Tekniikan perusta kestävän kehityksen eteen? 

Kun kuulet kestävän kehityksen tekniikan, mielesi hyppää sulaviin sähköautoihin, verkkokokoisiin akkuihin tai hiilidioksidin talteenottoon. Se on kiiltävä julkisivu. Todellinen, karkea pohjatyö – epäseksikäs peruskerros – jää usein huomaamatta. Kyse ei ole otsikoita herättävästä gadgetista; Kyse on miljoonista teollisista komponenteista, prosesseista ja toimitusketjun päätöksistä, jotka joko lukitsevat jätteen tai mahdollistavat kiertokulkua. Olen nähnyt liian monien kestävien tuotteiden lanseerauksen horjuvan, koska peruslaitteistot – kiinnikkeet, liitokset, perusmateriaalien tiedot – olivat jälkikäteen, ja valittiin kustannusten ja elinkaarivaikutuksen perusteella. Siellä se varsinainen työ on. Kaivetaan tähän kerrokseen.

Väärin sijoitettu painopiste: Glamour vs. Grit

Toimialalla on vallitseva harha, jonka mukaan kestävyys on ohjelmisto- tai suunnitteluongelma, joka voidaan ratkaista tuotetasolla. Suunnittelet kierrätettävän kotelon, optimoit energiatehokkuuden algoritmin ja kutsut sitä päiväksi. Mutta jos kestävyys mikä on nettohyöty, riippuu tuhansista teräskiinnittimistä, jotka on hankittu paljon hiiltä käyttävältä tehtaalta, jotka kuljetetaan valtamerien yli ja jotka on asennettu työkaluilla, jotka vaativat kertakäyttöisiä komponentteja? Hiilikirja on myrkytetty alusta alkaen. Todellinen jalanjälki on haudattu materiaaliluetteloon, valmistusohjekirjaan, ei käyttöliittymään.

Muistan projektin modulaarisesta elektroniikkakotelosta, jonka tarkoituksena on helppo korjata. Hieno konsepti. Määritimme kokoonpanoa varten vakioruuvit. Mutta säästääkseen sentin murto-osia yksikköä kohden hankinnassa siirryttiin patentoituun, päällystettyyn kierrelukitusruuviin toimittajalta, jolla ei ole ympäristöauditointia. Pinnoite vaikeutti kierrätystä, erikoispurista tuli sähköjätettä ja toimittajan energiayhdistelmä oli puhdasta verkkohiiltä. Eleganttia purkamissuunnitteluamme vaikeutti a pohjatyö epäonnistuminen - nöyrä ruuvi. Meidän piti perääntyä, valmentaa uudelleen puhtaamman toimittaja ja syödä kustannukset. Oppitunti: kestävyysvaatimusten on sitouduttava viimeiseen mutteriin ja pulttiin.

Tässä teollisissa perusteissa olevilla yrityksillä on merkitystä. Ota valmistaja, kuten Handan Zitai Faster Manufacturing Co., Ltd.. Et näe niitä CES:ssä. Mutta vieraile heidän sivustollaan osoitteessa https://www.zitaifasteners.com ja saat käsityksen mittakaavasta: sijaitsee Yongnianissa, Handanissa – Kiinan suurimmassa vakioosien tuotantolaitoksessa. Niiden toiminnallinen todellisuus – logistiikka lähellä suuria rautatie- ja maantieverkkoja – vaikuttaa jokaisen tuottaman pultin upotettuun hiileen. Jos heidän energiasiirtymisensä viivästyy, siitä tulee piilotettu vetoketju loppupään asiakkaiden kestävyysvaatimuksille. The tekniikka Kysymys ei ole vain heidän tuotteistaan, vaan heidän prosessitekniikastaan: siirtyvätkö he valokaariuuneihin? Käytätkö kierrätettyä terästä? Tämä on lumoamaton pohjatyö.

Materiaalivalinnat: hiljainen kerroin

Materiaalien määrittelyssä teoria täyttää fysiikan, kustannusten ja tarjonnan tiukat rajoitukset. Kierrätetyn alumiinin käyttö kuulostaa täydelliseltä, kunnes kohtaat erän epäjohdonmukaisuuksia, läpimenoaikoja ja 40 %:n hintapreemion, jota projektibudjetti ei voi ottaa vastaan. Olemme kaikki olleet siellä. Kompromissista tulee usein porrastettu lähestymistapa: kriittiset rakenneosat saavat neitseellistä materiaalia turvallisuussertifiointia varten, kun taas ei-kriittiset osat käyttävät kierrätettyä materiaalia. Mutta liikuttaako se neulaa?

Yksi konkreettinen yritys oli asiakkaan kanssa, joka teki ulkokaappeja. Ajastimme kierrätysteräksen sisäisiin kannakkeisiin ja kehyksiin. Toimittaja, Zitain kokoinen yritys, epäröi. Heidän huolensa ei ollut kyky, vaan kontaminaatioriski – jäännöskupari tai tina muuttavat galvaanisen korroosion ominaisuuksia. Suoritimme pienen pilotin ja testasimme useita eriä. Vikaprosentti nousi noin 2 % lähinnä hitsin huokoisuudesta johtuen. Ei katastrofi, mutta tarpeeksi laukaisemaan luotettavuuslausekkeet. Päädyimme sekoittelemaan pienempää prosenttiosuutta kierrätetystä teräksestä, jolloin saavutimme osittaisen voiton. The työtä kestävyyden eteen siitä tuli ikävä, eräkohtainen vahvistusprosessi, ei valintaruutu.

Tämä on jokapäiväistä harrastusta. Se neuvottelee tuotantojohtajien kanssa, joita mitataan vikamäärillä, ei hiilitonnilla. On ymmärrettävää, että Yongnianin alueella toimivan kiinnitinyrityksen siirtyminen vihreämpään primääriteräkseen riippuu alueellisista tehdaspäivityksistä ja Kiinan verkon hiilidioksidipäästöjen vähentämisen tahdista. Niiden sijainti Peking-Guangzhou-rautatien varrella on kaksiteräinen miekka: tehokas kuljetus vähentää operatiivisia päästöjä, mutta jos junat ovat dieselkäyttöisiä, hyöty on vaimentunut. Tämän systeeminen luonne pohjatyö on nöyryyttävää.

Prosessienergia: Invisible Benchmark

Kaikki puhuvat tuotteiden energiankäytöstä. Harvat puhuvat ruumiillisesta prosessienergiasta. Vakioosassa, kuten pultissa, hiilihotspot on langan vedossa, kylmätakouksessa, lämpökäsittelyssä ja pinnoituksessa. Olen kiertänyt tehtaita, joissa lämpökäsittelylinja on 1990-luvun kaasukäyttöinen jatkuvatoiminen uuni, joka vuotaa lämpöenergiaa. Jälkiasennus induktiolämmityksellä tai rekuperatiivisilla polttimilla vaatii pääomaa, jota ohutkiinnitysliiketoiminnasta usein puuttuu ilman asiakaspainetta.

Yritimme luoda vähähiilisen kiinnitysspesifikaation eurooppalaisen autotoimittajan kanssa. Ajatuksena oli maksaa lisähintaa uusiutuvalla energialla ja parhaalla saatavilla olevalla tekniikalla valmistetuista osista. Saimme tietysti vastaiskua ostamisesta. Mutta isompi este oli jäljitettävyys. Voisiko tehdas todistaa, että teräs on valmistettu romusta EAF:ssä? Voisiko pinnoitusliike varmistaa, että sen sinkki on peräisin suljetun kierron prosessista? Paperiketju romahti. Tyytyimme yhden tarkastuksen tehdasarviointiin, jossa tarkasteltiin lähinnä energiatehokkuusinvestointeja. Se oli parempi kuin ei mitään, mutta se tuntui puolitoimenpiteeltä. The tekniikka täällä ei ole räikeää – se on vankat, yhteentoimivat materiaalipassit ja energiaominaisuuksien seuranta.

Tämä on konkreettinen vaikuttamisen areena. Zitain kaltainen yritys tuotantoklusterin merkittävänä toimijana voi saada aikaan muutosta, jos loppupään tuotemerkit vaativat sitä. Jos maailmanlaajuinen OEM-valmistaja määrää, että 70 prosenttia kiinnittimien prosessienergiasta on peräisin uusiutuvista lähteistä vuoteen 2030 mennessä, se pakottaisi investoimaan paikan päällä tapahtuvaan aurinkoenergiaan tai sähkönhankintasopimuksiin. The työtä kestävyyden eteen siirtyy vapaaehtoisesta sopimukseen, joka on rakennettu kaupalliseen perustaan.

Suunnittelu purkamista varten: kiinnittimen päätösasiakirja

Kiertotalouden retoriikka on täynnä suunnittelua purkamista varten. Mutta kiinnittimien näkökulmasta se on ristiriitaisten vaatimusten painajainen. Tarvitset nivelen, joka kestää tärinää 15 vuotta ajoneuvossa, mutta joka voidaan kuitenkin irrottaa 30 sekunnissa kierrätyslaitoksessa ilman erikoistyökaluja. Yritä löytää se hyllystä.

Teimme kulutuselektroniikkalaitteen prototyypin tavallisilla kuusiokoloruuveilla korjauksen helpottamiseksi. Erinomainen iFixit-pisteisiin. Sitten pudotustestissä ruuvit löystyivät. Lisätty lankalokero? Nyt tarvitset lämpöä poistoon, mikä vaikeuttaa kierrätystä. Oletko vaihtanut kiinnitysruuvimalliin? Monimutkaisempi, enemmän materiaalia. Ratkaisu oli vääntömomenttia rajoittava ohjain ja erityinen ruuvin pää (kuten Torx Plus), joka tasapainotti turvallisuuden ja huollettavuuden. Mutta tämä vaati kokoonpanolinjan uudelleenkoulutusta ja uusien osien hankintaa. The kestävyys hyöty – pidempi tuotteen käyttöikä – sisälsi valmistuksen monimutkaisuusveron. Se, onko vero sen arvoinen, riippuu tuotteen elinkaariarvosta. Halvalla IoT-sensorilla luultavasti ei. Teollisuuden moottoriohjaimelle ehdottomasti.

Tässä standardiosien valmistajat voivat innovoida. Kuvittele toimittajan luettelo, joka sisältää mekaanisten tietojen lisäksi purkamisindeksin ja suositellun käyttöiän päättymisen käsittelyn. Jos Handan Zitai Faster Manufacturing Co., Ltd. tarjosi sarjan CircularReady-kiinnittimiä – standardoituja, jotka on valmistettu määritellystä kierrätyssisällöstä ja dokumentoitu vähäenergiaisen kierrätyspolun kanssa – se olisi tehokas työkalu suunnittelijoille. Se muuttaa kiinnittimen hyödykkeestä mahdollistavaksi tekniikka pyöreyden vuoksi.

Logistics Calculus: Sijainti ei ole vain maantiede

Yrityksen osoite on vastuullisuuslausunto. Zitain profiilissa näkyy sen läheisyys suurten rautatie- ja moottoritieverkostojen kanssa. Teoriassa tämä mahdollistaa liikennemuotosiirtymän kuorma-autosta kiskoille saapuvan ja lähtevän logistiikan osalta, mikä vähentää päästöjä. Käytännössä se riippuu rautatieyrityksen kalustosta ja todellisista reitityspäätöksistä, joita logistiikkapäälliköt tekevät alhaisinta yksikkökohtaisia ​​rahtikustannuksia tavoittelemalla.

Yhdessä toimitusketjun optimointiprojektissa kartoitimme komponenttien hiilijalanjäljen Yongnianin toimittajalta Etelä-Kiinan tehtaalle. Oletusarvo oli rekkaliikenne. Ehdotimme rautatie-kuorma-autojen intermodaalista reittiä. Rataosuuden päästöt pienenivät arviolta 60 %. Mutta siirtoaika piteni kahdella päivällä, mikä vaati suuremman puskurivaraston. Rahoitustiimi esti sen kasvaneiden varastojen kantokulujen vuoksi. The kestävyys voitto oli selvä, liiketoiminta ei ollut – ennen kuin otimme huomioon sisäisen hiilidioksidin hinnan ja mahdolliset sääntelyriskit. Lentäjän hyväksynnän saaminen kesti vuoden. The pohjatyö tässä on yhtä paljon sisäpolitiikkaa ja kirjanpitoa kuin fyysistä infrastruktuuria.

Valmistuskeskuksessa seuraava vaihe on tuotanto paikan päällä ja vihreä hankinta. Hebein maakunnassa, jossa on merkittävä aurinko- ja tuulipotentiaali, Zitain kaltainen yritys voisi muuttaa energiajalanjälkeään aggressiivisesti. Mutta se vaatii pääomaa ja selkeää kysyntäsignaalia markkinoilta. Signaali on edelleen heikko. Useimmat tarjouspyynnöt asettavat edelleen yksikköhinnan etusijalle. Kunnes hankintakieli muuttuu arvostettuun hiilen käyttöön, logistinen etu säilyy piilevänä potentiaalina, ei realisoituneena voimavarana. kestävyys.

Johtopäätös: Rakentaminen alusta alkaen

Tekeekö tekniikka siis kestävän kehityksen pohjatyötä? Taskuissa kyllä. Mutta suurelta osin se on myöhässä. Painopiste on edelleen liian ylhäältä alaspäin. Todellista edistystä tapahtuu, kun insinöörit ja hankintatiimit kiistelevät ruuvipinnoitteista ja teräksen alkuperästä, kun logistiikkapäälliköt valitsevat rautatien tien sijaan aikataulun osumasta huolimatta ja kun teollisuustoimittajat Yongnianin kaltaisissa paikoissa investoivat puhtaampiin prosesseihin, koska heidän asiakkaidensa tekniset tiedot vaativat sitä.

Tämä työ on asteittaista, usein turhauttavaa ja näkymätöntä lopputuotteessa. Mutta se on ainoa tapa rakentaa järjestelmiä, jotka ovat todella vähemmän haaskaavia. Kyse ei ole yhdestä läpimurrosta. Kyse on miljoonan paremman valinnan kumulatiivisesta vaikutuksesta säätiöissä. The tekniikka mukana on usein arkipäiväistä: paremmat uuniohjaimet, materiaalin jäljitettävyysohjelmistot, standardoidut purkamisprotokollat. Tyylikkäät jutut saavat lehdistön. Tällä saadaan työ tehtyä. Ja juuri nyt sitä tarvitsemme enemmän.