Leitfaden für die nachhaltige Fertigung und innovative Produkte

Nachhaltigkeit ist nicht länger nur ein Schlagwort oder ein hehres Ziel, sondern ein entscheidendes Anliegen für Hersteller auf der ganzen Welt. Verbraucher sind besorgt über den Klimawandel und hungern nach nachhaltigeren Produkten. Die öffentliche Politik schafft größere Anreize für Investitionen in nachhaltige Produktionskapazitäten. Zusätzlich zu diesen Anreizen werden die Regulierungsbehörden auch immer stärkere Mandate einsetzen; Investoren und andere Interessengruppen werden etablierte bewährte Verfahren für Nachhaltigkeit erwarten, und die Notwendigkeit der Nachhaltigkeit im Fertigungssektor wird in den kommenden Jahren immer dringlicher werden. Laut der Initiative zur Reduzierung der CO2-Emissionen in der Fertigung des Weltwirtschaftsforums stammen 54 % des weltweiten Energieverbrauchs aus der Fertigung, und die Hersteller werden dem Aufruf mit einem beispiellosen Engagement zur Verfolgung und Reduzierung ihrer negativen Umweltauswirkungen nachkommen müssen.

Unternehmen, die eine Führungsrolle im Bereich nachhaltiges Produktdesign übernehmen können, werden gut positioniert sein, um als Säulen einer weniger kohlenstoffintensiven Wirtschaft langfristige Gewinne zu erzielen. Dazu müssen nicht nur die Emissionen erster Ordnung von Fertigungsprozessen reduziert werden, sondern es muss auch ganzheitlicher darüber nachgedacht werden, wie Produkte in einer echten Kreislaufwirtschaft, in der geplante Obsoleszenz durch Recycling und Wiederverwendung ersetzt wird, entlang der gesamten Wertschöpfungskette genutzt und bewertet werden. In diesem Leitfaden erklären wir, wie Sie anfangen können.

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Was ist nachhaltige Fertigung?

Nachhaltige Fertigung umfasst eine Reihe von Verfahren zur Gestaltung, Beschaffung und Lieferung von Produkten mit einer optimalen Kombination aus Wert und reduzierter Umweltbelastung. Im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung ist die wichtigste Variable zur Messung dieser Auswirkungen heute das Kohlendioxidäquivalent (CO₂e). CO₂e setzt das globale Erwärmungspotenzial verschiedener Treibhausgasemissionen in metrische Tonnen CO₂ um und ermöglicht so einen Vergleich von Äpfeln mit Äpfeln.

Als Grundlage für die aufstrebende Kreislaufwirtschaft werden nachhaltige Herstellungsverfahren für jede Branche auf der Welt von entscheidender Bedeutung sein. Dennoch wird die öffentliche Diskussion über Nachhaltigkeit oft von Missverständnissen dominiert (wir entlarven einige der häufigsten in unserem Blogbeitrag über Mythen zur Nachhaltigkeit).

Hersteller müssen erkennen, dass Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz keine „Entweder-oder“-Vorschläge sind. Öffentliche Anreize und die Nachfrage der Verbraucher werden die Nachhaltigkeit weiter zu einem Kernmerkmal eines wettbewerbsfähigen Produkts machen. In unserem Blogbeitrag „Verzicht auf Nachhaltigkeit in der Fertigung ist nicht gleichbedeutend mit Rentabilität“ erklären wir, warum. Nachhaltigkeit wird die Wettbewerbsfähigkeit nicht beeinträchtigen, sondern zu einem entscheidenden Faktor für langfristigen Erfolg werden. In einer Umfrage unter S&P-500-Unternehmen, die von CDP durchgeführt wurde, schätzten die Unternehmen, dass die finanziellen Vorteile der Chancen insgesamt fast 15-mal höher sind als die potenziellen Auswirkungen der mit Nachhaltigkeit verbundenen Risiken.

Netto-Null-Emissionen versus CO2-Neutralität

Die Unterscheidung zwischen zwei gängigen Begriffen im Zusammenhang mit nachhaltiger Fertigung – CO₂-Neutralität und Netto-Null-Emissionen – ist hilfreich, um die verschiedenen Möglichkeiten zur Reduzierung der Umweltauswirkungen zu verstehen.

  • CO₂-neutral beschreibt eine Organisation, einen Betrieb oder ein Produkt, das seine CO₂-Emissionen durch den Kauf von Ausgleichszertifikaten von einer externen Organisation ausgleicht.
  • Netto-Null bezieht sich auf eine Organisation, einen Betrieb oder ein Produkt, das auf die interne Reduzierung von Emissionen abzielt, ohne externe Kompensationen zu finanzieren. Folglich erhöht ein Netto-Null-Ziel den Druck auf eine Organisation, Emissionen direkt innerhalb ihrer eigenen Lieferkette zu reduzieren. Unterschiedliche Standards und Vorschriften können sich entweder auf „Netto-Null-Kohlenstoff“ oder „Netto-Null-Emissionen“ (die zusätzlich zu CO₂ ein breiteres Spektrum an Emissionen umfassen) beziehen.

Beide Konzepte werden wichtig sein, wenn Hersteller daran arbeiten, ihre Umweltauswirkungen zu reduzieren. Vorschriften, die auf CO₂-Neutralität abzielen, schaffen umfassende wirtschaftliche Anreize für die Reduzierung von Emissionen und belohnen Unternehmen, die überschüssige CO₂-Zertifikate verkaufen können (wir untersuchen den CO₂-Preis im Rahmen der EU-Cap-and-Trade-Politik in unserem Blog hier). Da Regulierungsbehörden versuchen, Emissionen in bestimmten Sektoren, Branchen oder Regionen zu reduzieren, bieten Netto-Null-Ziele einen direkteren Hebel.

“In allen Branchen ist die große Säuberung im Gange. Angetrieben durch strengere Vorschriften, den Druck von Investoren und sich ändernde Kundenpräferenzen bemühen sich Unternehmen, die Belastung des Planeten durch ihre Aktivitäten zu reduzieren. Dieses Streben nach Nachhaltigkeit erfordert Maßnahmen an vielen Fronten, mit Änderungen an Versorgungsnetzen, Fertigungsprozessen und Geschäftsmodellen. Unternehmen überdenken auch, wie ihre Produkte entworfen, hergestellt und verwendet werden, und suchen nach Möglichkeiten, die Leistungs- und Qualitätsanforderungen zu erfüllen und gleichzeitig über den gesamten Lebenszyklus all ihrer Produkte hinweg weniger Ressourcen zu verbrauchen.”
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23 % der Treibhausgasemissionen stammen aus Industrieemissionen.
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66 % der Verbraucher bevorzugen nachhaltig verantwortungsbewusste Unternehmen.
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99 % der CXOs sagen, dass Umweltprogramme den Unternehmenswert steigern.

Wo soll ich anfangen? Welche Elemente muss eine effektive Strategie für nachhaltige Fertigung beinhalten?

Eine verbesserte Nachhaltigkeit erfordert ein ganzheitliches strategisches Engagement, das sich auf den gesamten Produktentwicklungsprozess erstreckt. Angesichts der globalen, komplexen und miteinander verbundenen Natur der nachhaltigen Fertigung kann es schwierig sein, zu wissen, wo man anfangen soll. Aus diesem Grund berichtet Gartners Nachhaltigkeitsstudie, dass zwar 92 % der Unternehmen angeben, dass die Nachhaltigkeitsausgaben in ihrem Unternehmen steigen, aber nur 40 % glauben, dass sie über das Wissen und die Fähigkeiten verfügen, um ihre Ziele zu erreichen.

Wir empfehlen, diese Herausforderung anzugehen, indem man überlegt, wie Nachhaltigkeit in jede Phase des Produktentwicklungslebenszyklus integriert werden kann. Die drei folgenden Elemente sind ein guter Ausgangspunkt. Wir gehen in diesem Leitfaden näher auf jedes dieser Elemente ein.

1. Nachhaltiges Design und nachhaltige Fertigung

Viele Produkteigenschaften werden bereits in der Entwurfsphase festgelegt, weshalb laut McKinsey das Produktdesign 80 % der Umweltauswirkungen bestimmt. Ingenieurteams müssen Nachhaltigkeitsanalysen in Methoden wie Design-to-Value (DTV) und Design for Manufacturability (DFM) einbeziehen, um wettbewerbsfähige Produkte zu liefern.

2. Nachhaltige Beschaffung

Lieferketten können für 80 % der gesamten Umweltauswirkungen eines Unternehmens verantwortlich sein, und die Zusammenarbeit mit Lieferanten ist für eine nachhaltige Fertigung von entscheidender Bedeutung. Beschaffungsteams benötigen die richtigen Tools und Methoden, um die Nachhaltigkeit bei der Beschaffung von Komponenten, der Bewertung von Angeboten und der Aushandlung von Preisen zu bewerten (ohne die Zeitpläne für dringende Produktentwicklungen zu verlangsamen).

3. Sustainability Reporting and Assessment

Eine detaillierte Berichterstattung über die Kohlenstoffintensität von Fertigungsaktivitäten ist die Grundlage für kontinuierliche Verbesserungen und häufig gesetzlich vorgeschrieben. Die Entwicklung einer soliden Basisbewertung sowohl der internen Aktivitäten als auch der Lieferkette ist eine entscheidende erste Herausforderung für Hersteller, die ihre Nachhaltigkeit verbessern möchten.

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Nachhaltiges Design und nachhaltige Fertigung: Wie man umweltfreundliches Design umsetzt, ohne auf Rentabilität zu verzichten

Wie wir in unserem Blogbeitrag „Die Balance zwischen umweltfreundlichem Design und Kosteneffizienz finden“ erläutern, können umweltfreundliche Designpraktiken dazu beitragen, wichtige Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, darunter: Für Hersteller besteht die Herausforderung darin, diese Vorteile zu realisieren und gleichzeitig ein optimales Gleichgewicht zwischen Kosten, CO₂-Reduzierung und Endnutzerwert zu wahren.

  1. Reduzierung der CO₂e-Emissionen.
  2. Verbesserung der Umwelt-, Sozial- und Governance-Leistung (ESG) für eine bessere Kundenzufriedenheit.
  3. Abfallvermeidung bei gleichzeitiger Energieeinsparung.
  4. Verbesserung der Programme zur unternehmerischen Sozialverantwortung (CSR) durch umweltbewusste Fertigungsprozesse und Materialauswahl.

Für Hersteller besteht die Herausforderung darin, diese Vorteile zu realisieren und gleichzeitig ein optimales Gleichgewicht zwischen Kosten, CO₂-Reduzierung und Endnutzerwert zu gewährleisten.

Warum Design to Cost und Nachhaltigkeit Hand in Hand gehen

80 % der Kosten eines Produkts werden in der Entwurfsphase festgelegt. Genau aus diesem Grund haben Hersteller das Design to Cost (DTC) zunehmend als Kernbestandteil des Designs übernommen. Erfahren Sie mehr über DTC. Kurz gesagt rationalisieren DTC-Tools und -Methoden das Kostenmanagement, indem sie detaillierte Einblicke in die Kostenstruktur eines Produkts bieten. Eine robuste DTC-Strategie muss die Auswirkungen von Designentscheidungen auf Kostentreiber berücksichtigen, wie z. B.:

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Materialeigenschaften
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Form und Geometrie des Produkts
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Fertigungsprozesse
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Lieferantenstandort

Eine effektive „Design for Sustainability“-Strategie muss die Auswirkungen dieser Faktoren auf die Emissionen berücksichtigen – alle weisen eine komplexe Interaktivität auf. Heutzutage verlassen sich viele Design- und Kostenplanungsteams auf sollte-Kostenmodelle, um Benchmarks für die Produktkosten festzulegen, wenn effiziente Design- und Beschaffungspraktiken befolgt werden. Die Erweiterung dieser Modelle um umfassende „sollte-Kohlenstoff“-Berechnungen erfordert Einblicke in kritische Variablen wie:

  • Materialauswahl, einschließlich recycelter Inhaltsstoffe, die Auswirkungen von Rohmasse, Mahlgut/Umschmelzgut und Abfallstoffen auf die CO₂e-Emissionen.
  • Herstellungsprozess, einschließlich der Auswirkungen von Zykluszeit, Energieverbrauch und Stromerzeugungsmix auf die Emissionen.
  • Kohlenstoffintensität der Komponentenlieferanten. Wir gehen im Folgenden näher auf die Beschaffung ein, aber es ist wichtig zu beachten, dass Beschaffungsdaten bereits in den frühesten Phasen des Designs für Make-or-Buy-Entscheidungen von entscheidender Bedeutung sind.

Wie die Kosten kann auch die Nachhaltigkeit nie isoliert betrachtet werden. Hersteller sind sich der unnachgiebigen Forderungen ihrer Kunden nach neuen Funktionen, Zuverlässigkeit, schnellem Service und Lieferung sehr bewusst. Design-to-Value (DTV) bietet eine Methodik zur Analyse des Produktwerts im Hinblick auf diese verschiedenen Faktoren. In einem wettbewerbsorientierten Markt, in dem Nachhaltigkeit eine wichtige Rolle spielt, werden umweltfreundliche Designpraktiken immer wichtiger, um ein wertoptimiertes Produkt zu liefern.

Da Nachhaltigkeit zu einer Kernanforderung bei der Entwicklung neuer Produkte wird, benötigen Hersteller eine etablierte Methode, um sie in den Designprozess zu integrieren. In unserem Blogbeitrag „Drei Grundlagen für nachhaltiges Design“ werfen wir einen genaueren Blick auf nachhaltiges Design.

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Nachhaltige Beschaffung: Warum grüne Produkte grüne Lieferketten brauchen

Nachhaltigkeit in der Fertigung ist selten nur eine Frage der Verbesserung der internen Designpraktiken eines Unternehmens. Die CO2-Bilanz der gekauften Materialien und Komponenten ist letztlich genauso wichtig wie die Intensität der spezifischen Endprodukte. Laut McKinsey können Lieferketten für 80 % der Treibhausgasemissionen eines typischen Herstellers verantwortlich sein. Emissionen können in drei verschiedene Analyseebenen eingeteilt werden, wie im Greenhouse Gas Protocol vorgesehen.

Sustainability reporting regulations (see below) are now extending to Scope 3, and consequently, manufacturers will need to find opportunities to improve sustainability for not only their own production facilities, but supply and distribution chains which may spread across multiple countries and hundreds, if not thousands of vendors. A selection of recent examples from leading manufacturers illustrates some potential avenues for reducing this impact.

  • Scania, ein Hersteller nachhaltiger LKWs (einschließlich Elektro- und Hybridlösungen), nutzt aPriori, um Kosten- und CO2-Berechnungen in den Designprozess zu integrieren, ohne die Markteinführungszeit zu verlängern. Sehen Sie sich die Video-Fallstudie von Scania an.

  • Collins Aerospace arbeitet daran, alternative thermoplastische Materialien für den Einsatz in Flugzeugen zu beschaffen – Materialien, die Kosten senken, die Wiederverwendbarkeit verbessern und dazu beitragen können, das Gewicht von Flugzeugen zu reduzieren.

  • Arrival, ein britischer Hersteller von Elektrofahrzeugen, setzt „Mikrofabriken“ ein, ein neues Lieferketten- und Fertigungsmodell, das eine lokale, hoch skalierbare Fertigung ermöglicht. Weitere Informationen: Arrival Fallstudie.

  • Das dänische Unternehmen für erneuerbare Energien Ørsted hat erkannt, dass es bei der Reduzierung von Emissionen bei Tausenden von Zulieferern wichtig ist, Prioritäten zu setzen. Ihr Ansatz, Emissions-„Hotspots“ zu ermitteln, hilft ihnen, ihre Bemühungen dort zu konzentrieren, wo sie die größtmögliche Wirkung erzielen können.

7 Schritte zur Erreichung nachhaltiger Beschaffungsziele

Die Lieferkette jedes Herstellers sieht anders aus, aber die folgenden sieben Schritte sind ein guter Ausgangspunkt, um systematischer über die Einführung eines kohlenstoffarmen Beschaffungsmodells nachzudenken.

  • Machen Sie Nachhaltigkeit vollständig rückverfolgbar. Eine solide Rückverfolgbarkeit wird entscheidend dazu beitragen, Investoren, Verbrauchern und Regulierungsbehörden gleichermaßen Fortschritte aufzuzeigen (und wird mit der zunehmenden Verbreitung wiederverwendeter Materialien immer wichtiger werden).

  • Verwenden Sie Nachhaltigkeitsberichte als Handlungsleitfaden. Neue regulatorische Rahmenbedingungen in der EU und den Vereinigten Staaten (siehe unten) legen Anforderungen an die nichtfinanzielle Berichterstattung fest. Diese Berichtsstandards werden eine solide Grundlage für die Festlegung allgemeiner Nachhaltigkeitsziele für Lieferketten bilden.

  • Ausbau der Zusammenarbeit mit Lieferanten. Nachhaltigere Lieferketten erfordern mehr Transparenz, mehr Zusammenarbeit und letztlich engere Beziehungen zu den Lieferanten.

  • Ermittlung der Ausgangswerte für die aktuellen Emissionen in der Lieferkette. Ein solides Verständnis der aktuellen Emissionen (sowohl vor- als auch nachgelagert) ist für die Festlegung von Standards für eine kontinuierliche Verbesserung von entscheidender Bedeutung.

  • Erstellen Sie einen Nachhaltigkeitsplan für die Lieferkette. Auch wenn dieser langfristig angelegt sein kann, ist ein klares Ziel (z. B. Netto-Null bis 2050) ein wichtiger Anker für die Bemühungen zur Verbesserung der Nachhaltigkeit in der Lieferkette.

  • Entwickeln Sie Leistungskennzahlen (KPIs). Sobald ein Plan vorliegt, sind quantifizierbare Kennzahlen unerlässlich, um den Fortschritt zu verfolgen und Investitionen zu priorisieren.

  • Die Fähigkeit entwickeln, in Echtzeit Einblicke in die Kompromisse zwischen Kosten, Nachhaltigkeit und Herstellbarkeit zu gewinnen. Fortgeschrittene digitale Fähigkeiten wie die Kostenmodellierung sollten um Nachhaltigkeitserkenntnisse für neue Produkte erweitert werden.

Sehen Sie sich jeden dieser sieben Schritte genauer an: Nachhaltige Beschaffungsstrategien, die auch das Geschäftsergebnis verbessern

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Nachhaltigkeitsberichterstattung und -bewertung: Neue Anforderungen an die öffentliche Transparenz

Die weltweite Dynamik für eine verpflichtende Berichterstattung von Unternehmen über klimabezogene Risiken nimmt von Jahr zu Jahr zu. 75 % der G20-Staaten führen derzeit zumindest eine Form der verpflichtenden Klimaberichterstattung von Unternehmen ein. Für immer mehr Hersteller auf der ganzen Welt wird die Nachhaltigkeitsberichterstattung nicht nur eine Frage der guten Unternehmensbürgerschaft sein, sondern auch der Einhaltung von Vorschriften. Die jüngsten Rahmenwerke der Europäischen Union sind ein gutes Beispiel dafür.

SEC-Klimaberichtsanforderungen

Der SEC-Klimaberichtsplan, der im März 2022 veröffentlicht wurde, würde bestimmte börsennotierte Unternehmen in den USA dazu verpflichten, über vor- und nachgelagerte Emissionen zu berichten. Die Aktivitäten würden nach dem oben beschriebenen GHG-Protokollsystem kategorisiert. Diese Regelung wurde nach ihrer ersten Veröffentlichung zur öffentlichen Kommentierung freigegeben und wird voraussichtlich im ersten oder zweiten Quartal 2023 in ihrer endgültigen Form veröffentlicht.

Der Plan würde die Berichterstattung sowohl über Scope-1- als auch über Scope-2-Emissionen vorschreiben. Eine Berichterstattung über Scope 3 kann ebenfalls erforderlich sein, wenn diese Emissionen einen wesentlichen Einfluss auf Investoren haben. Die SEC-Vorschriften werden Hersteller auch dazu verpflichten, die angegebenen ESG-Ziele mit konkreten Plänen zu untermauern. Diese Anforderung soll „Greenwashing“ durch falsche Nachhaltigkeitsversprechen verhindern.

Weitere Informationen finden Sie in dem Artikel „How to Prepare for SEC Climate Disclosure Mandates“.

EU-Taxonomie: Anforderungen an die Nachhaltigkeitsberichterstattung

Im Rahmen der Bemühungen, bis 2050 der erste treibhausgasneutrale Kontinent zu werden, sehen die politischen Maßnahmen des „Green Deal“ der EU eine verpflichtende Nachhaltigkeitsberichterstattung für Unternehmen vor. Unternehmen werden verpflichtet sein, offenzulegen, ob ihre Aktivitäten und Investitionen gemäß einem neuen Klassifizierungssystem und einer Unternehmens-Scorecard, der EU-Taxonomie, ökologisch nachhaltig sind. Die Taxonomie ist Teil einer Reihe von EU-Verordnungen, die die Nachhaltigkeitsberichterstattung von Unternehmen über finanzielle und betriebliche Aktivitäten vorschreiben. Konkret ist die EU-Taxonomie auf die aktuelle Verordnung über nachhaltigkeitsbezogene Offenlegungspflichten im Finanzdienstleistungssektor (SFDR) abgestimmt, die sich auf die Finanzberichterstattung konzentriert. Die Taxonomie unterstützt auch die Richtlinie über die Nachhaltigkeitsberichterstattung von Unternehmen (CSRD), die die SFDR ersetzen wird.

Öffentliche Unternehmen, die die EU-Offenlegungsschwellenwerte erfüllen, sind verpflichtet, interne Kontrollen einzuführen, um klimabezogene Risiken, die erhebliche Auswirkungen haben könnten, zu identifizieren und darüber zu berichten. Die Unternehmen sind außerdem verpflichtet, ihren CO2-Fußabdruck und ihre Pläne zur Unterstützung der Bemühungen der EU zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen in ihren Finanzberichten anzugeben. Um EU-Unternehmen vor Kostenunterbietungen durch Produkte mit höheren Emissionen zu schützen, hat die EU außerdem das weltweit größte CO2-Grenzsteuerprogramm eingeführt.

Wir gehen in unserem Blogbeitrag „Hersteller: Sind Sie auf die neuen Anforderungen der EU-Taxonomie für die Nachhaltigkeitsberichterstattung vorbereitet?“ und in unserem Podcast „Nachhaltigkeitsberichterstattung: die EU-Taxonomie“ ausführlicher auf die EU-Taxonomie ein.

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Nachhaltige Fertigung in der Praxis: Beispiele aus der Industrie

Jede Branche wird bei der Einführung nachhaltigerer Design-, Beschaffungs- und Fertigungspraktiken (und der dafür erforderlichen Berichterstattungsmöglichkeiten zur Nachverfolgung, Bewertung und Überprüfung) mit unterschiedlichen Herausforderungen konfrontiert sein.
Die folgenden Ressourcen bieten einen tieferen Einblick in die Bemühungen einiger spezifischer Branchen, eine nachhaltigere Zukunft zu schaffen.

Nachhaltiges Design im Wohnungsbau

CEO Paolo Tiramini erläutert das Konzept des Tiny House von Boxabl und wie es mit der Zukunft des nachhaltigen Bauens zusammenhängt.

Nachhaltigkeit in der Lieferkette für Elektrofahrzeuge

Craig McLeod, ehemaliger Director of Advance Planning bei GM, erläutert, wie Autohersteller nachhaltigere Lieferketten aufbauen können.

CO2- und Kostenbilanz

Sehen Sie sich drei Beispiele aus der Praxis an, bei denen Hersteller Kompromisse beim Produktdesign in Bezug auf Kosten, Nachhaltigkeit und Herstellbarkeit eingehen.

Die geheime Nachhaltigkeits-Lösung der Luft- und Raumfahrt

John Pilla, ehemaliger CTO von Spirit AeroSystems, erklärt, warum die Gewichtsreduzierung der wichtigste Faktor für die Nachhaltigkeit in der Luft- und Raumfahrt ist.

Nachhaltige Kunststoffherstellung

Bahruz Mammadov, CEO von BERKM und Experte für das Leben und das Nachleben von Plastik, befasst sich mit einigen der wichtigsten Herausforderungen für das Kunststoffrecycling.

Wie die additive Fertigung Konstrukteuren helfen kann, Herstellbarkeit, Nachhaltigkeit und Kosteninitiativen zu erfüllen

Die additive Fertigungsindustrie hat das Potenzial, einzigartige Möglichkeiten für nachhaltigere Fertigungsvorteile zu schaffen, wie z. B. leichtere Teile, weniger kohlenstoffintensive Werkzeuge und schlankere Lagerbestände, die durch bedarfsgesteuerte Teile ermöglicht werden.
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Wie man Erkenntnisse zur Nachhaltigkeit in Echtzeit in Produktdesign und -produktion einfließen lässt

Wie wir in diesem Leitfaden untersucht haben, ist das Geschäftsszenario für die Priorisierung der Nachhaltigkeit in jeder Phase des Produktentwicklungsprozesses stärker als je zuvor. Für die meisten Hersteller besteht die zentrale Herausforderung darin, die genauen, detaillierten Nachhaltigkeitserkenntnisse bereitzustellen, die zur Unterstützung dieser neuen Priorität erforderlich sind. Hersteller, die über die erforderlichen Erkenntnisse verfügen, um Kosten, CO2-Fußabdruck und Herstellbarkeit in Echtzeit zu bewerten, sind gut positioniert, um Nachhaltigkeit als Wettbewerbsvorteil zu nutzen.

Die Integration von Nachhaltigkeit in die Fertigungsprozesse kann ein komplexes und zeitaufwändiges Unterfangen sein, und die richtigen digitalen Tools sind eine wichtige Grundlage, um Ingenieuren und Beschaffungsteams zu helfen:

  1. Ermittlung einer CO2-Emissionsbasis: Die Quantifizierung der aktuellen Emissionen gemäß den im GHG-Protokoll festgelegten Werten ist eine grundlegende Voraussetzung für die Messung der Emissionen in der gesamten Lieferkette.

Traditionell haben Hersteller Software zur Bewertung des Produktlebenszyklus (LCA) verwendet, um Nachhaltigkeitsinformationen erst dann zu sammeln, wenn ein Entwurf abgeschlossen ist. Dieser manuelle Prozess ist jedoch umständlich, Nachhaltigkeitsinformationen sind nicht in andere Systeme integriert und liefern keine Erkenntnisse, wenn sie am dringendsten benötigt werden – während der Entwurfsphase. Für die meisten Hersteller erfordert die Entwicklung einer soliden Basislinie die Sicherung von CO2-Emissionsdaten von ihren Lieferanten (und sogar von den Lieferanten ihrer Lieferanten).

  1. Bewertung von Nachhaltigkeit, Kosten und Herstellbarkeit: Mit einer vorhandenen Baseline können funktionsübergreifende Teams die Nachhaltigkeit des Designs präzise bewerten und gleichzeitig daran arbeiten, andere Kernanforderungen an das Produkt zu erfüllen. Teams müssen in der Lage sein, komplexe Kompromisse im Zusammenhang mit Nachhaltigkeitsprioritäten zu analysieren. Beispiele hierfür sind:
    • Ermittlung der größten Verursacher von CO₂e-Emissionen und Produktkosten.
    • Durchführung einer Kompromissanalyse zum Vergleich von CO₂e-Emissionen mit Kosten und zur Identifizierung von Ausreißern.
    • Bewertung verschiedener Fertigungsprozesse, um CO₂e mit Kosten zu vergleichen.
    • Suche nach Materialersatzstoffen, die weniger CO₂e ausstoßen, bei vollständiger Transparenz oder Sichtbarkeit ihrer Kostenauswirkungen.
    • Bewertung alternativer Regionen der Welt, um festzustellen, wie sie sich auf die Produktionskosten und den CO₂-Fußabdruck eines Produktdesigns auswirken.

Mit aPriori können Hersteller all diese Analysefunktionen den Entwicklungs- und Beschaffungsteams zur Verfügung stellen – und das alles, während sich ein Produkt noch in der Entwurfsphase befindet.

“CIMdata ist der Ansicht, dass aPriori einen soliden Ansatz zur Unterstützung von Herstellern, die Schwierigkeiten haben, „grüne“ Produkte herzustellen, durch die Zusammenführung von CO2e-Emissionsdaten mit den Kosten und dem Design für die Fertigung demonstriert hat. Dadurch kann ein Unternehmen sowohl Kosten- als auch CO₂e-Daten in einer PLM-Lösung sowie in der Manufacturing Insights Platform von aPriori einsehen. Dies ermöglicht es Unternehmen, Kompromisse zu bewerten, das Produktdesign und die Produktion kostenoptimiert zu gestalten und widerstandsfähigere Lieferketten zu ermöglichen.”
— CIMData Analysis of aPriori’s Sustainability Capabilities

Die Zukunft der Fertigung: Ein vertrauenswürdiger Lieferant und Geschäftspartner werden

Wie aPriori dabei hilft, Nachhaltigkeit in jede Phase der Produktentwicklung zu integrieren

Die Nachhaltigkeitsinformationen von aPriori helfen Herstellern, detaillierte Daten zur Nachhaltigkeit in Produktdesign, Beschaffung und Fertigung zu integrieren. Die aPriori-Plattform kann durch die Analyse von 3D-CAD-Dateien detaillierte Einblicke in Kosten und Herstellbarkeit bieten, indem sie die simulierte Fertigung in digitalen Fabriken einsetzt, die an reale Produktionsvariablen angepasst werden können – einschließlich Arbeitsraten, Maschinen, Materialien und Fertigungsprozessen. Erfahren Sie mehr über unseren Ansatz zur digitalen Fertigung.

Apriori ist jetzt vollständig in die Lebenszyklus-Inventardatenbank von ecoinvent* integriert und bietet eine detaillierte Echtzeit-Analyse von Nachhaltigkeitsabwägungen unter Verwendung der digitalen Fabrik– einer digitalen Darstellung einer physischen Fabrik mit allen Schlüsselelementen, die Sie vorfinden würden, wenn Sie eine Produktionsstätte betreten würden. Die simulierte Fertigung analysiert die Wechselwirkung von Emissionen mit vier Schlüsselhebeln: Geometrie/Form, Materialien, Fertigungsprozesse und Standort/Strommix.

Durch einfaches Hochladen der relevanten CAD-Datei können Fertigungsexperten mit aPriori sowohl Soll-Kosten- als auch Soll-CO2-Modelle berechnen und so wichtige Erkenntnisse für die Messung, Reduzierung und Berichterstattung über Produktemissionen (einschließlich der umfassenderen Scope-3-Emissionen der Lieferkette) gewinnen.

aPriori hilft Herstellern, die CO2-Auswirkungen sowohl in der Lieferkette nach oben als auch nach unten zu verstehen und zu kommunizieren, indem es Einblicke in die CO2-Intensität gekaufter Teile und Komponenten bietet und es Lieferanten gleichzeitig erleichtert, Informationen über den CO2-Fußabdruck mit ihren Kunden zu teilen.

Der Plan würde die Berichterstattung über Emissionen der Kategorien 1 und 2 erfordern. Eine Berichterstattung über Emissionen der Kategorie 3 kann ebenfalls erforderlich sein, wenn diese Emissionen einen wesentlichen Einfluss auf Investoren haben. Die SEC-Vorschriften werden Hersteller auch dazu verpflichten, die angegebenen ESG-Ziele mit konkreten Plänen zu untermauern. Diese Anforderung soll „Greenwashing“ durch falsche Nachhaltigkeitsversprechen verhindern. Weitere Informationen finden Sie in dem Artikel „How to Prepare for SEC Climate Disclosure Mandates“.

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ecoinvent ist eine gemeinnützige Organisation mit Sitz in Zürich, Schweiz, die sich der Bereitstellung hochwertiger Daten für Nachhaltigkeitsanalysen weltweit verschrieben hat.