Designen av en produkt har länge varit en balans mellan prestanda, kostnad, kvalitet och att möta marknadens behov. Under de senaste åren har en ny faktor fått betydelse i designprocessen: hållbarhet.
Hållbarhet frågar sig: Vilken är den totala miljöpåverkan över en produkts hela livscykel?
Cirka 80% av en produkts miljöavtryck bestäms i utvecklings- och designfasen. Det är i denna fas som beslut fattas om material, deras källor, produktionsmetoder, energieffektivitet, inklusive koldioxidutsläpp och resursanvändning, och strategin för produktens uttjänta livslängd. Dessa initiala beslut påverkar design- och produktionsalternativen som finns tillgängliga i senare skeden.
Hållbarhetshänsyn måste dock sträcka sig bortom ett enskilt företags verksamhet. De bör inkludera leverantörer, distributörer och logistikpartner för att fånga en komplett miljöbild.
Ju tidigare dessa beslut fattas i designprocessen, desto större är potentialen för hållbara och ekonomiskt fördelaktiga resultat i både produkt- och produktionsprocesserna.
Datas och digitaliseringens roll
Data och digitalisering är avgörande för att implementera en holistisk designstrategi. Digitala verktyg tillåter företag att skapa en komplett digital tvilling, som kan användas för att simulera, testa och validera en produkt under hela dess livscykel.
Digitala verktyg för hållbar utveckling
Moderna produkter involverar ofta komplexa system som kräver input från olika ingenjörsdiscipliner. Denna komplexitet kräver pålitliga digitala miljöer som stödjer samarbete och innovation.
Simuleringsverktyg är ett exempel på hur digitalisering stödjer utvecklingen av hållbara produkter. Konstruktörer och ingenjörer kan använda dessa verktyg för att testa och optimera enskilda komponenter och säkerställa sammanhängande prestanda mellan olika system och hela produktionsprocessen.
Genom att integrera hållbarhetsbedömningar från början kan team fatta bättre informerade beslut. Att utvärdera faktorer som utsläpp, materialförsörjning och produktionsavfall under designfasen hjälper till att definiera ett intelligent, hållbart designutrymme.
Skapa en komplett digital tvilling
En komplett digital tvilling som sträcker sig till produktionen ger värdefulla insikter i en produkts hela livscykel – från logistiska kostnader och driftseffektivitet till alternativ som återanvänds eller återvinns. Korrekta data hjälper till att förfina beslut och förbättra hållbarhetsmått, vilket stöder konkurrenskraft och kostnadskontroll.
Integrering av hållbarhetsindikatorer
Hållbarhetsindikatorer bör integreras i den digitala tvillingen från början. Detta kan inkludera realtidsdata från fysiska sensorer under produktion, leverans och produktanvändning, parat med virtuella sensorer som använder prediktiva modeller. Dessutom kan företagsdata ge insikter i faktorer som koldioxidutsläpp och materialkostnader.
Kombinationen av fysiska och virtuella sensorer berikar simuleringar, vilket gör att företag kan göra iterativa förbättringar baserat på feedback. Artificiell intelligens (AI) och maskininlärning kan ytterligare förbättra denna process genom att identifiera avvikelser och möjliggöra justeringar genom uppdateringar eller samarbeten med leverantörspartners.
Designa för hållbarhet
Branscher står inför utmaningen att förnya sig inom gränserna för ändliga resurser. Sann hållbarhet innebär att designa optimerade produkter över hela värdekedjan. Detta kräver ett systembaserat tillvägagångssätt som utnyttjar digitala tvillingar och ett kontinuerligt flöde av data mellan verkliga och virtuella miljöer.
Digitalisering och automatisering genererar ett överflöd av data, vilket stöder skapandet av kompletta digitala tvillingar som integrerar fysiska och digitala världar. Detta säkerställer en effektiv resursanvändning, vilket banar väg för kontinuerlig optimering av produkter och processer.
Att använda data för att utforska olika scenarier och förutsäga framtida prestanda gör det möjligt för företag att designa produkter med full förståelse för deras miljöpåverkan, vilket leder till överlägsna och mer hållbara lösningar.
Genom att anamma dessa metoder kan vi gå mot en värld där hållbarhet och innovation går hand i hand.
