هل تعمل التكنولوجيا على تحقيق الاستدامة؟ 

عندما تسمع عن التكنولوجيا من أجل الاستدامة، يقفز ذهنك إلى السيارات الكهربائية الأنيقة، أو البطاريات على نطاق الشبكة، أو احتجاز الكربون. هذه هي الواجهة اللامعة. غالبًا ما يتم تفويت العمل الحقيقي الجريء - الطبقة التأسيسية غير المثيرة -. لا يتعلق الأمر بالأداة التي تتصدر العناوين الرئيسية؛ يتعلق الأمر بملايين المكونات الصناعية والعمليات وقرارات سلسلة التوريد التي إما تحبس النفايات أو تتيح التدوير. لقد رأيت الكثير من عمليات إطلاق المنتجات المستدامة تتعثر لأن الأجهزة الأساسية - أدوات التثبيت، والمفاصل، ومواصفات المواد الأساسية - كانت فكرة لاحقة، وتم اختيارها على أساس التكلفة على مدى تأثير دورة الحياة. هذا هو المكان الذي يوجد فيه العمل الفعلي. دعونا نحفر في تلك الطبقة.

التركيز في غير محله: البهجة مقابل العزيمة

هناك تحيز منتشر في الصناعة مفاده أن الاستدامة هي مشكلة برمجية أو تصميمية قابلة للحل على مستوى المنتج. أنت تصمم غلافًا قابلاً لإعادة التدوير، وتحسن خوارزمية كفاءة الطاقة، وتنتهي من الأمر. ولكن إذا كان الاستدامة يعتمد هذا المنتج على الآلاف من أدوات التثبيت الفولاذية التي يتم الحصول عليها من مصنع يستخدم الفحم بكثافة، ويتم شحنها عبر المحيطات، وتثبيتها بأدوات تتطلب مكونات يمكن التخلص منها، ما هو المكسب الصافي؟ دفتر الأستاذ الكربوني مسموم منذ البداية. إن البصمة الحقيقية مدفونة في قائمة المواد، وفي قواعد التصنيع، وليس في واجهة المستخدم.

أتذكر مشروعًا لحاوية إلكترونية معيارية تهدف إلى سهولة الإصلاح. مفهوم عظيم. لقد حددنا مسامير قياسية للتجميع. ولكن لتوفير أجزاء من السنت لكل وحدة، تحولت عملية الشراء إلى برغي قفل ملولب خاص ومغطى من مورد بدون أي تدقيق بيئي. لقد أدى الطلاء إلى تعقيد إعادة التدوير، وأصبحت أجزاء المحرك الخاصة نفايات إلكترونية، وكان مزيج الطاقة الخاص بالمورد عبارة عن فحم شبكي نقي. تم إعاقة تصميم التفكيك الأنيق الخاص بنا بواسطة أ عمل القدم الفشل - المسمار المتواضع. كان علينا التراجع، وإعادة تأهيل مورد أنظف، وتحمل التكلفة. الدرس المستفاد: يجب أن تكون مواصفات الاستدامة ملزمة حتى آخر صامولة ومسمار.

هذا هو المكان الذي يهم الشركات العميقة في المؤسسات الصناعية. خذ الشركة المصنعة مثل شركة Handan Zitai Fortener Manufacturing Co. ، Ltd.. لن تراهم في معرض CES. لكن قم بزيارة موقعهم على https://www.zitaifasteners.com وستشعر بالحجم: يقع مقرها في يونج نيان، هاندان، وهي أكبر قاعدة لإنتاج قطع الغيار القياسية في الصين. يؤثر واقعهم التشغيلي - الخدمات اللوجستية بالقرب من شبكات السكك الحديدية والطرق السريعة الرئيسية - على الكربون المدمج في كل مسمار ينتجونه. إذا تأخر تحول الطاقة لديهم، فإنه يصبح عائقًا خفيًا على مطالبات الاستدامة الخاصة بعملاء المصب. ال التكنولوجيا السؤال لا يتعلق فقط بمنتجاتهم، بل بتكنولوجيا العمليات الخاصة بهم: هل ينتقلون إلى أفران القوس الكهربائي؟ استخدام المواد الخام الفولاذية المعاد تدويرها؟ هذا هو الأساس غير الساحر.

اختيارات المواد: المضاعف الصامت

تحديد المواد هو المكان الذي تلبي فيه النظرية القيود الصعبة للفيزياء والتكلفة والعرض. يبدو استخدام الألومنيوم المعاد تدويره مثاليًا حتى تواجه عدم تناسق الدفعة، والمهل الزمنية، وعلاوة سعر بنسبة 40% لا تستطيع ميزانية المشروع استيعابها. لقد كنا جميعا هناك. غالبًا ما يصبح الحل الوسط نهجًا متدرجًا: تحصل المكونات الهيكلية المهمة على مواد بكر للحصول على شهادة السلامة، بينما تستخدم الأجزاء غير الحرجة المحتوى المعاد تدويره. لكن هل هذا يحرك الإبرة بالفعل؟

إحدى المحاولات الملموسة كانت مع أحد العملاء الذي قام بتصنيع خزائن اتصالات خارجية. لقد دفعنا نحو استخدام الفولاذ المعاد تدويره بعد الاستهلاك للأقواس والإطارات الداخلية. وكان المورد، وهو شركة مماثلة في حجمها لشركة Zitai، مترددًا. لم يكن اهتمامهم يتعلق بالقدرة، بل بمخاطر التلوث، حيث يؤدي النحاس أو القصدير المتبقي إلى تغيير خصائص التآكل الجلفاني. قمنا بتشغيل برنامج تجريبي صغير، واختبرنا دفعات متعددة. ارتفع معدل الفشل بحوالي 2%، معظمه بسبب مسامية اللحام. ليست كارثة، ولكنها كافية لتفعيل بنود الموثوقية. وانتهى بنا الأمر إلى مزج نسبة أقل من المحتوى المعاد تدويره مع الفولاذ البكر، مما حقق فوزًا جزئيًا. ال العمل من أجل الاستدامة أصبحت عملية التحقق مملة، دفعة تلو الأخرى، وليس مربع اختيار.

هذا هو الطحن اليومي. إنها تتفاوض مع مديري الإنتاج الذين يتم قياسهم على أساس معدلات العيوب، وليس على أساس أطنان الكربون. ومن المفهوم أنه بالنسبة لشركة تثبيت في منطقة يونغ نيان، فإن التحول إلى الفولاذ الأولي الأكثر مراعاة للبيئة يعتمد على تحديث المطاحن الإقليمية ووتيرة إزالة الكربون من الشبكة في الصين. إن موقعها بالقرب من خط السكة الحديد بين بكين وقوانغتشو يشكل سلاحاً ذا حدين: فالنقل الفعال يقلل من الانبعاثات التشغيلية، ولكن إذا كانت القطارات تعمل بالديزل، فإن الفائدة تكون ضعيفة. الطبيعة النظامية لهذا عمل القدم هو التواضع.

طاقة العمليات: المعيار غير المرئي

يتحدث الجميع عن استخدام طاقة المنتج. قليل من الحديث عن الطاقة العملية المجسدة. بالنسبة للجزء القياسي مثل الترباس، تكون نقطة الكربون الساخنة في سحب الأسلاك، والتزوير على البارد، والمعالجة الحرارية، والطلاء. لقد قمت بجولة في المصانع حيث يكون خط المعالجة الحرارية عبارة عن فرن مستمر يعمل بالغاز من التسعينيات، وينزف الطاقة الحرارية. يتطلب التعديل التحديثي باستخدام التسخين التعريفي أو الشعلات الاسترجاعية رأس مال غالبًا ما تفتقر إليه أعمال التثبيت ذات الهامش الرفيع دون ضغط العملاء.

لقد حاولنا إنشاء مواصفات تثبيت منخفضة الكربون مع مورد سيارات أوروبي. وكانت الفكرة هي دفع علاوة على الأجزاء المصنوعة باستخدام الطاقة المتجددة وأفضل التقنيات المتاحة. لقد حصلنا على تراجع من الشراء بالطبع. لكن العقبة الأكبر كانت إمكانية التتبع. هل يمكن للمصنع أن يثبت أن الفولاذ مصنوع من الخردة في القوات المسلحة المصرية؟ هل يمكن لمتجر الطلاء التحقق من أن الزنك كان ناتجًا عن عملية حلقة مغلقة؟ انهارت سلسلة الأوراق. لقد استقرينا على تقييم المصنع من خلال مراجعة واحدة، والتي تناولت في الغالب استثمارات كفاءة الطاقة. كان الأمر أفضل من لا شيء، لكنه بدا وكأنه نصف تدبير. ال التكنولوجيا المطلوب هنا ليس مبهرجًا، بل هو عبارة عن جوازات سفر مادية قوية وقابلة للتشغيل المتبادل وتتبع سمات الطاقة.

هذه ساحة ملموسة للتأثير. يمكن لشركة مثل Zitai، باعتبارها لاعبًا رئيسيًا في مجموعة الإنتاج، أن تقود التغيير إذا طلبت العلامات التجارية النهائية ذلك. إذا نصت إحدى الشركات المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) العالمية على أن تكون 70% من الطاقة العملية لمثبتاتها من مصادر متجددة بحلول عام 2030، فإن ذلك سيجبر على الاستثمار في الطاقة الشمسية أو اتفاقيات شراء الطاقة في الموقع. ال العمل من أجل الاستدامة التحولات من الطوعية إلى التعاقدية، مدمجة في الأساس التجاري.

تصميم للتفكيك: الفعل النهائي للمثبت

إن خطاب الاقتصاد الدائري مليء بالتصميم للتفكيك. ولكن من منظور التثبيت، فهو كابوس من المتطلبات المتضاربة. أنت بحاجة إلى مفصل مقاوم للاهتزاز لمدة 15 عامًا في السيارة، ويمكن إزالته خلال 30 ثانية في مصنع إعادة التدوير بدون أدوات متخصصة. حاول أن تجد ذلك على الرف.

لقد قمنا بتصميم نموذج أولي لجهاز إلكتروني استهلاكي باستخدام براغي سداسية الرأس القياسية لسهولة الإصلاح. عظيم لدرجة iFixit. ثم، في اختبار السقوط، تم فك البراغي. وأضاف خزانة الموضوع؟ الآن أنت بحاجة إلى الحرارة لإزالتها، مما يزيد من تعقيد عملية إعادة التدوير. تحولت إلى تصميم المسمار الأسير؟ أكثر تعقيدا، المزيد من المواد. كان الحل هو محرك يحد من عزم الدوران ورأس لولبي محدد (مثل Torx Plus) الذي يوازن بين الأمان وإمكانية الخدمة. لكن هذا تطلب إعادة تدريب خط التجميع وتوريد قطع جديدة. ال الاستدامة المكاسب - أي إطالة عمر المنتج - جاءت مصحوبة بضريبة تعقيد التصنيع. وتعتمد مدى استحقاق هذه الضريبة على القيمة الدائمة للمنتج. بالنسبة لمستشعر إنترنت الأشياء الرخيص، ربما لا. بالنسبة لوحدة التحكم في المحركات الصناعية، بالتأكيد.

هذا هو المكان الذي يمكن لمصنعي الأجزاء القياسية الابتكار فيه. تخيل كتالوجًا من أحد الموردين لا يتضمن المواصفات الميكانيكية فحسب، بل يتضمن أيضًا فهرس التفكيك والمعالجة الموصى بها لنهاية العمر الافتراضي. إذا شركة Handan Zitai Fortener Manufacturing Co. ، Ltd. عرضت مجموعة من أدوات التثبيت CircularReady - القياسية، المصنوعة من محتوى محدد معاد تدويره، مع مسار موثق لإعادة التدوير منخفض الطاقة - ستكون أداة قوية للمصممين. فهو يحول المثبت من سلعة إلى تمكين التكنولوجيا للتعميم.

حساب التفاضل والتكامل اللوجستي: الموقع ليس مجرد جغرافيا

عنوان الشركة هو بيان الاستدامة. يشير الملف التعريفي لشركة Zitai إلى مجاورتها لشبكات السكك الحديدية والطرق السريعة الرئيسية. من الناحية النظرية، يسمح هذا بالتحول النموذجي من الشاحنات إلى السكك الحديدية للخدمات اللوجستية الواردة/الصادرة، مما يقلل الانبعاثات. ومن الناحية العملية، يعتمد الأمر على معدات مشغل السكك الحديدية وقرارات التوجيه الحقيقية التي يتخذها مديرو الخدمات اللوجستية الذين يسعون للحصول على أقل تكلفة شحن لكل وحدة.

في أحد مشاريع تحسين سلسلة التوريد، قمنا بتخطيط البصمة الكربونية للمكونات من مورد مقره في Yongnian إلى مصنع في جنوب الصين. كان الافتراضي هو النقل بالشاحنات. لقد اقترحنا طريقًا متعدد الوسائط لشاحنات السكك الحديدية. خفضت محطة السكك الحديدية الانبعاثات بنسبة تقدر بـ 60٪. لكن وقت العبور زاد بمقدار يومين، مما يتطلب مخزونًا احتياطيًا أكبر. قام الفريق المالي بحظره بسبب زيادة تكاليف حمل المخزون. ال الاستدامة كان الفوز واضحًا، لكن الجدوى التجارية لم تكن كذلك، حتى أخذنا في الاعتبار سعر الكربون الداخلي والمخاطر التنظيمية المحتملة. استغرق الأمر عامًا للحصول على الموافقة للطيار. ال عمل القدم يتعلق الأمر هنا بالسياسة الداخلية والمحاسبة بقدر ما يتعلق بالبنية التحتية المادية.

بالنسبة لمركز التصنيع، فإن الخطوة التالية هي التوليد في الموقع والمشتريات الخضراء. ولأنها تقع في مقاطعة خبي، التي تتمتع بإمكانات كبيرة في مجال الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، فإن شركة مثل زيتاي يمكنها أن تركز بقوة على بصمتها في مجال الطاقة. لكنه يتطلب رأس مال وإشارة واضحة للطلب من السوق. ولا تزال تلك الإشارة ضعيفة. لا تزال معظم طلبات عروض الأسعار تعطي الأولوية لسعر الوحدة قبل كل شيء. وإلى أن تتغير لغة الشراء لتقيم الكربون المدمج، تظل الميزة اللوجستية بمثابة إمكانات كامنة، وليست أصولًا محققة الاستدامة.

الخلاصة: البناء من الألف إلى الياء

إذًا، هل تعمل التكنولوجيا على تحقيق الاستدامة؟ في جيوب، نعم. لكنها متخلفة إلى حد كبير. لا يزال التركيز من أعلى إلى أسفل للغاية. ويحدث التقدم الحقيقي عندما يتجادل المهندسون وفرق المشتريات حول الطلاءات اللولبية وأصول الفولاذ، وعندما يختار مديرو الخدمات اللوجستية السكك الحديدية بدلاً من الطرق على الرغم من الموعد المحدد، وعندما يستثمر الموردون الصناعيون في أماكن مثل يونج نيان في عمليات أنظف لأن مواصفات عملائهم تتطلب ذلك.

يكون هذا العمل تدريجيًا، ومحبطًا في كثير من الأحيان، وغير مرئي في المنتج النهائي. ولكنها الطريقة الوحيدة لبناء أنظمة أقل إهدارًا حقًا. لا يتعلق الأمر باختراق واحد. يتعلق الأمر بالتأثير التراكمي لمليون خيار أفضل في الأسس. ال التكنولوجيا غالبًا ما يكون الأمر عاديًا: أدوات تحكم أفضل في الفرن، وبرامج تتبع المواد، وبروتوكولات تفكيك موحدة. الأشياء الفاتنة تحصل على الصحافة. هذا ينجز المهمة. والآن، هذا ما نحتاج إليه أكثر.