工业设备可持续材料与外观创新 降碳同时打造差异化竞争力
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更新时间:2026-04-13 07:40:00
双碳目标提出这么些年,现在制造业谈绿色转型,已经不是喊口号了,真金白银的压力已经来了。下游客户开始要求供应商提供产品碳足迹报告,采购的时候优先选碳排放量低的产品,碳成本慢慢也要变成实实在在的成本。在这样的背景下,工业设计怎么融入绿色转型,怎么用可持续材料帮助企业降碳,同时还能提升产品竞争力,这是我们最近几年一直在探索的课题。
我们做光纤激光切割机外观设计的时候,客户正好在推绿色制造战略,希望新产品能在可持续设计上有所突破,所以这个项目从一开始就把可持续材料应用作为核心设计目标之一。一开始我们也以为,不就是换换材料嘛,做起来才发现,可持续设计不是简单换个材料这么简单,要从设计源头开始系统考虑。
首先是机身结构材料。传统工业设备机箱外壳大多用热轧钢板,焊接成型之后喷漆,工艺成熟成本也低,但是钢材生产过程碳排放很高,而且报废之后回收虽然容易,但是生产阶段的碳排放已经产生了。我们和客户一起研究替代方案,发现高强度工程塑料在很多结构部件上可以替代钢材,而且塑料密度比钢材小很多,同样强度下重量更轻,设备整体重量降下来,运输过程碳排放也少了。
当然不是所有部位都能用塑料替代,受力大的结构件还是得用钢材,但是一些非承重的外壳、门体、防护罩这些部件,完全可以用改性工程塑料。这样一来,不仅减轻了整机重量,加工过程也更简单。钢板做外壳需要裁剪、焊接、打磨、喷漆好多道工序,塑料一体注塑成型,出来就是成品,表面质量也好,省去了喷漆工序,既减少了VOC排放,又节省了加工成本和时间,一举多得。
还有一个方面就是回收材料的应用。现在很多化工企业都在推再生塑料,就是把废弃塑料回收之后重新造粒,性能接近新料,但是碳排放比新塑料低很多。我们这个项目上,一些不直接受力的内部装饰件,尝试用了一定比例的再生PC材料,性能满足要求,碳足迹降下来,成本也比全新材料低一点。客户对这个尝试很满意,以后可以逐步扩大再生材料使用比例。
材料可持续了,外观设计怎么配合?我们觉得,绿色产品就要有绿色产品的样子,外观语言要能体现可持续理念。传统工业设备都是厚重的钢板,棱角分明,现在用了更多塑料部件,我们可以做更流畅的曲面造型,视觉上更轻盈,更符合现代智能制造的感觉。色彩上也做了调整,主色调保留了工业设备常用的深灰色,但是加入了浅灰色和品牌绿色的点缀,整体感觉更清新,更符合环保产品定位。
细节设计上也体现可持续理念。比如外壳模块化设计,不同部件可以单独拆卸更换,以后设备升级维修,不用整个外壳换掉,哪个部件坏了换哪个,延长产品整体使用寿命。模块化设计也方便报废之后材料分类回收,不同材料可以分开拆解回收,提高回收效率。这个设计思路说起来简单,真正做到需要在结构设计阶段就考虑拆解便利性,很多接口都要做专门设计。
我们还和客户一起优化了表面处理工艺。传统钢材外壳需要喷漆,不仅污染大,而且漆层附着在钢材上,回收的时候脱漆很麻烦,影响回收质量。现在塑料部件很多不用喷漆,材料本身带颜色,成型之后表面就是成品,既省去喷漆工序,减少污染,回收的时候也更方便。需要做纹理的地方,直接注塑成型做出纹理,不用后续加工,很环保。
这个光纤激光切割机做完,我们算了一笔账,通过可持续材料应用,整机重量降了差不多15%,生产阶段碳排放降了将近12%,效果还是很明显的。客户拿到市场上推广,很多看重绿色制造的下游客户特别感兴趣,因为他们采购这个设备,也可以降低自己产品的碳足迹,这就是差异化竞争力。原来大家产品性能价格都差不多,现在你有绿色设计标签,碳足迹更低,客户就愿意选你。
很多制造企业老板一开始觉得,可持续设计就是增加成本,就是为了满足法规要求,不得不做。这个项目做下来我们发现,思路转过来,可持续设计不仅不增加成本,反而能创造新的价值。材料换了,工艺简化了,加工成本可能还降了。更重要的是,现在下游市场越来越看重绿色环保,你做了可持续设计,产品就能卖上好价钱,就能拿到更多订单,这就是新的竞争力。
消博会今年工业展区,我明显感觉到,可持续设计已经从可选变成必选了。好多参展企业都在推自己的绿色产品,介绍自己用了多少可持续材料,碳足迹降了多少。采购商也特别关心这个问题,说明市场真的变了。双碳不是一阵风,是未来几十年制造业发展的大方向,谁先动手谁先受益。
当然,工业设备领域推广可持续材料,也还面临一些挑战。比如高强度可持续材料成本还是比传统材料高一点,供应链也不是特别成熟,有些材料想要稳定批量拿到货还不容易。但是技术在进步,规模上去了,成本自然会降下来,供应链也会慢慢成熟。这个过程需要设计师、材料供应商、制造企业一起努力,不断尝试,不断积累经验。
江苏创品这么多年做工业设计,我们一直相信,设计要引领产业进步,要跟着社会发展趋势走。现在绿色发展是大趋势,我们就要把可持续设计的方法落地,帮企业在这方面抢先一步。光纤激光切割机这个项目是个很好的开始,我们积累了经验,以后可以复制到更多项目上。
未来,随着碳交易市场越来越完善,碳成本会越来越明确,产品碳足迹越低,成本优势就越大。那时候,可持续设计就不是可做可不做的事情,是企业生存必须做的事情。早点动手积累经验,等到那一天,你就比竞争对手走在前面了。这就是设计给企业创造的长期价值。我们会继续在可持续设计这个方向走下去,帮更多制造企业抓住绿色转型这个大机遇。