Движение круговой экономики: как цифровое производство добавляет ценность

Круговая экономика — альтернатива линейной экономике, в которой ресурсы извлекаются, используются и тут же утилизируются. Круговая экономика, с другой стороны, диссоциирует экономический рост от ограничений конечных ресурсов и создание ценности от потребления, вместо этого находя ценность на протяжении всего продолженного жизненного цикла продукта.

Цель — устранить отходы путем их монетизации. Если производственные компании видят свои продукты и свои отходы как ценный инвентарь, они будут использовать свои ресурсы более эффективно и откроют новые способы увеличения ценности и удовлетворения потребительского спроса. Фактически, исследование McKinsey указывает, что переход к круговой экономике может генерировать почти $2 трлн выручки в год к 2030 году.

Тем не менее, инвертирование целых отраслей взглядов на ценность и экономику не легко. Цифровое производство — центральный драйвер изменений, необходимый для сдвига к круговой экономике в трех основных направлениях.

Балансировка спроса и предложения через гибкость

Чтобы производить меньше отходов с самого начала, производители должны стремиться балансировать предложение со спросом. Традиционная производственная модель, в которой производители оценивают потребительский спрос на основе прогнозов, делает это сложным. Если компания переоценивает спрос, она может закончить складом неперерабатываемых, непроданных продуктов, которые просто окажутся на свалке. Более того, этот метод не достаточно гибок для учета волатильности экономики по запросу.

Цифровое производство использует гибкие технологии для приведения предложения и спроса в гармонию. Цифровое производство относится к применению компьютерных систем к цепочке поставок, продуктам и процессам производителя. С точки зрения предложения-спроса, цифровое производство позволяет производителям использовать данные клиентов для лучшего предвосхищения спроса и производства только того, что им нужно, когда им это нужно.

Когда производители могут делать продукты по запросу, они избегают высоких начальных затрат традиционной производственной линии и усиливают свою способность гибко реагировать на спрос. Когда производители могут печатать детали рядом со своими клиентами, они также драматически сокращают свои цепочки поставок. Поскольку средняя цепочка поставок составляет более 80% углеродных выбросов компании по потребительским товарам и 90% воздействия на природные ресурсы, более эффективные цепочки поставок могут помочь существенно смягчить негативные экологические воздействия.

Снижение экономических и экологических отходов

Переработка, ремануфактуринг и повторное использование продуктов для сохранения и усиления капитала — натурального и иного — является основной движущей силой за круговой экономикой. Получение большей ценности от существующего запаса снижает структурные отходы, ускоряет экономический рост и уполномачивает производителей думать за рамки коробки для большего блага. Цифровое производство, подводимое аддитивным производством, помогает инженерам и продуктовым дизайнерам максимально использовать отходы, которые они производят, оптимизируя использование материалов.

Использование возобновляемых, перерабатываемых, нетоксичных материалов в производстве все еще возникает, но аддитивное производство ведет заряд. 3D-печать совместима с биоразлагаемыми и био-ориентированными материалами вроде биопластиков ПЛА, пластиков, которые разлагаются в естественных средах и оставляют только биомассу, углекислый газ и воду. Использование материалов, безопасных для циклирования и спроектированных для циклирования — легкий способ внести вклад в круговую экономику и снизить свое экологическое воздействие.

Даже если эко-сознательные материалы не могут быть использованы с производственным процессом, необходимым для проекта, только цифровое производство может помочь снизить отходы и увеличить прибыли. Для начала, есть присущие материальные экономии в аддитивных процессах. Вместо обработки из твердого блока материала, ведущей к большому количеству лома, вы строите материал один воксель за раз. Увеличенная свобода дизайна аддитивного также позволяет вам воспользоваться решетчатыми структурами и сложной геометрией для драматического облегчения деталей. Кроме того, производство полимерных продуктов с 3D-принтерами может снизить потребление энергии на 41–64%. В целом, исследования предполагают, что 3D-печать может снизить производственные затраты до $593 млрд к 2025 году и критически ускорить время выхода на рынок. Цифровое производство суперзаряжает круговую экономику, вкладывая больше возобновляемых ресурсов в нее и максимизируя ее выход.

Проектирование с устойчивостью в уме

Линейная экономика также влияет на дизайн продукта. Например, механические компоненты в основном проектируются с технологичностью производства в уме, не обязательно повторным использованием. Именно поэтому некоторые дизайнеры соединяют детали друг с другом, а не соединяют их, используя съемные крепежи. Однако небольшие дизайнерские выборы вроде этих делают продукт утилизируемым с самого начала и сильно ограничивают жизненный цикл продукта.

Проектирование для круговой экономики означает создание продуктов, которые долговечны, повторно используемы и прибыльны в долгосрочной перспективе — цифровое производство может помочь. Цифровое производство оптимизирует процесс дизайна, так что производители могут максимизировать ценность множественными способами. Виртуальное моделирование делает легче для продуктовых дизайнеров сотрудничать в реальном времени и критически думать о способах сделать дизайн пригодным для повторного использования, ремонта и переработки. Любые изменения дизайна могут быть сделаны недорого и быстро до начала производства, что снижает затраты и отходы.

Также, поскольку по-запрос цифровое производство напрямую в линии с потребностями клиентов, дизайнеры могут перейти от мышления в духе «Как я могу сделать этот продукт производственно-дружелюбным?» к «Как я могу спроектировать этот продукт так, чтобы он последовательно удовлетворял потребности конечного пользователя?» Гуманоцентрическое дизайнерское мышление изначально устойчиво, так как оно ведет к продуктам, построенным для генерации интуитивных, значимых переживаний. Продукты, спроектированные с конечными пользователями в уме, склонны приносить большую ценность конечному пользователю, и поэтому часто наслаждаются расширенными жизненными циклами — что, в результате, в конечном счете минимизирует материальные и энергетические отходы.

Согласно исследованию McKinsey, около $2,6 трлн материалов в высокооборотных потребительских товарах — около 80% материальной ценности — утилизируются и никогда не восстанавливаются. Если продуктовые дизайнеры могут создавать продукты, построенные для долговечности или по крайней мере для переработки, они могут закрыть петлю и топлить круговую экономику.

Закройте петлю с Fast Radius

Сегодня, по крайней мере, 97% всех твердых отходов поступает от производства; сектор давно надлежит для морского изменения. Переход от линейной экономики к круговой может показаться пугающим, но цифровое производство достаточно разрушительно, чтобы запустить более устойчивое будущее. С по-запрос цифровым производством и аддитивной технологией, продуктовые команды могут балансировать предложение и спрос, снижать свое экологическое воздействие и создавать продукты, устойчивые с самого начала.

В Fast Radius мы страстны о движении производственной отрасли вперед, и иногда это означает идти по кругу. Мы делаем свою часть для стимулирования круговой экономики, предлагая многопроцессные, по-запрос цифровые производственные услуги продуктовым командам всех форм и размеров. Партнеря с нашими клиентами от концепции до доставки, наша команда опытных инженеров и дизайнеров оптимизирует каждую фазу дизайна и производства. Мы оснащены для производства деталей вариабельной геометрической сложности, материалов и размеров в масштабе, используя лучшие технологии и последние знания дизайна. Давайте работать вместе, чтобы создавать лучшие детали и лучший мир. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать.

Для большего количества инсайтов в устойчивость в производстве и за его пределами, прочитайте связанные статьи в ресурсном центре Fast Radius.

Готовы изготовить свои детали с Fast Radius?

Начните расчет стоимости