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Die letzten Jahre haben den europäischen Fertigungssektor vor große Herausforderungen gestellt. Die Unterbrechung der Lieferkette aufgrund der Pandemie, der anhaltende Arbeitskräftemangel und die Energiekrise haben eine Landschaft der Unsicherheit geschaffen. Auf dem Weg ins Jahr 2024 müssen sich die Hersteller diesen Herausforderungen stellen und sich zusätzlich auf die Richtlinie zur Nachhaltigkeitsberichterstattung von Unternehmen (CSRD). Dave Duncan, Vizepräsident für Nachhaltigkeit bei PTC, teilt seine Gedanken.
CSRD ist eine neue Gesetzgebung der Europäischen Kommission, die darauf abzielt, Unternehmen, die in der EU tätig sind oder in die EU exportieren, zu nachhaltigeren Geschäftspraktiken zu bewegen. Ab 2024 müssen mehr als 50.000 Unternehmen die CSRD-Emissionsreduzierungs- und Berichterstattungsanforderungen erfüllen.
Bislang haben sich viele Unternehmen ehrgeizige Dekarbonisierungsverpflichtungen auferlegt. Mehr als 6,000 haben sich im Rahmen der Initiative Science Based Targets angemeldet. 66% der Fortune 500 Unternehmen haben sich zu Netto-Null-Zielen verpflichtet. Und die Netto-Null-Ziele umfassen 65% des Jahresumsatzes der 2.000 größten Unternehmen der Welt.
Analysen haben jedoch gezeigt, dass diese Verpflichtungen noch nicht in die Tat umgesetzt worden sind. Net Zero Tracker fand heraus, dass nur 4% der Netto-Null-Verpflichtungen von Unternehmen werden von einem klaren Plan begleitet, wie dieses Ziel erreicht werden kann.
Bei den diskreten Herstellern ist die Gelegenheit, die Lieferketten und Produktangebote zu dekarbonisieren, an einem Wendepunkt angelangt. Wir erwarten, dass CSRD im Laufe des nächsten Jahres als treibende Kraft wirken wird, die die Art und Weise, wie sie an Nachhaltigkeit herangehen, verändert. Sie könnte eine Welle der aggressiven Dekarbonisierung auslösen. Möglich wird dies durch den rasanten Fortschritt der digitalen Technologie in den letzten Jahren.
Technologien wie AI, IoT, und PLM wird eine führende Rolle dabei spielen, die Verpflichtungen der diskreten Hersteller in die Realität umzusetzen. Diejenigen, die der digitalen Transformation und der Produktinnovation jetzt Priorität einräumen, werden in der Lage sein, einen Potenzial von Milliarden an jährlichen Umsätzen bis 2030.
Im Laufe des neuen Jahres erwarten wir, dass sich dieser Wandel auf fünf Arten manifestieren wird.
1. Nachhaltigkeit und Rentabilität arbeiten zusammen
Nachhaltigkeit wurde lange Zeit als Kostenstelle und nicht als Wertstelle betrachtet. Die Forschung von Capgemini im Jahr 2022 stellte fest, dass 53% der Befragten der Meinung sind, dass die Kosten für Nachhaltigkeitsinitiativen den potenziellen Nutzen überwiegen. Im Gegensatz dazu stellte der gleiche Bericht fest, dass Unternehmen, die der Nachhaltigkeit Priorität einräumen, bereits besser abschneiden als Unternehmen, die dies nicht tun.
Die Einführung nachhaltiger Praktiken kann in der Tat mit Vorlaufkosten verbunden sein. Aber die langfristigen Vorteile wiegen diese Anfangsinvestitionen oft auf. Nachhaltigkeit kann zu Effizienz und Kosteneinsparungen, Innovation, Risikominderung und verbesserter Wettbewerbsfähigkeit führen. Sie ist ein integraler Aspekt der Gesamtstrategie eines Herstellers und nicht nur eine Kostenstelle.
Als McKinsey Anmerkungen,
„Unternehmen, die Kosten und Emissionen gleichzeitig senken, können Marktanteile gewinnen und weitere Dekarbonisierungsbemühungen durch die zusätzlich generierten Barmittel finanzieren. Führende Unternehmen kümmern sich in der Regel um die ersten 20 bis 40 Prozent der Dekarbonisierung und senken gleichzeitig die Kosten, was zu einer Verbesserung des EBITDA führt.“
Wir erwarten, dass die Hersteller im Jahr 2024 die Tatsache nutzen werden, dass Nachhaltigkeit und Rentabilität Hand in Hand gehen können. Dank der Beschleunigung der digitalen Transformation befinden sich die diskreten Hersteller nun in einem Stadium der digitalen Reife. Sie können jetzt die Werkzeuge nutzen, die ihre finanziellen Ziele mit der Dekarbonisierung ihres Produktangebots in Einklang bringen.
Ein Beispiel dafür ist generatives Design. Diese Idee besteht darin, generative KI zu verwenden, um optimale Designs aus einer Reihe von Anforderungen und Einschränkungen zu erstellen. Der Benutzer definiert das Designproblem, und die Maschine ermittelt eine Reihe optimaler Lösungen, oft viele, die kein Mensch finden würde. Dies kann innerhalb von Stunden oder Tagen geschehen, wofür die Designer selbst Wochen oder Monate brauchen würden. Es öffnet die Tür für bisher nicht realisierbare Designs.
Hersteller wie Cummins gehen mit gutem Beispiel voran. Sie nutzen generatives Design und 3D-Simulationen in ihrer CAD-Software, um Teile zu entwickeln und zu testen, die 10-15% weniger Material verbrauchen als herkömmlich konstruierte Teile.
2/ Nachhaltigkeit als zentraler Faktor für das Produktdesign
Experten schätzen, dass während der Produktentwicklungsphase Entscheidungen getroffen werden, die über 80% aller produktbezogenen Umweltauswirkungen bestimmen. Die Auswahl von Materialien und Komponentenlieferanten ist in der Regel der zweitwichtigste Faktor für den ökologischen Fußabdruck. Bei energieintensiven Produkten wie Autos kann die Nutzung durch den Kunden einen noch größeren Beitrag leisten. Die Entscheidungen, die zu den Scope 3-Emissionen beitragen, bieten die größte Chance, die Emissionen deutlich zu reduzieren. Wir erwarten, dass die Hersteller im Jahr 2024 damit beginnen, Nachhaltigkeitskriterien in ihre Designentscheidungen einzubeziehen.
Typische Designkriterien sind Kosten, Leistung, Risiko, Markteinführung, Haltbarkeit, Zuverlässigkeit, Herstellbarkeit und so weiter. Angesichts der sich abzeichnenden CSRD werden Faktoren wie die Fußabdruck der Materialien, der Dekarbonisierungspfad der Zulieferer, die Möglichkeit der Wiederverwendung von Komponenten und die Energieeffizienz werden dem Mix hinzugefügt. Der Dekarbonisierungspfad der Zulieferer ist besonders wichtig. Wir gehen davon aus, dass Anbieter mit aggressiveren Plänen gegenüber saubereren Anbietern mit weniger ehrgeizigen Dekarbonisierungsplänen bevorzugt werden.
Während die Hersteller die Designphase durchlaufen, wird Technologie der Schlüssel sein, um die schnellen Iterationen im Produktdesign zu ermöglichen, die notwendig sind, um die von der CSRD vorgeschriebenen Reduktionsverpflichtungen zu erfüllen. Dies sieht so aus, dass CAD- und PLM-Tools (Product Lifecycle Management) eingesetzt werden, um die Umweltauswirkungen von Materialien und Zulieferern zu bewerten, den richtigen Herstellungsprozess im Voraus auszuwählen, Leichtbaukonstruktionen zu entwickeln und 3D-Simulationen durchzuführen, um die Entwürfe digital zu überprüfen und zu iterieren, wodurch die Erstellung physischer Prototypen reduziert wird. Durch den Einsatz dieser Tools zur frühzeitigen und häufigen Optimierung von Designs und Fertigungsprozessen können Hersteller sowohl schneller innovieren als auch Kosten senken.
3/ IoT als unverzichtbare Voraussetzung für die Reduzierung von Emissionen in Fabriken
Obwohl sie typischerweise nur 1-10% der Gesamtemissionen ausmachen, Fabrik-Emissionen stellen einen bedeutenden Teil oder sogar die Mehrheit der betrieblichen Scope-1- und Scope-2-Emissionen dar, die die Hersteller reduzieren können, was sie zu einer Priorität im Jahr 2024 macht.
In den Fabriken spielt das IoT eine wesentliche Rolle bei der Optimierung des Energieverbrauchs, der Reduzierung von Abfällen und der Verbesserung der Gesamtanlageneffektivität (OEE). Viele Hersteller zögern jedoch noch, das IoT-Einführung aufgrund von wahrgenommenen Herausforderungen wie Implementierungskosten, Aufwand und Störungen.
Im Jahr 2024 erwarten wir, dass CSRD die Hersteller zu einer Modernisierung der Fabriken drängt. Das Internet der Dinge (IoT) wird sich von einem Wettbewerbsvorteil für frühe Anwender zu einem unverzichtbaren Element für jeden Hersteller entwickeln, der seine Kohlenstoffemissionen reduzieren muss. Durch den Einsatz von IoT-Sensoren zur Überwachung der Emissionen direkt aus den Fertigungsprozessen können Hersteller ihren CO2-Fußabdruck genau messen und die Vorschriften einhalten.
Durch die Überwachung des Energieverbrauchs in Echtzeit können sie außerdem energieintensive Vorgänge identifizieren und Optimierungsstrategien zur Reduzierung des Gesamtenergieverbrauchs umsetzen. CIMC, ein führender Anbieter von Logistik- und Energieausrüstungen, hat diese Strategie übernommen und nutzt IoT-fähige Energiemanagement-Software, um den Energieverbrauch um 13 % zu senken.
Darüber hinaus ermöglicht das IoT auch die Analyse von Engpässen, die automatisch die wichtigsten OEE-beeinträchtigenden Prioritäten auf dem Werksgelände identifiziert und es den Herstellern ermöglicht, Möglichkeiten zur Steigerung der Effizienz und zur Reduzierung von Verschwendung aufzudecken. Durch die Durchführung dieser Analyse zu einem frühen Zeitpunkt im Produktionszyklus werden Fehler und Defekte weiter reduziert, wodurch Abfall und Nacharbeit vermieden werden.
4/ Investition in Kreislaufwirtschaft und modulares Design
Der Kreislaufgedanke, ein Schlüsselprinzip der Nachhaltigkeit, konzentriert sich auf die Reduzierung von Abfall und die Maximierung der Ressourcennutzung durch geschlossene Kreislaufsysteme. Es wird erwartet, dass die Hersteller im Jahr 2024 der Kreislaufwirtschaft mehr Bedeutung beimessen werden. Modulares Design wird sich als entscheidende Strategie zur Dekarbonisierung des Produktangebots erweisen.
Modulares Design beinhaltet die Entwicklung von Produkten mit austauschbaren Komponenten, die leicht zerlegt, wiederverwendet, repariert, aufgerüstet oder recycelt werden können. Modularität erhöht die Langlebigkeit und Kreislauffähigkeit von Produkten, da Teile und Komponenten wiederverwendet und wiederaufbereitet werden, anstatt auf einer Mülldeponie zu landen.
Die Modularität ermöglicht auch eine effizientere Herstellung von Werkzeugen und reduziert die Kosten für vom Markt geforderte Produktvariationen. Die Technologie wird entscheidend dazu beitragen, das modulare Design zu erleichtern, indem sie die damit verbundene nachgelagerte Komplexität bewältigt. Dazu kann es gehören, den Mitarbeitern an der Frontlinie digitale Werkzeuge zur Verfügung zu stellen, die 3D-Arbeitsanweisungen.
5/ Tipping Point für Produkt-Service-Systeme
Die Einführung von Produkt-Service-Systemen (PSS) ist schon seit Jahren im Gange. Doch wie beim IoT zögern viele Hersteller aufgrund der wahrgenommenen Risiken und Investitionen. Obwohl die Umstellung auf ein kundenorientiertes PSS-Modell eine Umwälzung darstellt, bietet sie Vorteile wie wiederkehrende Einnahmequellen und verbesserte Kundenbeziehungen.
Was die Hersteller jedoch am meisten überzeugt, ist die erweiterte Herstellerverantwortung (EPR) für hochwertige Güter, die in CSRD enthalten sind. EPR verlangt von den Herstellern, dass sie für den gesamten Lebenszyklus ihrer Produkte verantwortlich sind. Das bedeutet, dass sie Wege finden müssen, um den Materialverbrauch zu reduzieren, die Wiederverwendbarkeit und Recyclingfähigkeit von Produkten zu verbessern und das Abfallmanagement zu optimieren.
Ein Produkt-Service-System bietet den Herstellern Anreize, ihre Produkte modularer und reparaturfähiger zu gestalten. Es verlängert auch die Lebensdauer von Produkten durch Service und priorisiert Aufarbeitung, Wiederaufbereitung und verantwortungsvolles End-of-Life-Management. Dies positioniert PSS als eine Schlüsselstrategie zur Erreichung der in der CSRD umrissenen Nachhaltigkeitsziele.
Schlussfolgerung
Im Jahr 2024 wird es eine günstige Mischung aus staatlichen Vorschriften, technologischem Fortschritt und dem Druck der Verbraucher geben. Wird dies das Jahr sein, in dem diese leeren Versprechen in die Tat umgesetzt werden? Wir werden abwarten müssen und sehen. Aber aus unserer Sicht sieht die Zukunft der diskreten Fertigung für den Fortschritt in Sachen Nachhaltigkeit rosig aus.
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