面向可持續性的未來(lái):我們能夠期待什么?
(圖片來(lái)源:西門(mén)子)
多年來(lái),可持續發(fā)展對企業(yè)而言一直是一個(gè)挑戰性話(huà)題,經(jīng)過(guò)持續深化布局,今天的企業(yè)對于自身的可持續發(fā)展已經(jīng)初見(jiàn)成果,許多企業(yè)不僅將可持續作為一項企業(yè)責任,更是作為增長(cháng)和盈利的主要驅動(dòng)力之一。
“循環(huán)性”的意義
2023 年,全球僅有 7.2% 的材料被回收,這為企業(yè)提供了巨大機遇——通過(guò)擁抱循環(huán)性來(lái)節省成本,并節約資源。由德勤聯(lián)合 Circle Economy Foundation 出版的《全球循環(huán)性差距報告 2021》曾指出,企業(yè)若能在產(chǎn)品生命周期(包括供應鏈)內注重資源的回收與再利用,可將二氧化碳排放量減少 39% 以上。
同時(shí),循環(huán)性還能通過(guò)確保關(guān)鍵材料的可用性來(lái)緩解資源短缺問(wèn)題,它基于“R 策略”框架運作,指導循環(huán)設計與制造,以增強資源利用并減少浪費。
這些“R 策略”包括:
● 減少(Reducing)
● 修復(Repairing)
● 翻新(Refurbishing)
● 再制造(Remanufacturing)
● 回收(Recycling)
本圖展示的循環(huán)性是一種最小化浪費、最大化資源效率并實(shí)現成本節約的可持續模型(圖片來(lái)源:西門(mén)子)
從線(xiàn)性向循環(huán)性的轉型始于設計階段,研究表明,產(chǎn)品 80% 的環(huán)境影響是在設計階段決定的。數字孿生(基于物理仿真的物理資產(chǎn)或流程的數字化呈現)是創(chuàng )造更智能、更高效設備、產(chǎn)品和流程的關(guān)鍵工具,它使工程師從一開(kāi)始就能夠融入可持續性。
數字孿生有助于定義和優(yōu)化產(chǎn)品及生產(chǎn)系統,從而大幅減少對物理原型的需求,節省寶貴資源。通過(guò)創(chuàng )建數字孿生并利用設計與仿真軟件等工具,企業(yè)可將循環(huán)性嵌入產(chǎn)品生命周期的每個(gè)階段——從設計、制造、使用直至報廢。數字孿生還有助于分析供應鏈,通過(guò)創(chuàng )建真實(shí)網(wǎng)絡(luò )和流程的虛擬副本,幫助企業(yè)提前仿真可能發(fā)生的中斷和變化,用真實(shí)數據評估影響,并基于透明信息做出更明智的決策。
通過(guò)生命周期評估、R 策略模擬以及設計與供應鏈的聯(lián)動(dòng),企業(yè)能優(yōu)化資源并減少浪費。數字孿生、人工智能 (AI) 和 IT/OT 融合等數字技術(shù)還能提升生產(chǎn)效率。一旦產(chǎn)品投入使用后,資產(chǎn)管理軟件等工具可確保資源效率最大化并支持精準維護。
循環(huán)性還貫穿產(chǎn)品報廢階段。借助自動(dòng)化支持的先進(jìn)回收技術(shù),企業(yè)可將舊材料回收用于未來(lái)生產(chǎn)??缮锝到馑芰系妊h(huán)替代方案受益于適應新流程的柔性生產(chǎn)系統,推動(dòng)零廢棄經(jīng)濟向前發(fā)展。
西門(mén)子德國菲爾特工廠(chǎng)與Spinnova的可持續示范
西門(mén)子位于德國菲爾特的工廠(chǎng)近期被世界經(jīng)濟論壇評為 “可持續燈塔工廠(chǎng)”,表彰其在能效提升、二氧化碳減排和資源節約方面的突出表現。通過(guò)實(shí)施智能能源系統,該工廠(chǎng)將單位體積能耗降低了 64% ,每單位產(chǎn)出量的溫室氣體排放量減少了 72%,每單位產(chǎn)出量的工業(yè)廢棄物減少了 47%,同時(shí)將總體產(chǎn)量提高了 145%。
西門(mén)子菲爾特工廠(chǎng)借助人工智能和循環(huán)策略,實(shí)現可持續運營(yíng)(圖片來(lái)源:Getty Images)
這些成果源于對循環(huán)性的關(guān)注。西門(mén)子菲爾特工廠(chǎng)通過(guò)追蹤產(chǎn)品全生命周期,利用備件和維修延長(cháng)產(chǎn)品壽命,避免了生產(chǎn)、報廢和回收過(guò)程中可能產(chǎn)生的排放。通過(guò)“長(cháng)壽命維修服務(wù)”,該工廠(chǎng)為特定產(chǎn)品提供延保服務(wù)。2025 年初,已有超過(guò) 300 例長(cháng)壽命維修案例,預計到 2026 年將增至 2000 例。此外,基于顯著(zhù)的節能成果,菲爾特工廠(chǎng)力爭在 2026 年前實(shí)現碳中和。
與菲爾特工廠(chǎng)類(lèi)似的例子還有芬蘭紡織公司 Spinnova,其正通過(guò)循環(huán)模式重新定義紡織業(yè)的可持續性。時(shí)尚行業(yè)每年可產(chǎn)生超過(guò) 9000 萬(wàn)噸廢棄物,消耗的水資源更是驚人。Spinnova 的使命之一就是讓紡織行業(yè)變得更可持續。
Spinnova 的技術(shù)使原材料生產(chǎn)商、纖維生產(chǎn)商等能夠通過(guò)模仿蜘蛛紡絲的機械工藝,從多種纖維素原料中生產(chǎn)纖維。這種獨一無(wú)二的生產(chǎn)工藝創(chuàng )造出外觀(guān)和觸感類(lèi)似棉麻的材料。借助西門(mén)子技術(shù)實(shí)現創(chuàng )新與設計,Spinnova 已在紡織行業(yè)中產(chǎn)生了可持續的影響。
用AI優(yōu)化可持續性
人工智能 (AI) 是另一種能夠有效推動(dòng)可持續性的“法寶”。盡管 AI 已在各行業(yè)和消費者中被廣泛討論,但其可持續潛力才剛剛被發(fā)掘,實(shí)現這一潛力需要戰略部署和規?;瘧?,而這只能通過(guò)工業(yè)級 AI 的能力來(lái)滿(mǎn)足嚴苛環(huán)境下要求的質(zhì)量、安全性和可靠性。
AI 的優(yōu)勢還在于處理海量數據并識別隱藏模式的能力,不僅幫助企業(yè)通過(guò)發(fā)現低效環(huán)節加速數字化轉型以降低排放,還能在“數字化企業(yè)”中實(shí)現循環(huán)性。
愛(ài)爾蘭根工廠(chǎng)利用數字孿生優(yōu)化機器、運營(yíng)和流程以提升能效(圖片來(lái)源:西門(mén)子)
那么 AI 的實(shí)際應用場(chǎng)景如何?作為可持續的數字化企業(yè),西門(mén)子位于德國愛(ài)爾蘭根的工廠(chǎng)使用工業(yè) AI 收集、連接和分析數據,以加速可持續進(jìn)程,其效益顯而易見(jiàn):工廠(chǎng)能耗降低了 25%,凈碳足跡減少了 50%,單位產(chǎn)品能耗降低了 50%,生產(chǎn)車(chē)間通風(fēng)系統功耗下降了 70%。
此外,愛(ài)爾蘭根工廠(chǎng)采用機器人以超高精度處理印刷電路板 (PCB) 組件。自動(dòng)化貼裝工藝的精密度提升大幅減少了材料與能源浪費。由于智能機器人不再預分揀部件,原本用于分揀的塑料內襯被淘汰,最終減少了數千件塑料廢料。如果沒(méi)有 AI 技術(shù),這些環(huán)境與成本效益都無(wú)法實(shí)現。
可持續性的未來(lái)充滿(mǎn)機遇與變革。隨著(zhù)循環(huán)性和 AI 逐漸應用于企業(yè)的可持續計劃,企業(yè)能夠在滿(mǎn)足合規的同時(shí),實(shí)現成本節約和效率提升,將可持續性從責任轉變?yōu)橛呗?,?chuàng )造更高的企業(yè)價(jià)值。
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