Wichtigste Erkenntnisse:

• aPrioris vierstufiges Reifegradmodell für Nachhaltigkeit integriert nachhaltige Praktiken in die Produktion und schafft ein Gleichgewicht zwischen Rentabilität und Umweltauswirkungen
• Dieses Rahmenwerk leitet Hersteller zu umweltfreundlichem Verhalten an, indem es datengestützte Erkenntnisse nutzt, um effektive Design-, Beschaffungs- und Produktionsentscheidungen zu treffen

Der vollständige Artikel:

Die Entwicklung von Produkten, die Rentabilität und Nachhaltigkeit in Einklang bringen, ist auf dem heutigen Markt von entscheidender Bedeutung. Diese Anforderung wird durch die wachsende Nachfrage der Verbraucher nach umweltfreundlicheren Produkten, strengere Umweltvorschriften und den kollektiven Druck zur Erreichung von Kohlenstoffreduktionszielen angetrieben.

Die Hersteller müssen nachhaltige Praktiken in ihre bestehenden Abläufe integrieren, ohne dabei Kompromisse bei der Effizienz oder Wettbewerbsfähigkeit einzugehen. Dies wirft eine zentrale Frage auf: Wie können Hersteller ihre Abläufe so ausrichten, dass sie den Umweltschutz fördern und das Wachstum ankurbeln?

Um diese kritische Frage zu beantworten, hat aPriori ein Nachhaltigkeits-Reifegradmodell entwickelt, das Herstellern einen strategischen Fahrplan bietet, um ihre aktuellen Fähigkeiten und die Effektivität ihrer Initiativen für ein grünes Lieferkettenmanagement zu bewerten. Durch die Überwachung ihrer Nachhaltigkeitsleistung können Hersteller klare Schritte zur Reduzierung ihres CO2-Fußabdrucks festlegen.

Die folgende Abbildung veranschaulicht, wie Produktentwicklungsteams ihre Position in den vier Stufen der Nachhaltigkeitsreife bewerten und bestimmen können.

Hersteller, die ihre Nachhaltigkeitsreife nicht bis zur vierten und letzten Stufe verbessern, riskieren, hinter ihre Konkurrenten zurückzufallen und zusätzliche Betriebskosten zu tragen, die durch anfallende Kohlenstoffsteuern und andere gesetzliche Maßnahmen zur Reduzierung von Treibhausgasen (THG) entstehen.

Phase 1: Erstellung präziser, überprüfbarer CO2e-Emissionsgrundlagen

Der erste Schritt auf dem Weg zu einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Lieferkette ist die Erstellung einer präzisen Baseline für die Kohlenstoffemissionen. Diese Baseline versetzt nachhaltige Hersteller in die Lage, den Kohlenstoff-Fußabdruck ihrer bestehenden Lieferkette zu messen und zu quantifizieren, so dass sie in der Lage sind:

• ihren aktuellen „Nachhaltigkeitsstatus“ als Ausgangspunkt für die Planung und Verfolgung ihrer Fortschritte zu nutzen
• die Bereiche mit dem höchsten Kosten- und CO2-Reduktionspotenzial zu identifizieren und in den Mittelpunkt zu stellen.
• realistische Kostenziele festzulegen, die die Entscheidungen der Produktteams in der Lieferkette leiten und beeinflussen.
• Einhaltung von Umwelt-, Sozial- und Governance-Standards (ESG) und Vorschriften.
• Benchmarking und Vergleich ihrer Nachhaltigkeitsleistung mit der ihrer Konkurrenten.

Life Cycle Impact Assessments (LCIAs) sind eine Standardmethode zur Festlegung von CO2e-Baselines und liefern Herstellern standardisierte Emissionsschätzungen für Produktlebenszyklusbereiche, die nicht genau gemessen werden können.

Die Annahmen für den Kohlenstoffausstoß in der Nutzungsphase eines Produkts können sich von der Realität völlig unterscheiden. Ein Auto könnte beispielsweise 300.000 Meilen lang fossile Brennstoffe verbrauchen und damit im Rahmen der festgelegten Verbrauchswerte liegen, oder es könnte nach 1.000 Meilen durch einen Unfall abgeschrieben werden. Ebenso kann ein Produkt, das für eine 90-prozentige Wiederverwendung ausgelegt ist, auf einer Mülldeponie enden und nicht seinen optimalen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft leisten.

Eine Ökobilanz ist ein hervorragendes Instrument, um Annahmen zu treffen und Durchschnittswerte zu verwenden. Der Herstellungsprozess erfordert jedoch keine derartigen Mutmaßungen, so dass eine genauere Basislinie für diese Phase von Vorteil wäre.

Die automatisierte Nachhaltigkeitslösung von aPriori schließt diese Lücke durch die Integration von Daten aus ecoinvent, einem führenden LCA- und Inventarisierungsdatenbank-Tool eines Drittanbieters. aPriori nutzt die ecoinvent-Datenbank zur schnellen Erstellung von Umwelt-Baselines und Treibhausgasemissionen auf Produktebene. Mit einer automatisierten und präziseren Basisberechnung können die Teams schnell zur zweiten Phase der Nachhaltigkeitsreife übergehen: der Bewertung und Auswahl nachhaltiger Lieferanten.

Phase 2: Auswahl nachhaltiger und verantwortungsbewusster globaler Zulieferer

Als Nächstes werden die Lieferanten auf der Grundlage ihres lokalen Strommixes, ihrer Materialversorgung und ihrer Prozesse (Scope 3) bewertet und ausgewählt. Beschaffungsteams können digitale Fabriken für jeden Lieferanten erstellen, um die Kohlenstoffauswirkungen jedes Lieferanten zu sehen und dann die Lieferanten anhand der gleichen Produktionskriterien zu vergleichen (z. B. gleiches Produktionsvolumen, Herstellungsverfahren und Ausrüstung usw.). Digitale Fabriken zeigen auch, wie der Energiemix und der Energieverbrauch eines Zulieferers in Indien im Vergleich zu Produktionsstätten in Mexiko und China aussieht.

Produktteams versuchen, die Nachhaltigkeit bestehender Innovationen durch eine sachkundige Auswahl der Zulieferer zu verbessern, anstatt auf kostspielige Design- oder Materialänderungen zurückzugreifen.

Nachhaltige Beschaffung bietet den einfachsten Ansatz zur Senkung des CO2e-Ausstoßes, da sie die Notwendigkeit umfangreicher Designänderungen minimiert und daher jederzeit umgesetzt werden kann. Allerdings ist es für Produktteams ohne ein spezielles und standardisiertes Werkzeug wie aPriori schwierig, diese Chance zu nutzen.

aPriori bietet Herstellern einen vollständigen Einblick in die Nachhaltigkeit ihrer Lieferkette durch einen digitalen Zwilling der ihnen zur Verfügung stehenden Produktionsanlagen und ermöglicht es ihnen, datengesteuerte Beschaffungsentscheidungen zu treffen. Durch die Nutzung von aPriori für die nachhaltige Beschaffung können Unternehmen:

• Verschiedene „Was-wäre-wenn“-Szenarien (Regionen, Routen, Materialien, Mengen/Chargen, Lieferanten, Herstellung vs. Kauf) untersuchen.
• Iterationen und Verhandlungen reduzieren, indem sie Einkäufer und Lieferanten digital miteinander verbinden.
• Schließen Sie Qualifikationslücken durch den Umgang mit detaillierten, umsetzbaren, realen Beschaffungsdaten.
• Identifizieren Sie nachhaltige Beschaffungsstrategien zur Unterstützung interner ESG-Ziele und -Initiativen.

Phase 3: Optimierung bestehender Produkte im Hinblick auf Kosten und Kohlenstoffausstoß

Der Weg zu umweltfreundlicheren Produkten führt über die Optimierung bestehender Produktinnovationen. In der dritten Phase können die Produktteams alternative Materialien mit geringerem Kohlenstoffgehalt oder höherem Recyclinganteil in Betracht ziehen. Sie können auch Prozesse effizienter gestalten, um Kosten und Umweltverträglichkeit zu verbessern, oder sich um die Nutzung erneuerbarer Energiequellen bemühen.

Das Ziel besteht darin, Kostenüberschreitungen zu minimieren und Produkte zu Zielkosten auf den Markt zu bringen, um die Rentabilität und den Wettbewerbsvorteil zu erhalten. Dies ist jedoch nur schwer zu erreichen, wenn die Cost-Engineering-Teams auf herkömmliche, arbeitsintensive Kalkulationstools wie manuelle Tabellenkalkulationen beschränkt sind. Und die Komplexität dieser Herausforderung wird noch größer, wenn sich die Situation auf CO2e-Emissionen erstreckt. Dies liegt daran, dass auf Tabellenkalkulationen basierende Lösungen nicht in der Lage sind:

• die komplexen Zusammenhänge zwischen direkten und sekundären Kosten- und Kohlenstofftreibern in Echtzeit zu bewerten
• Genaues Management von Kosten- und Kohlenstoffvariablen in einer sich ständig verändernden globalen Lieferkette
• Möglichkeiten zur Kosten- und CO2e-Reduzierung in frühen Phasen des Produktdesigns zu identifizieren und auszuschöpfen

aPriori bietet eine präzise, realitätsnahe Lösung zur Produktkostenoptimierung, um fundierte und effektive Produktionsentscheidungen zu treffen. aPrioris Cloud-Lösung kann die Produktion auf der Grundlage von Produktdesign (Geometrie), Fertigungsgemeinkosten, direkten Arbeitsstunden, Maschinenstunden und mehr simulieren. Diese Fähigkeit kann durch PLM-Integration vollständig automatisiert werden. (Erfahren Sie mehr über die drei Stufen der CAD-Automatisierung in unserem neuen Webinar).

Darüber hinaus ermöglicht aPriori Unternehmen, steigende Materialkosten, Inflationsdruck und andere externe Risiken zu steuern und zu managen, um kosteneffiziente Produkte zu entwickeln. aPriori benachrichtigt auch automatisch die Konstruktions-, Fertigungs- und Beschaffungsteams und gibt ihnen ein umsetzbares Feedback, wenn Produkte Kostenschwellen überschreiten. Dies erleichtert die nahtlose Zusammenarbeit zwischen den Produktentwicklungsteams und ermöglicht es ihnen, Kostentreiber frühzeitig zu eliminieren und die Gewinnmargen des Unternehmens proaktiv zu sichern.

Stufe 4: Beseitigung des verkörperten CO2e durch datengesteuertes Produktdesign

Die letzte Stufe der Nachhaltigkeitsreife stellt den anspruchsvollsten Weg und die größte Chance zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen dar. Produktingenieure können in der Regel mehrere Produktdesigns vergleichen und intuitiv die kosteneffizienteste Option sowohl hinsichtlich der Kosten als auch des DFM auswählen. Wenn man jedoch Kohlenstoff in den Mix einbezieht, ist die Antwort meist alles andere als offensichtlich.

Durch die Verwendung von Echtzeit-CO2e-Feedback aus dem 3D-CAD-Modell können die Teams das Produktdesign jedoch proaktiv ändern, um den enthaltenen Kohlenstoff zu reduzieren. Sie können auch sicherstellen, dass ein Produkt seine Ziele in Bezug auf Kosten, DFM und Nachhaltigkeit erfüllt, indem sie die Option auswählen, die alle Anforderungen an ein nachhaltiges Design am besten erfüllt.

Führen Sie eine Kultur der Nachhaltigkeit in Ihrer gesamten Organisation ein

Um ein Unternehmen und seine Mitarbeiter dazu zu bringen, sich wirklich für die Verringerung der globalen Erwärmung zu engagieren, reicht es nicht aus, die Ziele der Kohlenstoffreduzierung zu veröffentlichen oder in neue Technologien zu investieren. Es bedarf eines klaren, kontinuierlichen Engagements, um eine Unternehmenskultur der Nachhaltigkeit aufzubauen und aufrechtzuerhalten.

Der Automobilhersteller Toyota beispielsweise verfolgt einen integrierten Ansatz, um die Nachhaltigkeit in seine Kerntätigkeiten einzubinden. Außerdem sorgt das Unternehmen für Transparenz hinsichtlich der Fortschritte bei der Erreichung seiner Nachhaltigkeitsziele. Sichtbarkeit ist für die Verankerung von Nachhaltigkeit im Tagesgeschäft von entscheidender Bedeutung. Die Berücksichtigung der Nachhaltigkeit in der frühen Phase des Produktdesigns gibt den Teams die Möglichkeit, die Auswirkungen ihrer Entscheidungen abzuschätzen, macht die Nachhaltigkeit zu einem regelmäßigen Bestandteil von Design-Reviews und anderen Aktivitäten und trägt dazu bei, das aktive Engagement eines Unternehmens für die Reduzierung seines CO2-Fußabdrucks zu unterstreichen.

Die finanziellen und wettbewerblichen Vorteile einer führenden Rolle im Bereich der Nachhaltigkeit sind gut dokumentiert. Sie spielt auch eine immer wichtigere Rolle bei der Gewinnung und Bindung von Talenten. Deloitte befragte 23.000 Gen-Z und Millennials weltweit und fand heraus, dass der Klimawandel für diese Altersgruppen eine große Rolle spielt und Einfluss darauf hat, wo sie arbeiten möchten. Die Umfrage zeigt, dass 40 % aufgrund der Klimabemühungen eines Unternehmens den Arbeitsplatz gewechselt haben oder dies planen. Und 55 % der Befragten gaben an, dass sie sich über die Umweltauswirkungen und -richtlinien eines Unternehmens informieren, bevor sie eine Stelle annehmen.

Ein Produktdesigner könnte beispielsweise eher geneigt sein, für einen Hersteller zu arbeiten, der umweltfreundliche Gebäude mit Produkten ausstattet, die die negativen Auswirkungen von CO2e reduzieren und die Energieeffizienz erhöhen. Lesen Sie unsere Fallstudie über das Design Thinking von Carrier und seinen Ansatz für nachhaltiges Design.

Machen Sie den nächsten Schritt zur Optimierung des nachhaltigen Designs

Die Optimierung von nachhaltigem Design und nachhaltiger Fertigung ist nicht nur eine Option: Sie ist entscheidend, um den heutigen Marktanforderungen und Kundenwünschen gerecht zu werden. Das vierstufige Nachhaltigkeitsmodell von aPriori stellt eine umfassende Strategie für Hersteller dar, um ihre Abläufe auf den Umweltschutz auszurichten und gleichzeitig die Rentabilität und die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt zu steigern.

Dieses vierstufige Modell bietet einen Fahrplan für eine erstklassige umweltfreundliche Produktion, die auf strategischen Designstrategien basiert. Es unterstreicht auch den Bedarf an datengestützten Erkenntnissen, um in immer komplexeren Lieferketten effektive Designentscheidungen zu treffen. Ausgereifte Unternehmen in diesem Bereich werden einen Beitrag zu den weltweiten Bemühungen um eine Verringerung des Kohlenstoffausstoßes leisten und sich als Marktführer positionieren, da Nachhaltigkeit zunehmend ein Erfolgsfaktor ist.