Zrównoważone projektowanie produktów to podejście, które uwzględnia aspekty środowiskowe i ekonomiczne na każdym etapie cyklu życia produktu. Zrównoważony rozwój oraz wpływ na środowisko stały się czwartym kluczowym wskaźnikiem efektywności (KPI) w procesie tworzenia produktów, obok tradycyjnych miar, takich jak czas, koszt i jakość.

Wpływ na środowisko naturalne – projektowanie dla zrównoważonego rozwoju

Przyjęcie ram projektowania dla zrównoważonego rozwoju pozwala firmom wytyczać kierunki zgodnie z Celami Zrównoważonego Rozwoju, oraz spełniać rosnące oczekiwania konsumentów i inwestorów. W tym kontekście w artykule omówiono strategiczną zasadę „projektowania dla zrównoważonego rozwoju”.

Definiowanie zrównoważonego projektowania produktów

Zrównoważone projektowanie produktu (SPD) to wielowymiarowe podejście, które ma na celu optymalizację korzyści i minimalizację szkód w całym cyklu życia produktu.

Capgemini Research Institute podkreśla w swoim badaniu „Rethink: Why sustainable product design is the need of the hour” potrzebę SPD, podkreślając bezpośrednią korelację między zrównoważonymi praktykami w projektowaniu a zwiększonym wzrostem przychodów, a także wzmocnionymi relacjami z klientami i pracownikami. Strategia SPD obejmuje takie aspekty, jak:

  1. Cyrkularność: podkreślanie długowieczności, możliwości ponownego użycia i recyklingu produktów w celu wspierania gospodarki o obiegu zamkniętym.
  2. Dematerializacja: zmniejszenie śladu materiałowego produktów i opakowań w celu złagodzenia wpływu na środowisko.
  3. Wydajność produktu: projektowanie z myślą o minimalnym zużyciu energii podczas użytkowania produktu.
  4. Wybór najlepszego materiału: wybór materiałów o mniejszym wpływie na środowisko bez uszczerbku dla funkcjonalności produktu.
  5. Zielony łańcuch dostaw: pozyskiwanie materiałów i komponentów, które wspierają zrównoważony rozwój i energooszczędną logistykę.
  6. Podejście regeneracyjne: tworzenie produktów, które uzupełniają lub odnawiają ekosystemy, a nie je wyczerpują.
  7. Myślenie systemowe: ocena produktu w szerszym kontekście, biorąc pod uwagę jego społeczne i środowiskowe implikacje w całym cyklu życia.

Inżynierowie i projektanci są coraz bardziej świadomi swojej roli w ochronie środowiska i zasobów naturalnych, poszukując innowacyjnych sposobów na ograniczenie ilości odpadów oraz emisji gazów cieplarnianych. Decyzje podejmowane na etapie projektowania mogą determinować możliwość naprawy, modernizacji, produkcji i recyklingu produktu, ostatecznie wpływając nawet na 80% jego emisji w całym cyklu życia.

Integracja zrównoważonego rozwoju z badaniami i rozwojem oraz projektowaniem produktów jest złożonym przedsięwzięciem, wymagającym zmiany w wykorzystaniu zasobów, skrupulatnego śledzenia emisji i kosztów oraz zrównoważonego sposobu myślenia w każdej decyzji projektowej. W zrównoważonym projektowaniu nie chodzi tylko o zaspokojenie potrzeb teraźniejszości; chodzi o zapewnienie przyszłym pokoleniom możliwości zaspokojenia ich potrzeb bez kompromisów.

Włączenie ecoPLM z TT PSC do procesu SPD pozwala na systematyczne podejście do zarządzania aspektami środowiskowymi i ekonomicznymi w cyklu życia produktu. Zapewnia narzędzia i wskaźniki do pomiaru i optymalizacji wpływu na środowisko, ułatwiając firmom śledzenie oraz redukcję emisji CO2 od fazy projektowania do utylizacji. Przyjazny dla użytkownika interfejs ecoPLM pomaga projektantom w podejmowaniu świadomych decyzji, które są zgodne z celami zrównoważonego rozwoju, usprawniając przepływ pracy i zwiększając zrozumienie śladu środowiskowego produktu.

Osoba w garniturze trzyma w dłoniach zieloną, trawiastą kulę symbolizującą Ziemię; wokół niej sześć połączonych ikon przedstawiających recykling, fabrykę, wykres, panel słoneczny, samochód elektryczny i młodą roślinę — ilustracja zrównoważonego projektowania produktów i jego filarów.

Zrozumienie cyklu życia produktu

Zrozumienie zawiłości cyklu życia produktu ma kluczowe znaczenie dla zrównoważonego projektowania produktu, ponieważ obejmuje całą podróż od wydobycia surowców do utylizacji lub recyklingu. Ten cykl życia jest tradycyjnie podzielony na pięć etapów:

  1. Przetwarzanie materiałów: surowce są wydobywane i przetwarzane. Kluczowe znaczenie ma ocena wpływu na środowisko materiałów wybranych do projektu, w tym pozytywnej lub negatywnej wartości ich całego cyklu życia (LCA). Na przykład materiały takie jak drewno liściaste, sklejka, MDF, bambus, plastik, pianka i metal mają różne profile LCA, które należy wziąć pod uwagę.
  2. Projekt: ma największy wpływ cykl życia produktu oraz na środowisko. Prawie 80% wpływu produktu na środowisko jest ustalane na etapie projektowania. Wymagania środowiskowe w całym cyklu życia są określane w celu ograniczenia wyczerpywania się zasobów naturalnych, zużycia energii, wytwarzania odpadów, a także negatywnych konsekwencji dla ludzi i środowiska.
  3. Produkcja: cykl życia produktu zależy od jego produkcji. Firmy mogą zadbać o zrównoważony rozwój poprzez uwzględnienie śladu środowiskowego w całym łańcuchu wartości, w tym w fazie projektowania, produkcji, użytkowania i utylizacji. Podczas procesu produkcyjnego, który obejmuje wykorzystanie materiałów przyjaznych dla środowiska i minimalne ograniczenie odpadów, producenci mogą znacznie zmniejszyć ogólny wpływ swoich produktów na środowisko.
  4. Dystrybucja i sprzedaż: obejmuje transport i sprzedaż gotowego produktu. Ten etap uwzględnia koszty środowiskowe logistyki oraz znaczenie projektowania pod kątem długowieczności w celu zmniejszenia śladu węglowego, wodnego i odpadów.
  5. Użytkowanie produktu: okres, w którym produkt jest użytkowany przez konsumenta. Projektowanie pod kątem wydajności i uwzględnienie całego cyklu życia produktu, w tym etapu wycofania z eksploatacji, może znacznie zmniejszyć wpływ na środowisko.
  6. Koniec cyklu życia: ostatni etap, który obejmuje utylizację lub recykling. Etap ten ma kluczowe znaczenie dla oceny ogólnego zrównoważonego rozwoju produktu, ponieważ decyzje podjęte w fazie projektowania mogą mieć wpływ na możliwość naprawy, modernizacji, regeneracji i recyklingu produktu.

Włączając ecoPLM, projektanci mogą poruszać się po tych etapach z systematycznym podejściem do zarządzania aspektami środowiskowymi i ekonomicznymi. ecoPLM zapewnia kompleksowy zestaw narzędzi oraz wskaźników do pomiaru i optymalizacji wpływu na środowisko. Pomaga w podejmowaniu świadomych decyzji na etapie projektowania, co ma kluczowe znaczenie dla uwzględnienia wpływu każdego wyboru na środowisko. Dzięki możliwości śledzenia i redukcji emisji CO2 w całym cyklu życia produktu, ecoPLM wspiera firmy w osiąganiu celów zrównoważonego rozwoju i usprawnianiu przepływu pracy dzięki przyjaznemu dla użytkownika interfejsowi.

W praktyce, projektując produkt, należy wziąć pod uwagę wybór materiału, pozyskiwanie materiałów, projektowanie pod kątem długowieczności, projektowanie biomimikryczne, proces produkcji i koniec cyklu życia. Każda z tych kwestii przyczynia się do realizacji szerszego celu, jakim jest ograniczenie emisji dwutlenku węgla i zapewnienie zrównoważonego cyklu życia produktu.

Diagram kołowy z napisem „LCA” (analiza cyklu życia) w centrum; wokół niego osiem połączonych ikon przedstawiających etapy cyklu życia produktu: recykling, zakupy, produkcję, robotyzację, transport, sprzedaż detaliczną, użytkowników i utylizację – wszystko na tle rozmytego niebiesko-zielonego gradientu i gleby w dolnej części grafiki.

Rola oceny cyklu życia (LCA) – środowiskowa analiza cyklu życia

Oceny cyklu życia (LCA) odgrywają integralną rolę w zrównoważonym projektowaniu produktów poprzez systematyczną ocenę wpływu produktu na środowisko w całym jego cyklu życia. Ocena ta obejmuje wszystkie etapy, od wydobycia surowców po procesy produkcyjne, użytkowanie i utylizację. Pozwala to firmom na kompleksowy pomiar ich śladu środowiskowego i stanowi krytyczny punkt wyjścia do identyfikacji obszarów wymagających poprawy.

  • Ocena wpływu na środowisko: LCA to metoda oparta na nauce, która ocenia cztery główne czynniki: wpływ na klimat, wykorzystanie zasobów, zmiany w ekosystemie i zanieczyszczenie. Ten kompleksowy obraz umożliwia firmom wskazanie kluczowych obszarów, w których można zmniejszyć emisje oraz zwiększyć obieg zamknięty.
  • Optymalizacja strategiczna: identyfikując hotspoty lub etapy o znaczącym wpływie na środowisko, LCA informuje o ukierunkowanych ulepszeniach. Na przykład, może ujawnić, która faza cyklu życia produktu wytwarza najwięcej emisji, prowadząc projektantów do skupienia się na tych obszarach w celu zwiększenia wydajności i zrównoważonego rozwoju.
  • Integracja wskaźników zrównoważonego rozwoju: włączając ecoPLM, LCA pomaga mierzyć i optymalizować wpływ na środowisko w fazie projektowania. Usprawnia przepływ pracy dzięki przyjaznemu dla użytkownika interfejsowi, ułatwiając firmom śledzenie i redukcję emisji CO2 w całym cyklu życia produktu.

LCA nie tylko pomaga w osiągnięciu celów zrównoważonego rozwoju, ale także służy jako cenne narzędzie komunikacji dla liderów biznesu. Zapewnia dokładny dowód wpływu produktu na środowisko, co może mieć kluczowe znaczenie dla przestrzegania przepisów, ubiegania się o przetargi i składania uczciwych oświadczeń dotyczących zrównoważonego rozwoju. Zespoły marketingowe i sprzedażowe mogą wykorzystać dane LCA do dokładnego komunikowania konsumentom korzyści środowiskowych produktów, potencjalnie przechwytując zieloną premię związaną ze zrównoważonymi praktykami.

  • Wspieranie strategii biznesowej: firmy, które stosują LCA, zyskują wgląd w partnerów biznesowych i klientów, opracowując bardziej zrównoważone i dostosowane produkty, które są zgodne z wymaganiami rynku. Pomaga również w osiągnięciu bezpiecznego i odpornego łańcucha dostaw, łagodząc ryzyko związane z niedoborem zasobów i zapewniając ciągłość biznesową.
  • Decyzje świadome dla konsumentów: LCA dostarcza konsumentom cennych informacji, umożliwiając im dokonywanie bardziej świadomych wyborów dotyczących wpływu ich zakupów na środowisko. Ta przejrzystość może sprzyjać długoterminowej lojalności klientów i napędzać potencjalny wzrost przychodów.

    Podsumowując, LCA jest kamieniem węgielnym zrównoważonego projektowania produktów, oferując systematyczne podejście do oceny i poprawy efektywności środowiskowej produktów. Integrując LCA z ecoPLM, firmy mogą podejmować świadome decyzje, które prowadzą do znacznej redukcji emisji CO2 i zwiększają ich przewagę konkurencyjną na rynku coraz bardziej skoncentrowanym na zrównoważonym rozwoju.

Strategie projektowania zrównoważonych produktów

W zrównoważonym projektowaniu produktów łączy się kilka strategii mających na celu zminimalizowanie wpływu na środowisko przy jednoczesnym zapewnieniu rentowności ekonomicznej. Obejmują one dematerializację, która zmniejsza ślad materiałowy produktów i opakowań, wybór najlepszego materiału, czyli takiego o mniejszym wpływie na środowisko (nietoksyczne, obfite, łatwe do odtworzenia, szybko odnawialne, o niskiej ilości odpadów, poddane recyklingowi, nadające się do recyklingu lub biodegradowalne). Ekologiczny łańcuch dostaw jest również ważny poprzez pozyskiwanie materiałów i komponentów, które wspierają zrównoważony rozwój i badają energię zużywaną w logistyce. Aby osiągnąć ten cel, firmy muszą wdrożyć KPI dotyczący pomiaru sposobów zmniejszania wpływu na środowisko w całym cyklu życia, np. poprzez ecoPLM, w celu opracowania struktur zarządzania do wspierania praktyk zrównoważonego rozwoju; następnie współpracować z interesariuszami, którzy wyrażają zaangażowanie w bardziej ekologiczne praktyki. Poprzez przyjęcie tych działań, firmy mogą nadać tempo innowacjom w tworzeniu zrównoważonych produktów, biorąc pod uwagę rosnące zapotrzebowanie konsumentów na ekologiczne towary.

Przykładem zrównoważonego projektowania produktów w działaniu jest opracowanie roślinnych substytutów pianki poliuretanowej stosowanej w fotelach samochodowych i materacach. Ta innowacja nie tylko zmniejsza zależność od paliw kopalnych, ale także oferuje bardziej zrównoważony scenariusz wycofania tych produktów z eksploatacji. Ponadto projektowanie z myślą o demontażu i przyjmowanie podejścia „od kołyski do kołyski” zapewnia, że produkty można łatwo rozebrać, a materiały można ponownie wykorzystać lub poddać recyklingowi, co dodatkowo wspiera gospodarkę o obiegu zamkniętym.

Koncentrując się na wydajności i trwałości, firmy mogą tworzyć produkty, które zużywają mniej energii przez cały okres użytkowania i pozostają w użyciu przez dłuższy czas, minimalizując w ten sposób zużycie zasobów. Co więcej, ułatwiając konsumentom recykling produktów oraz optymalizując opakowania i transport, można znacznie zmniejszyć wpływ produktów na środowisko.

Podsumowując, zrównoważone projektowanie produktów to wieloaspektowe przedsięwzięcie, które wymaga systematycznego podejścia, obejmującego szereg strategii, od wyboru materiałów po zarządzanie wycofaniem z eksploatacji. Wykorzystując narzędzia takie jak ecoPLM i przyjmując zrównoważony sposób myślenia, organizacje mogą osiągnąć swoje cele w zakresie zrównoważonego rozwoju i uzyskać przewagę konkurencyjną na rynku. Zarządzanie cyklem życia produktu zostało wyjaśnione tutaj: https://ttpsc.com/pl/uslugi/zarzadzanie-cyklem-zycia-produktu/

Rząd młodych roślin na różnych etapach wzrostu osadzonych w glebie; ponad nimi przezroczysty wykres – słupki i linia – symbolizujący analizę danych powiązaną z rozwojem roślin; całość w jasnym, naturalnym otoczeniu z zielono-żółtym rozmytym tłem i promieniami światła.

Korzyści ekonomiczne płynące ze zrównoważonego projektowania i liczenia śladu węglowego

Zrównoważone projektowanie produktów (SPD) przynosi wiele korzyści ekonomicznych, stanowiąc podstawę finansowej opłacalności przyjęcia praktyk przyjaznych dla środowiska:

Efektywność kosztowa:

  • Koncentrując się na efektywnym wykorzystaniu zasobów, SPD minimalizuje ilość odpadów i maksymalizuje użyteczność materiałów, prowadząc do znacznych oszczędności.
  • SPD kładzie nacisk na redukcję zużycia energii i wody, co przekłada się na niższe koszty operacyjne.
  • Minimalizacja odpadów materiałowych poprzez SPD przyczynia się do znacznych oszczędności w zakresie złomowania, mediów i wydatków materiałowych.

Wzrost rynku i przychodów:

  • Firmy, które angażują się w SPD, korzystają ze zwiększonego zaufania i lojalności klientów, ponieważ konsumenci skłaniają się ku ekologicznym i odpowiedzialnym produktom.
  • Zaangażowanie w zrównoważony rozwój wzmacnia publiczny wizerunek firmy, potencjalnie zwiększając sprzedaż i przyciągając inwestycje.
  • Aż 73% producentów odnotowało wzrost przychodów po przyjęciu praktyk zrównoważonego projektowania.

Innowacyjność i przewaga konkurencyjna:

  • Dążenie do zrównoważonego rozwoju napędza innowacje, zachęcając firmy do znajdowania nowatorskich rozwiązań dla wyzwań projektowych.
  • Zrównoważone produkty często cieszą się większą widocznością, przemawiając do szerszego grona odbiorców, w tym świadomych ekologicznie konsumentów i inwestorów.
  • Przyjmując SPD, firmy są lepiej przygotowane do poruszania się po zaostrzających się przepisach i zmniejszania ryzyka utraty reputacji.

Włączenie ecoPLM z TT PSC do procesu SPD może zwiększyć te korzyści ekonomiczne. Rozwiązanie to oferuje systematyczne podejście do zarządzania wpływem produktów na środowisko, wzbogacając fazę projektowania o wskaźniki zrównoważonego rozwoju i umożliwiając podejmowanie świadomych decyzji, które mogą prowadzić do znacznej redukcji emisji CO2. Przyjazny dla użytkownika interfejs ecoPLM usprawnia przepływ pracy, ułatwiając firmom wprowadzanie i analizowanie danych, a ostatecznie zrozumienie śladu środowiskowego i węglowego ich projektów produktów.

Stanowisko robocze z dwoma monitorami – na ekranach widoczne szczegółowe modele 3D samochodu z podziałem na układy (np. napęd, dynamika pojazdu, zużycie energii); na biurku znajdują się książki, kubek, smartfon i klawiatura – ilustracja cyfrowego projektowania i analizy produktów w branży motoryzacyjnej.

Podsumowanie

W artykule podkreśliliśmy istotną rolę, jaką odgrywają względy środowiskowe i ekonomiczne w cyklu życia produktu. ecoPLM umożliwia firmom realizowanie założeń społecznej odpowiedzialności poprzez podejmowanie świadomych ekologicznie decyzji o odpowiedzialnym zarządzaniu cyklem życia produktów na każdym etapie, od powstania do końca życia. Usprawniając przepływ pracy za pomocą przyjaznego dla użytkownika interfejsu, ecoPLM pomaga w kompleksowym pomiarze i minimalizacji emisji CO2, wspierając firmy w precyzyjnej realizacji ich strategii zrównoważonego rozwoju.

Przyjęcie tych praktyk nie tylko poprawia profil zrównoważonego rozwoju firmy, ale także przynosi wymierne korzyści ekonomiczne, pozycjonując firmy jako liderów w zrównoważonej przestrzeni rynkowej. Wykorzystanie możliwości ecoPLM może być kluczem do odblokowania zrównoważonego rozwoju w projektowaniu, prowadząc do świadomych decyzji, które mają trwały pozytywny wpływ zarówno na środowisko, jak i na wyniki finansowe. Patrząc w przyszłość, PLM; integracja wskaźników zrównoważonego rozwoju z projektowaniem produktów jest czymś więcej niż tylko strategicznym posunięciem – to niezbędna ewolucja dla trwałego sukcesu i odpowiedzialnego zarządzania naszą planetą.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o redukcji śladu węglowego produktu, przeczytaj również: https://ttpsc.com/pl/blog/zrownowazone-projektowanie-w-cyklu-zycia-produktu-green-innovation-insights/

Tutaj znajdziesz wspomniany wcześniej raport: https://www.capgemini.com/gb-en/insights/research-library/sustainable-product-design/