在產品的整個生命周期中,設計一直是影響性能、成本和質量的關鍵變量,在今天節能減碳的需求下,產品有近80%對環境的影響都是在最初的設計階段就決定的:使用什麼材料、如何製造、能源效率表現怎樣等等,而解決這些問題的方法,是將“可持續性”作為一項商業指標,並利用數字化技術加速目標實現。

設計可持續產品需要及早了解其對環境的影響,對產品的材料、能源使用、製造過程及預期資源消耗需要具備深刻洞察。在設計階段,設計團隊必須考慮供應商、分銷商和物流供應商,同時平衡可持續性、盈利能力、績ji效xiao和he質zhi量liang。數shu字zi化hua是shi打da通tong企qi業ye數shu字zi能neng力li進jin行xing整zheng體ti設she計ji的de重zhong點dian,要yao實shi現xian這zhe一yi目mu標biao,需xu要yao將jiang產chan品pin設she計ji建jian立li在zai係xi統tong方fang法fa之zhi上shang,並bing將jiang其qi放fang入ru相xiang互hu關guan聯lian的de工gong業ye生sheng態tai係xi統tong,以yi實shi現xian整zheng體ti的de可ke持chi續xu目mu標biao。
從係統性設計開始
yigexitongkeyiyujichengdianludemouzhongtexingyiyangjuti,yekeyiyuchanpinsuoshejidehuanjingyiyangguangfan。daduoshuxiandaichanpindoubushiyouyigedanyixitonggoucheng,zaiqikaifaguochengzhongwangwangshejidaoduogegongchengxueke,zheyileichanpinkeyibeimiaoshuweixitongxingxitong (system of systems)。在執行項目時,需要協調不同的學科,並及早進行仿真,對各個子係統進行優化,然後平衡它們之間的交互方式。
julilaishuo,ruguowomenyaoshengchanyikuanchuanyongluoxuanjiang,zengjiayepianjiejukenenghuitigaoliutidonglixiaolv,danzhetongshiyequjueyufadongjiheqijiandemeiyigezixitong,yitigongzugoudedongli,bingzaiyunxingzhongmanzuditanyaoqiu。zhezhongduoxuekeliandongzaijintiangengjiafuza,youhuasuduyeyaobiguoqukuai,zheshi,shuziluanshengjishujiupaishangleyongchang。

數字孿生技術有助於深入了解產品的生產方式、物流成本、使用壽命以及如何適應循環經濟。在產品設計初期引入數字孿生可以打造一個更智能的設計空間,並將其與業務的可行、盈利和可持續性聯係起來,需求和評估從一開始就能夠無縫結合。
在互聯的工業生態係統中前行
在設計階段做出正確的可持續性決策需要準確和廣泛的數據收集,以幫助數字孿生的創建,這其中涉及到供應商、物流運營和能源基礎設施的擴展網絡等等。這種方法可以說是打通上下遊,形成一種集體智慧,進而準確地反映物理世界的一切。
通信生態係統必須覆蓋整個價值鏈,並及早建立與供應商、分(fen)銷(xiao)商(shang)和(he)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)的(de)行(xing)動(dong)協(xie)調(tiao)和(he)數(shu)據(ju)交(jiao)換(huan)。這(zhe)使(shi)設(she)計(ji)團(tuan)隊(dui)能(neng)夠(gou)直(zhi)接(jie)獲(huo)取(qu)材(cai)料(liao)和(he)合(he)同(tong)子(zi)係(xi)統(tong)的(de)采(cai)購(gou)信(xin)息(xi),同(tong)時(shi),建(jian)立(li)在(zai)數(shu)字(zi)化(hua)基(ji)礎(chu)上(shang)的(de)產(chan)品(pin)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)將(jiang)所(suo)有(you)工(gong)程(cheng)工(gong)作(zuo)編(bian)織(zhi)在(zai)一(yi)起(qi),並(bing)考(kao)慮(lv)企(qi)業(ye)的(de)可(ke)用(yong)資(zi)源(yuan),將(jiang)原(yuan)本(ben)孤(gu)立(li)的(de)流(liu)程(cheng)進(jin)行(xing)有(you)效(xiao)整(zheng)合(he),最(zui)終(zhong)向(xiang)市(shi)場(chang)快(kuai)速(su)推(tui)出(chu)可(ke)持(chi)續(xu)的(de)產(chan)品(pin)。
yigewanshandegongyeshejishengtaixitongyekezaishejihejiazhilianzhijiantigongfankuihuilu。jixieshejituanduikenengzaizuichudeshejidiedaizhongshejileyikuanmouzhonglvhejinchanpin,dangongyingshangfaxianlelingwaiyizhonghejin,yuyuanbenjihuadehejinjuyouxiangsidexingneng,qiezaixianyoudejichusheshizhongjuyougenghaodeyinshuakexingxing。wulunzuizhongdeyewujueceshijixujianchiyuanbenjihuahaishigenghuanhejin,zheyixinfaxiandoujiangzuoweishujudiantianjiadaoshengtaixitongdeshujukuzhong,yigongweilaidiedaishiyong。
供應商可能對產品的可持續性產生重大影響。比如一家供應商能夠使用可再生能源,因為他們能夠使用風能、太陽能或其他可持續能源;另一個可能在地理上更接近於其他製造企業,進而被限製了運輸和物流造成的排放。
合作可以進一步延伸到價值鏈,直到產品的生命周期結束,從而實現循環。選擇更堅固的材料意味著它可以重複使用;更強的部件可能更難製造,因為其需要更高能量密集的工藝,這些需要決策的變量使得數字化和仿真在今天格外重要 —— 簡單的決策可以自動化,複雜的決策可以依靠集體智慧。

建立整體可持續性指標,進一步優化設計
最zui後hou,要yao持chi續xu地di在zai產chan品pin生sheng命ming周zhou期qi的de各ge個ge階jie段duan進jin行xing重zhong新xin審shen視shi和he評ping估gu決jue策ce,這zhe需xu要yao從cong一yi開kai始shi就jiu將jiang整zheng體ti可ke持chi續xu性xing指zhi標biao納na入ru數shu字zi孿luan生sheng,以yi便bian與yu其qi他ta要yao求qiu保bao持chi可ke持chi續xu性xing目mu標biao的de可ke見jian性xing,這zhe可ke能neng需xu要yao物wu理li傳chuan感gan器qi,通tong過guo製zhi造zao、交付和使用以及碳足跡和材料成本收集診斷和環境條件;也可能需要更大的數據集,包括基於數字孿生模型的虛擬傳感器。
物wu理li傳chuan感gan器qi為wei仿fang真zhen模mo型xing提ti供gong信xin息xi,在zai設she計ji早zao期qi更geng清qing晰xi地di理li解jie決jue策ce,而er虛xu擬ni傳chuan感gan器qi從cong複fu雜za係xi統tong中zhong插cha入ru和he外wai推tui可ke持chi續xu性xing指zhi標biao。這zhe些xie指zhi標biao實shi現xian了le設she計ji、製造和使用之間的閉環優化。
可持續設計是基於產品設計、製(zhi)造(zao)和(he)覆(fu)蓋(gai)整(zheng)個(ge)價(jia)值(zhi)鏈(lian)運(yun)營(ying)的(de)集(ji)體(ti)智(zhi)慧(hui)決(jue)策(ce)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)使(shi)產(chan)品(pin)能(neng)夠(gou)以(yi)最(zui)少(shao)的(de)資(zi)源(yuan)交(jiao)付(fu)。依(yi)靠(kao)全(quan)麵(mian)的(de)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)模(mo)型(xing),可(ke)持(chi)續(xu)設(she)計(ji)形(xing)成(cheng)了(le)係(xi)統(tong)性(xing)的(de)工(gong)作(zuo)方(fang)式(shi),依(yi)靠(kao)工(gong)業(ye)設(she)計(ji)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong),促(cu)進(jin)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)在(zai)企(qi)業(ye)內(nei)部(bu)和(he)外(wai)部(bu)供(gong)應(ying)商(shang)之(zhi)間(jian)的(de)流(liu)動(dong)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi),企(qi)業(ye)必(bi)須(xu)建(jian)立(li)整(zheng)體(ti)的(de)可(ke)持(chi)續(xu)性(xing)指(zhi)標(biao),以(yi)確(que)保(bao)實(shi)現(xian)可(ke)持(chi)續(xu)性(xing)目(mu)標(biao)和(he)其(qi)他(ta)商(shang)業(ye)目(mu)標(biao)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)。
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