Дизайнът на продукта отдавна е баланс между производителност, цена, качество и удовлетворяване на нуждите на пазара. През последните години нов фактор придоби значение в процеса на проектиране: устойчивостта.
Устойчивостта пита: Какво е общото въздействие върху околната среда през целия жизнен цикъл на продукта?
Около 80% от екологичния отпечатък на продукта се определя във фазата на разработка и проектиране. В тази фаза се вземат решения относно материалите, техните източници, производствените методи, енергийната ефективност, включително въглеродните емисии и използването на ресурсите, както и стратегията за края на жизнения цикъл на продукта. Тези първоначални решения засягат възможностите за проектиране и производство, налични на по-късни етапи.
Съображенията за устойчивост обаче трябва да надхвърлят операциите на една компания. Те трябва да включват доставчици, дистрибутори и логистични партньори, за да уловят пълна картина на околната среда.
Колкото по-рано се вземат тези решения в процеса на проектиране, толкова по-голям е потенциалът за устойчиви и икономически изгодни резултати както в продукта, така и в производствените процеси.
Ролята на данните и цифровизацията
Данните и цифровизацията са от съществено значение за прилагането на холистичен подход към дизайна. Цифровите инструменти позволяват на компаниите да създадат пълен цифров близнак, който може да се използва за симулиране, тестване и валидиране на продукт през целия му жизнен цикъл.
Дигитални инструменти за устойчиво развитие
Съвременните продукти често включват сложни системи, които изискват информация от различни инженерни дисциплини. Тази сложност изисква надеждни цифрови среди, които поддържат сътрудничество и иновации.
Инструментите за симулация са пример за това как цифровизацията подпомага разработването на устойчиви продукти. Дизайнерите и инженерите могат да използват тези инструменти, за да тестват и оптимизират отделни компоненти и да осигурят сплотена производителност между различните системи и целия производствен процес.
Чрез интегриране на оценки за устойчивост от самото начало, екипите могат да вземат по-добре информирани решения. Оценяването на фактори като емисии, снабдяване с материали и производствени отпадъци по време на фазата на проектиране помага да се определи интелигентно, устойчиво пространство за проектиране.
Създаване на пълен цифров близнак
Пълен цифров близнак, който се простира до производството, предоставя ценна информация за целия жизнен цикъл на продукта – от логистични разходи и оперативна ефективност до опции в края на жизнения цикъл, като повторна употреба или рециклиране. Точните данни помагат за прецизиране на решенията и подобряване на показателите за устойчивост, поддържайки конкурентоспособността и контрола на разходите.
Интегриране на показатели за устойчивост
Индикаторите за устойчивост трябва да бъдат интегрирани в цифровия близнак от самото начало. Това може да включва данни в реално време от физически сензори по време на производство, доставка и използване на продукта, съчетани с виртуални сензори, които използват прогнозни модели. Освен това корпоративните данни могат да осигурят представа за фактори като въглеродни емисии и разходи за материали.
Комбинацията от физически и виртуални сензори обогатява симулациите, позволявайки на компаниите да правят итеративни подобрения въз основа на обратна връзка. Изкуственият интелект (AI) и машинното обучение могат допълнително да подобрят този процес чрез идентифициране на несъответствия и активиране на корекции чрез актуализации или сътрудничество с партньори за доставка.
Проектиране за устойчивост
Индустриите са изправени пред предизвикателството да правят иновации в рамките на ограничените ресурси. Истинската устойчивост означава проектиране на оптимизирани продукти по цялата верига на стойността. Това изисква системно базиран подход, който използва цифрови близнаци и непрекъснат поток от данни между реална и виртуална среда.
Дигитализацията и автоматизацията генерират изобилие от данни, подпомагайки създаването на пълни цифрови близнаци, които интегрират физически и цифрови светове. Това гарантира ефективно използване на ресурсите, проправяйки пътя за непрекъснато оптимизиране на продуктите и процесите.
Използването на данни за изследване на различни сценарии и прогнозиране на бъдещи резултати позволява на компаниите да проектират продукти с пълно разбиране на тяхното въздействие върху околната среда, което води до превъзходни и по-устойчиви решения.
Възприемайки тези практики, можем да се придвижим към свят, в който устойчивостта и иновациите вървят ръка за ръка.
