在《明文》编辑部为2024年10月号，编辑部采访了来自工业界和学术界的专家，讨论“绿色机电一体化”主题。来自NSK、SEW-Eurodrive、弗劳恩霍夫IEM和波恩-莱茵-锡格应用科技大学的专家言论现已在线发布，并补充了来自阿伦大学的一位科学家的评论。
无论是能源和资源效率、整个生命周期的二氧化碳排放、环保材料还是循环经济的适用性，持续性在机电一体化系统中的重要性正越来越显著——从设计和软件开发到调试和维护直至运行。绿色转型的机电一体化设计和开发能带来什么？需要哪些技能、工具、材料和流程？以下专家对特别报道做出了贡献：
Gregor Dietz，SEW-Eurodrive电机市场经理，布鲁赫萨尔
Dr.-Ing. Bernhard Höfig教授，阿伦大学可持续技术专业，光学与机电一体化学院
Dr.-Ing. Anna-Lena Menn教授，波恩-莱茵-锡格应用科技大学，工程数学与技术系统优化教授
Ralf Petersen，NSK德国有限公司欧洲技术中心工业工程经理，拉廷根
Stefan Pfeifer，弗劳恩霍夫IEM系统工程部部长，帕德博恩
Gregor Dietz
SEW-Eurodrive电机市场经理，布鲁赫萨尔
机电驱动器是一个包含电子、马达和齿轮的外壳。
三部分紧密合作，要求是最小化组件损失以确保运行的热安全性。选择低损耗组件如同步电机和并行轴齿轮。在电子方面，除了能源供应，还必须建立与现场的通信。自2008年以来，SEW-Eurodrive已经提供了这一产品，到了2020年代初发展到了第二代。它具有长的生产生命周期和可持续的用户使用寿命。可修复性、备件和耗材同样重要，如同对应的固件升级。在第二代中，这些功能为使用寿命实现得更为简便。
低损耗组件和对能源的谨慎使用也需要在操作中得到认真应用。在比较中，初级能源的使用可减少到50%。Dr.-Ing. Bernhard Höfig教授
阿伦大学可持续技术专业，光学与机电一体化学院
工程师们肩负着为宜居世界设计的独特责任。他们是气候中和生产的先行者、循环经济的先锋，并确保从可再生资源中获得可靠的能源供应。这需要持续导向的全面系统工程。
我们的毕业生必须能够积极设计气候中和的产品和生产过程。他们需要了解过程，如资源高效的热过程，能使用和重复利用哪些材料，如何减少组件重量，控制运动和机器使用，优化负载，避免过度规格。而这就是纯粹的绿色机电一体化！同样重要的是资源转型：从线性经济到循环经济！这始于对替代材料的认识，这些可以使用或重复利用的材料及其分类的安装。
Dr.-Ing. Anna-Lena Menn教授
波恩-莱茵-锡格应用科技大学，工程数学与技术系统优化教授
发展的关键在于让我们能够从一开始就在整个系统中联动思考。最重要的核心要素是尽早考虑所有相关的物理领域，并将技术和资源相关的需求结合在一起。机电一体化系统是多功能的全才，其可持续发展必须基于高度整合的开发循环。绿色转型只有通过系统工程、基于模型的物理系统仿真和环境影响分析的无缝合作才能实现。
在我的教学中，我注重应用这一三位一体。通过将基于模型的系统工程与核心系统模型及多物理1D仿真相结合，向学生早期传授对关键接口和多层系统架构的意识。图片：Phil Dera
Ralf Petersen
NSK德国有限公司欧洲技术中心工业工程经理，拉廷根
“绿色”机电一体化的工具基本已经存在。
自2008年以来，我们根据自己的关键绩效指标（KPI），Neco因子，评估每个新产品的环境影响，特别是二氧化碳当量排放。清楚的是：效率必须从一开始就被“构建”到产品中，如滚动轴承和螺旋丝杠传动装置。而开发者必须对新技术保持开放，像我们在滚动轴承笼中使用的生物基材料。在开发目标中，减少驱动组件运行过程中的二氧化碳排放和其他环境影响有有效措施，如减少摩擦、降低重量、新材料和最小化润滑剂消耗。
我们积极使用这些手段并可以实现显著的效率提升。可喜的是，许多客户支持这一过程，专门购买最新一代的NSK驱动组件，以改善他们的二氧化碳平衡，同时降低机器和设备的能耗。Stefan Pfeifer
弗劳恩霍夫IEM系统工程部部长，帕德博恩
可持续性在机电一体化中不再是附加值，而是开发过程的一个组成部分。
在可持续生命周期工程（SLE）项目中，我们采用了一种以模型为基础的方法，在工程的早期阶段就包括了可持续性方面的问题，如循环性和能效。通过将系统工程方法与明确的可持续性参数结合，我们开发出资源节约型系统。我们的重点集中在三个核心领域：工程中对可持续性方面的分析，引入模型支撑的决策支持，并在现有产品生命周期管理系统中集成可持续性数据。绿色机电一体化意味着承担责任——从设计到再利用。