電機制造業(yè)每年 25% 的金屬產(chǎn)量從未進入產(chǎn)品而是通過供應鏈報廢，這一事實表明電機行業(yè)的金屬成型技術在減少金屬浪費方面具有巨大潛力。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)整以實現(xiàn)最大產(chǎn)量，結果證明是非常浪費的。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)從未到達產(chǎn)品，在下料或深拉之后被切斷而報廢。

       設計或加工更高強度的金屬

       采用高級加工，例如伺服壓力機和控制軋制可以減少材料損失、生產(chǎn)更高強度的零件，熱沖壓擴大了高強度金屬對零件的適用性。傳統(tǒng)的板材形成的復雜幾何形狀，先進的冷鍛通過形成更困難的形狀來減少材料浪費，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化學成分決定，幾乎沒有變化根本，成分和熱機械方面的創(chuàng)新加工顯著增加金屬的強度。在未來的發(fā)展中，隨著加工工藝的不斷發(fā)展，改進的組件設計將實現(xiàn)增加強度的同時還會增加剛度。對于金屬成型（制造）工程師來說，實現(xiàn)高剛度、高強度、低成本的部件與組件設計師合作，設計出更輕、更堅固的產(chǎn)品形狀和結構，并與材料科學家一起開發(fā)更堅固和更經(jīng)濟的金屬。

       減少鈑金供應鏈中的產(chǎn)量損失

       目前沖裁和沖壓廢料在電機制造業(yè)的使用中占主導地位，平均大約一半的板材最終用在電機行業(yè)，行業(yè)平均收益率為56% ，最佳實踐約為 70%。沒參與加工的材料損失相對容易地減少，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深拉，可能不能完全消除，將來可能會減少。采用雙動壓力機被替代方法取代以形成凈形狀的零件，通過旋轉(zhuǎn)制成的軸對稱零件的可能，這種技術機會尚未得到充分研究，需要繼續(xù)在沖壓技術和產(chǎn)品和工藝設計中降低不良率損失。

       避免過度設計

       用鋼和鋼框架建造的電機制造業(yè)通常會過度使用鋼材高達50%，鋼材成本低，勞動力成本高，電機制造業(yè)最便宜的方法通常是使用額外的鋼材來避免設計以及使用所需的制造成本。對于許多電機項目，我們不知道將施加的載荷對電機的整個生命周期，所以采取極其保守的設計，將它們設計成可以想象到的最高載荷，即使沒有在實踐中發(fā)生的可能性。未來的工程教育可以提供更多關于公差和尺寸的培訓，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、熱等靜壓或3D打印）通常在能源和材料的使用方面效率低下。如果習慣于制作整個零件，結合傳統(tǒng)的金屬成型工藝用于局部細節(jié)的粉末工藝可能會為整體能源和材料效率，復合聚合物和金屬粉末注射成型可能提升一些效率。一項熱軋定制軟磁復合 (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上表示出承諾，但未能引起商業(yè)利益。電機行業(yè)對創(chuàng)新不感興趣，因為定子/轉(zhuǎn)子的冷軋鋼板已經(jīng)很便宜了，客戶并不感興趣，因為他們會看到成本差異很小，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)品保持更長時間的服務

       多數(shù)產(chǎn)品被替換在它們“破碎”之前，可以使用更長時間，創(chuàng)新動力要做到這一點取決于新的商業(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行開發(fā)和維護。

       改進報廢金屬的回收

       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降低由廢料制成的金屬的價值。識別、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導致表面開裂問題，但這可以在未來的工藝開發(fā)中解決。廢鋼市場目前很少辨別廢料的確切成分，而是按來源對其進行估價，未來回收市場可以通過創(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)品的效果形成對比（使用階段排放）， 將制造技術的發(fā)展和報廢金屬回收相結合，產(chǎn)品設計可以促進材料的更有效使用和再利用。

       習慣新的靈活流程可以抵消過度設計，商業(yè)實施材料節(jié)約過程的動力目前很弱，沒有全球認可的機制來傳遞上游、低價值的影響。但是高排放過程，到下游的高價值低排放過程，很難創(chuàng)建一個商業(yè)案例來實現(xiàn)效率提升。在目前的激勵措施下，材料供應商旨在最大限度地提高銷量，制造供應鏈主要是旨在降低勞動力成本而不是材料成本。金屬的高資產(chǎn)成本處理導致長期鎖定既定的做法，客戶和最終用戶幾乎沒有推動材料節(jié)約的動力，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)品增加更多價值材料，電機制造行業(yè)已經(jīng)展示了在創(chuàng)新方面的巨大潛力。

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