電機(jī)制造業(yè)每年 25% 的金屬產(chǎn)量從未進(jìn)入產(chǎn)品而是通過供應(yīng)鏈報(bào)廢，這一事實(shí)表明電機(jī)行業(yè)的金屬成型技術(shù)在減少金屬浪費(fèi)方面具有巨大潛力。冶金行業(yè)的主要環(huán)境影響明顯來自于從礦石中提取金屬的原始生產(chǎn)，這些過程得到了高度優(yōu)化。下游金屬成型工藝已經(jīng)過調(diào)整以實(shí)現(xiàn)最大產(chǎn)量，結(jié)果證明是非常浪費(fèi)的。每年世界上制造的金屬中可能有大約一半是不必要的，四分之一的金屬生產(chǎn)從未到達(dá)產(chǎn)品，在下料或深拉之后被切斷而報(bào)廢。

       設(shè)計(jì)或加工更高強(qiáng)度的金屬

       采用高級(jí)加工，例如伺服壓力機(jī)和控制軋制可以減少材料損失、生產(chǎn)更高強(qiáng)度的零件，熱沖壓擴(kuò)大了高強(qiáng)度金屬對(duì)零件的適用性。傳統(tǒng)的板材形成的復(fù)雜幾何形狀，先進(jìn)的冷鍛通過形成更困難的形狀來減少材料浪費(fèi)，滿足更好的性能和降低的加工要求。金屬材料的楊氏模量基本上由基礎(chǔ)化學(xué)成分決定，幾乎沒有變化根本，成分和熱機(jī)械方面的創(chuàng)新加工顯著增加金屬的強(qiáng)度。在未來的發(fā)展中，隨著加工工藝的不斷發(fā)展，改進(jìn)的組件設(shè)計(jì)將實(shí)現(xiàn)增加強(qiáng)度的同時(shí)還會(huì)增加剛度。對(duì)于金屬成型（制造）工程師來說，實(shí)現(xiàn)高剛度、高強(qiáng)度、低成本的部件與組件設(shè)計(jì)師合作，設(shè)計(jì)出更輕、更堅(jiān)固的產(chǎn)品形狀和結(jié)構(gòu)，并與材料科學(xué)家一起開發(fā)更堅(jiān)固和更經(jīng)濟(jì)的金屬。

       減少鈑金供應(yīng)鏈中的產(chǎn)量損失

       目前沖裁和沖壓廢料在電機(jī)制造業(yè)的使用中占主導(dǎo)地位，平均大約一半的板材最終用在電機(jī)行業(yè)，行業(yè)平均收益率為56% ，最佳實(shí)踐約為 70%。沒參與加工的材料損失相對(duì)容易地減少，例如通過沿著線圈嵌套不同的形狀，這已經(jīng)是其他行業(yè)的常規(guī)做法。沖壓損失與無用的料帶在完成有關(guān)深拉，可能不能完全消除，將來可能會(huì)減少。采用雙動(dòng)壓力機(jī)被替代方法取代以形成凈形狀的零件，通過旋轉(zhuǎn)制成的軸對(duì)稱零件的可能，這種技術(shù)機(jī)會(huì)尚未得到充分研究，需要繼續(xù)在沖壓技術(shù)和產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì)中降低不良率損失。

       避免過度設(shè)計(jì)

       用鋼和鋼框架建造的電機(jī)制造業(yè)通常會(huì)過度使用鋼材高達(dá)50%，鋼材成本低，勞動(dòng)力成本高，電機(jī)制造業(yè)最便宜的方法通常是使用額外的鋼材來避免設(shè)計(jì)以及使用所需的制造成本。對(duì)于許多電機(jī)項(xiàng)目，我們不知道將施加的載荷對(duì)電機(jī)的整個(gè)生命周期，所以采取極其保守的設(shè)計(jì)，將它們?cè)O(shè)計(jì)成可以想象到的最高載荷，即使沒有在實(shí)踐中發(fā)生的可能性。未來的工程教育可以提供更多關(guān)于公差和尺寸的培訓(xùn)，以幫助減少過度使用，更好地了解組件制造中產(chǎn)生的特性將有助于避免這種過度使用。

       基于粉末的工藝（燒結(jié)、熱等靜壓或3D打?。┩ǔＴ谀茉春筒牧系氖褂梅矫嫘实拖隆Ｈ绻?xí)慣于制作整個(gè)零件，結(jié)合傳統(tǒng)的金屬成型工藝用于局部細(xì)節(jié)的粉末工藝可能會(huì)為整體能源和材料效率，復(fù)合聚合物和金屬粉末注射成型可能提升一些效率。一項(xiàng)熱軋定制軟磁復(fù)合 (SMC) 材料的倡議，可以節(jié)省定子/轉(zhuǎn)子大約所需三分之一的金屬并在技術(shù)上表示出承諾，但未能引起商業(yè)利益。電機(jī)行業(yè)對(duì)創(chuàng)新不感興趣，因?yàn)槎ㄗ?轉(zhuǎn)子的冷軋鋼板已經(jīng)很便宜了，客戶并不感興趣，因?yàn)樗麄儠?huì)看到成本差異很小，并且可能在特殊的情況下不太適合。

在更換產(chǎn)品之前讓產(chǎn)品保持更長(zhǎng)時(shí)間的服務(wù)

       多數(shù)產(chǎn)品被替換在它們“破碎”之前，可以使用更長(zhǎng)時(shí)間，創(chuàng)新動(dòng)力要做到這一點(diǎn)取決于新的商業(yè)模式，其中的所有的金屬由專注于優(yōu)化材料壽命的公司進(jìn)行開發(fā)和維護(hù)。

       改進(jìn)報(bào)廢金屬的回收

       傳統(tǒng)的熔化回收取決于金屬成分的控制，鋼鐵回收中的銅污染，或鑄造和鍛造的混合物回收中的合金會(huì)降低由廢料制成的金屬的價(jià)值。識(shí)別、分離和分揀不同金屬廢料的新方法流可以增加可觀的價(jià)值。鋁（可能還有一些其他有色金屬）也可能是通過固體粘合無需熔化即可回收，清潔擠壓鋁屑可能具有等同于原始材料和固態(tài)回收的特性，看起來很高效。目前，擠壓以外的加工可能會(huì)導(dǎo)致表面開裂問題，但這可以在未來的工藝開發(fā)中解決。廢鋼市場(chǎng)目前很少辨別廢料的確切成分，而是按來源對(duì)其進(jìn)行估價(jià)，未來回收市場(chǎng)可以通過創(chuàng)造回收利用的節(jié)能效果更隔離的廢物流的價(jià)值更高。制造新材料的排放如何影響（具體化的排放），使用以不同方式制造的產(chǎn)品的效果形成對(duì)比（使用階段排放）， 將制造技術(shù)的發(fā)展和報(bào)廢金屬回收相結(jié)合，產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以促進(jìn)材料的更有效使用和再利用。

       習(xí)慣新的靈活流程可以抵消過度設(shè)計(jì)，商業(yè)實(shí)施材料節(jié)約過程的動(dòng)力目前很弱，沒有全球認(rèn)可的機(jī)制來傳遞上游、低價(jià)值的影響。但是高排放過程，到下游的高價(jià)值低排放過程，很難創(chuàng)建一個(gè)商業(yè)案例來實(shí)現(xiàn)效率提升。在目前的激勵(lì)措施下，材料供應(yīng)商旨在最大限度地提高銷量，制造供應(yīng)鏈主要是旨在降低勞動(dòng)力成本而不是材料成本。金屬的高資產(chǎn)成本處理導(dǎo)致長(zhǎng)期鎖定既定的做法，客戶和最終用戶幾乎沒有推動(dòng)材料節(jié)約的動(dòng)力，除非它創(chuàng)造了大量節(jié)約成本。隨著減少全球二氧化碳排放的必要性增加，電機(jī)制造行業(yè)將面臨越來越大的壓力，要求為較少的新產(chǎn)品增加更多價(jià)值材料，電機(jī)制造行業(yè)已經(jīng)展示了在創(chuàng)新方面的巨大潛力。

      電機(jī)制造業(yè)積極實(shí)施碳中和，減少碳排放，實(shí)現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境下，電機(jī)繞組焊接工序也有了新的節(jié)能環(huán)保的新工藝！