Ostatnie lata przyniosły znaczące wyzwania dla europejskiego sektora produkcyjnego. Zakłócenia w łańcuchu dostaw spowodowane pandemią, ciągłe niedobory siły roboczej i kryzys energetyczny stworzyły niepewny krajobraz. W miarę zbliżania się do 2024 r. producenci muszą stawić czoła tym wyzwaniom, z dodatkową warstwą przygotowań do dyrektywy w sprawie sprawozdawczości przedsiębiorstw w zakresie zrównoważonego rozwoju (CSRD). Dave Duncan, wiceprezes ds. zrównoważonego rozwoju w PTC, dzieli się swoimi przemyśleniami.
CSRD to nowe przepisy Komisji Europejskiej mające na celu promowanie bardziej zrównoważonych praktyk biznesowych w firmach działających w UE i eksportujących do UE. Począwszy od 2024 r. ponad 50 000 firm będzie musiało spełnić wymogi CSRD w zakresie redukcji emisji i sprawozdawczości.
Do tej pory wiele firm podjęło ambitne zobowiązania w zakresie dekarbonizacji. Ponad 6,000 zarejestrowało się w ramach inicjatywy Science Based Targets. 66% firm z listy Fortune 500 zobowiązało się do zerowego poziomu netto. Cele dotyczące zerowej emisji netto obejmują 65% rocznych przychodów 2000 największych firm na świecie.
Analiza wykazała jednak, że zobowiązania te nie zostały jeszcze przełożone na działania. Net Zero Tracker wykazał, że tylko 4% zobowiązań firmy do zerowego zużycia energii netto towarzyszy jasny plan osiągnięcia tego celu.
Wśród producentów wyrobów dyskretnych możliwość dekarbonizacji łańcuchów dostaw i oferty produktowej osiąga punkt zwrotny. Spodziewamy się, że w ciągu najbliższego roku CSRD zadziała jako czynnik wymuszający zmianę podejścia do zrównoważonego rozwoju. Może to zapoczątkować falę agresywnej dekarbonizacji. Jest to możliwe dzięki szybkiemu rozwojowi technologii cyfrowej w ciągu ostatnich kilku lat.
Technologie takie jak AI, IoT, i PLM odegra wiodącą rolę w urzeczywistnianiu zobowiązań producentów wyrobów dyskretnych. Ci, którzy już teraz nadadzą priorytet cyfrowej transformacji i innowacjom produktowym, będą w stanie zdobyć przewagę nad konkurencją. potencjał miliardów w rocznej sprzedaży do 2030 roku.
W miarę upływu nowego roku spodziewamy się zobaczyć tę zmianę na pięć sposobów.
1. Zrównoważony rozwój i rentowność we współpracy
Zrównoważony rozwój od dawna uważany jest za centrum kosztów, a nie centrum wartości. Badania przeprowadzone przez Capgemini w 2022 r. wykazało, że 53% respondentów uważa, że koszty realizacji inicjatyw w zakresie zrównoważonego rozwoju przewyższają potencjalne korzyści. W przeciwieństwie do tego sentymentu, ten sam raport wykazał, że organizacje, które priorytetowo traktują zrównoważony rozwój, już osiągają lepsze wyniki niż organizacje, które tego nie robią.
Wdrożenie zrównoważonych praktyk może rzeczywiście wiązać się z kosztami początkowymi. Jednak długoterminowe korzyści często przewyższają te początkowe inwestycje. Zrównoważony rozwój może przyczynić się do zwiększenia wydajności i oszczędności kosztów, innowacji, ograniczenia ryzyka i zwiększenia konkurencyjności. Jest to integralny aspekt ogólnej strategii producenta, a nie tylko centrum kosztów.
Jak McKinsey notatki,
„Firmy, które jednocześnie redukują koszty i emisje, mogą zyskać udział w rynku i sfinansować dalsze działania dekarbonizacyjne dzięki dodatkowej wygenerowanej gotówce. Wiodące firmy zazwyczaj zajmują się pierwszymi 20-40 procentami dekarbonizacji, jednocześnie obniżając koszty, co prowadzi do poprawy EBITDA”.
W 2024 r. spodziewamy się, że producenci wykorzystają fakt, że zrównoważony rozwój i rentowność mogą iść w parze. Dzięki przyspieszeniu transformacji cyfrowej producenci wyrobów dyskretnych znajdują się obecnie na etapie dojrzałości cyfrowej. Mogą teraz wykorzystywać narzędzia, które dostosowują ich cele finansowe do dekarbonizacji ich oferty produktowej.
Jednym z przykładów jest projektowanie generatywne. Pomysł ten polega na wykorzystaniu generatywnej sztucznej inteligencji do tworzenia optymalnych projektów na podstawie zestawu wymagań i ograniczeń. Użytkownicy definiują problem projektowy, a silnik określa szereg optymalnych rozwiązań, często takich, których nie znalazłby żaden człowiek. Można to osiągnąć w ciągu godzin lub dni, co zajęłoby projektantom tygodnie lub miesiące. Otwiera to drzwi dla wcześniej niewykonalnych projektów.
Producenci tacy jak Cummins dają dobry przykład. Wykorzystują oni projektowanie generatywne i symulację 3D w swoim oprogramowaniu do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD) do tworzenia i testowania części, które zużywają o 10-15% mniej materiału niż konwencjonalnie zaprojektowane części.
2/ Zrównoważony rozwój jako podstawowy czynnik projektowania produktu
Eksperci szacują, że decyzje podejmowane na etapie opracowywania produktu determinują ponad 80% jego wpływu na środowisko. Wybór dostawcy materiałów i komponentów ma zazwyczaj największy wpływ na środowisko. W przypadku energochłonnych produktów, takich jak samochody, korzystanie z nich przez klientów może mieć jeszcze większy wpływ. Decyzje, które przyczyniają się do emisji w zakresie 3, oferują największe możliwości dokonania znacznych redukcji. Oczekujemy, że w 2024 r. producenci zaczną włączać kryteria zrównoważonego rozwoju do struktury decyzji projektowych.
Typowe kryteria projektowe obejmują koszty, wydajność, ryzyko, czas wprowadzenia na rynek, trwałość, niezawodność, możliwość produkcji i tak dalej. W obliczu zbliżającego się CSRD, czynniki takie jak ślad materiałowy, trajektoria dekarbonizacji dostawców, możliwość ponownego wykorzystania komponentów i efektywność energetyczna. Trajektoria dekarbonizacji dostawców jest szczególnie ważna. Spodziewamy się sytuacji, w których dostawcy z bardziej agresywnymi planami będą wybierani zamiast czystszych dostawców, którzy mają mniej ambitny plan dekarbonizacji.
W miarę jak producenci przechodzą przez fazę projektowania, technologia będzie kluczem do umożliwienia szybkich iteracji w projektowaniu produktów potrzebnych do spełnienia zobowiązań CSRD w zakresie redukcji emisji. Wygląda to na wykorzystanie narzędzi CAD i zarządzania cyklem życia produktu (PLM) do oceny wpływu materiałów i dostawców na środowisko, wcześniejszego wyboru odpowiedniego procesu produkcyjnego, lekkich projektów i przeprowadzania symulacji 3D w celu cyfrowej weryfikacji i iteracji projektów, ograniczając fizyczne prototypowanie. Wykorzystując te narzędzia do wczesnej i częstej optymalizacji projektów i procesów produkcyjnych, producenci mogą zarówno szybciej wprowadzać innowacje, jak i obniżać koszty.
3/ IoT jako niezbędny element redukcji emisji w fabrykach
Chociaż zazwyczaj jest to tylko 1-10% całkowitej emisji, emisje fabryczne stanowią znaczną część, a nawet większość, emisji operacyjnych Zakresu 1 i Zakresu 2, które producenci mogą ograniczyć, co czyni je priorytetem w 2024 roku.
W fabryce IoT odgrywa integralną rolę w optymalizacji zużycia energii, redukcji odpadów i poprawie ogólnej efektywności sprzętu (OEE). Jednak wielu producentów nadal waha się przyjęcia IoT ze względu na postrzegane wyzwania, takie jak koszty wdrożenia, wysiłek i zakłócenia.
W 2024 r. spodziewamy się, że CSRD popchnie producentów w kierunku modernizacji fabryk. IoT zmieni się z przewagi konkurencyjnej, z której korzystają pierwsi użytkownicy, w nienegocjowalną dla każdego producenta, który musi zmniejszyć emisję dwutlenku węgla. Wykorzystując czujniki IoT do monitorowania emisji bezpośrednio z procesów produkcyjnych, producenci mogą dokładnie zmierzyć swój ślad węglowy i zachować zgodność z przepisami.
Mogą również zidentyfikować energochłonne operacje i wdrożyć strategie optymalizacji w celu zmniejszenia ogólnego zużycia energii poprzez monitorowanie zużycia energii w czasie rzeczywistym. CIMC, wiodący dostawca sprzętu logistycznego i energetycznego, przyjął tę strategię, wykorzystując oprogramowanie do zarządzania energią z obsługą IoT w celu zmniejszenia zużycia energii o 13%.
Oprócz tego, IoT umożliwia również analizę wąskich gardeł, która automatycznie identyfikuje najważniejsze priorytety ograniczające OEE na terenie fabryki, umożliwiając producentom odkrycie możliwości zwiększenia wydajności i zmniejszenia ilości odpadów. Przeprowadzenie tej analizy na wczesnym etapie cyklu produkcyjnego dodatkowo zmniejsza liczbę błędów i usterek, zapobiegając marnotrawstwu i przeróbkom.
4/ Inwestycja w obieg zamknięty i projektowanie modułowe
Cyrkularność, kluczowa zasada zrównoważonego rozwoju, koncentruje się na ograniczaniu ilości odpadów i maksymalizacji wykorzystania zasobów poprzez systemy o obiegu zamkniętym. Oczekuje się, że w 2024 r. producenci będą bardziej priorytetowo traktować obieg zamknięty. Modułowa konstrukcja stanie się kluczową strategią dekarbonizacji oferty produktowej.
Projektowanie modułowe obejmuje tworzenie produktów z wymiennymi komponentami, które można łatwo zdemontować, ponownie wykorzystać, naprawić, zmodernizować lub poddać recyklingowi. Modułowość zwiększa trwałość produktu i obiegowość, ponieważ części i komponenty są ponownie wykorzystywane i regenerowane, a nie wysyłane na wysypisko śmieci.
Modułowość umożliwia również bardziej wydajne oprzyrządowanie fabryki i zmniejsza koszty zmian produktów wymaganych przez rynek. Technologia będzie miała kluczowe znaczenie dla ułatwienia projektowania modułowego poprzez zarządzanie związaną z nim złożonością. Może to obejmować zapewnienie pracownikom pierwszej linii narzędzi cyfrowych oferujących Instrukcje pracy 3D.
5/ Punkt krytyczny dla systemów produktowo-usługowych
Przyjmowanie modeli systemów produktowo-usługowych (PSS) trwa od lat. Jednak, podobnie jak w przypadku IoT, wielu producentów waha się ze względu na postrzegane ryzyko i inwestycje. Pomimo tego, że jest to transformacja, przejście na model PSS zorientowany na klienta oferuje korzyści, takie jak powtarzające się strumienie przychodów i lepsze relacje z klientami.
Jednak tym, co może być najbardziej przekonujące dla producentów, jest rozszerzona odpowiedzialność producenta (EPR) za aktywa o wysokiej wartości zawarte w CSRD. EPR wymaga od producentów odpowiedzialności za cały cykl życia ich produktów. Oznacza to, że muszą oni znaleźć sposoby na zmniejszenie zużycia materiałów, zwiększenie możliwości ponownego użycia i recyklingu produktów oraz poprawę zarządzania odpadami.
System usług produktowych zachęca producentów do tworzenia produktów bardziej modułowych i naprawialnych. Wydłuża również żywotność produktów poprzez serwis i nadaje priorytet renowacji, regeneracja i odpowiedzialne zarządzanie wycofaniem z eksploatacji. To sprawia, że PSS jest kluczową strategią dla osiągnięcia celów zrównoważonego rozwoju określonych w CSRD.
Wnioski
W 2024 r. nastąpi odpowiednie połączenie regulacji rządowych, postępu technologicznego i presji ze strony konsumentów. Czy będzie to rok, w którym te puste zobowiązania zamienią się w czyny? Będziemy musieli poczekać i zobaczyć. Jednak z punktu widzenia produkcji dyskretnej, przyszłość dla postępu w zakresie zrównoważonego rozwoju rysuje się w jasnych barwach.