Ökohatékony terméktervezés: a környezet és a cég is nyer rajta

Egy ökodizájn mérnök feladata többek között a felhasználásra kerülő alapanyagok megfelelőségének, a termékek anyagösszetételének vizsgálata, valamint a gyártás, a felhasználás és a reciklálás alatt képződő karbonlábnyom kimutatása, de vizsgálja az adott termék humántoxikológiai és savasesőképző hatását is. Godó Mónika, a Knorr-Bremse Vasúti Jármű Rendszerek Hungária Kft. ökodizájn-mérnöke a Gépipari Tudományos Egyesület Szakmakultra Konferenciáján több új generációs vasúti alkatrész életcikluselemzésén keresztül mutatta be azok környezetterhelését a régi termékekkel összehasonlítva.

Az új generációs termékekre számított megtakarítást a budapesti Knorr-Bremse már a 2018-as, két évente megrendezett Innotrans vasúti szakkiállításon is bemutatta Berlinben. A vállalat részben saját, magyar fejlesztésű ECO-Design szoftver segítségével dolgozva több vasúti alkatrészre számolt megtérüléseket.

Az új generációs kormányszelepre (distribution valve) vonatkozó vizsgálat kimutatta, hogy a gyártásban 52 százalékkal csökkent a szén-dioxid lábnyom. Ehhez egyrészt a hatékonyabb gyártás, másrészt eleve a csökkentett tömeg járult hozzá. A használati fázisban is sokat lehet nyerni, már csak a karbantartási periódus növelésével, a pótalkatrészek ritkább gyártásával. Ami az újrahasznosítási fázist illeti, a Knorr-Bremse vasúti üzletága jól áll, hiszen mivel termékeik 95 százaléka fém, ezek 100 százaléka újrahasznosítható.

A fékolló egység (brake caliper) új generációjánál elért súlycsökkenés többek között azt jelenti, hogy 40 év használat esetén 10 MWh-nyi energiával kevesebbre van szüksége a vasúti kocsi működtetőjének. Ami nemcsak a környezetterhelést csökkenti jelentősen, de az üzemeltető költségeit is.

A környezetterhelési vizsgálat részét képezte még egy vasúti kocsi ajtaja és egy elektrohidraulikus vezérlő egység. Az ajtó esetében alumínium használatával jelentős súlycsökkenést értek el, itt a gyártási fázisban emiatt bár megnőtt a karbonlábnyom-egyenérték, de a használat során ez 10 százalékkal csökkent. A vezérlőegység gyártását nem lehet hatékonyabbá tenni, viszont a használat során az új generációs termék sokkal jobb értékeket hozott.

Vagyis az új termékek környezetre gyakorolt kisebb hatását a környezettudatos terméktervezés és anyaghasználat, illetve az ezekhez köthető karbantartási periódusok hosszának növekedése eredményezte.

Jónás Szabolcs a Knorr-Bremse részéről szintén tömegcsökkentés, a termelékenység növelésével kapcsolatos gyártási eljárási kérdéskörrel ismertette meg a konferencia részvevőit. A szimulációs mérnök a klincselés – amely leginkább TOX kötéstechnológia néven is ismert – technológiájának alkalmazhatóságát, a gyártásba való beépíthetőségét részletezte. (A klincselés lemezek kötésére használt technológia a csavarozás, szegecselés, hegesztés mellett.)

A klincselt kötés oldhatatlan, nehezen fáradó, további anyag használata nélkül hozható létre. Egyszerű szerszámigénye miatt könnyen beépíthető a gyártási folyamatba, automatizálható, a kívánt kötési kapcsolat gyorsan létrehozható. Fontos, hogy különféle anyagok bevonatos lemezek kötése is lehetséges általa egészen széles lemezvastagsági spektrumon. A szimulációs vizsgálattal Jónás Szabolcs azt mutatta be, hogy a használt szerszám (bélyeg) milyen hatással van a kötésekre, a vizsgálat célja a legoptimálisabb, legszilárdabb kötést adó geometria megtalálása volt.

Nyitókép: Knorr-Bremse kompakt vasúti fékegység. Fotók: Kuthi Áron