持続可能な設計と製造を最適化する4つのステップ

今日のマーケットでは、収益性とサステナビリティのバランスが取れた製品を設計することが不可欠です。この要求は、より環境に優しい製品を求める消費者の需要の高まり、環境規制の厳格化、そして炭素削減目標の達成に向けた共同推進にあります。

製造業は、効率性や競争力を損なうことなく、サステナブルな取り組みを既存業務に取り入れなければなりません。ここで重要な疑問が浮かび上がります。メーカーは、環境保護を推進し、成長を促進するために、どのように業務を適合できるでしょうか?

この重大な問題に対処するため、aPriori は、製造業が自社の現在の能力とグリーンサプライチェーン管理イニシアチブの有効性を評価するための戦略的ロードマップとして、サステナビリティ成熟度モデルを確立しました。サステナビリティ成熟度のパフォーマンスを監視することで、製造業はカーボン フットプリントを削減する明確な手順を確立できます。

以下のステージは、製品開発チームがサステナビリティ成熟度を 4 つの段階にわたってどのように 評価ができて、自社の立ち位置を特定するのかを示しています。

製造業はサステナビリティ成熟度の4段階、つまり最終段階まで進めないメーカーは、競合他社に後れを取るリスクがあり、温室効果ガス（GHG）の削減を促進するために制定された炭素税やその他の規制政策により、追加の運用コストを負担することになります。

Stage1：正確で監査可能なCO2e排出量ベースラインの作成

正確な炭素排出ベースラインを作成することは、持続可能でグリーンなサプライチェーンを実現するための第一歩です。このベースラインにより、サステナブルなメーカーは、既存のサプライチェーン・オペレーションにおける二酸化炭素排出量を測定・定量化できるようになり、以下のことが可能になります：

• • 現在の「サステナビリティの状態」を出発点として、計画を立て、進捗状況を把握します。
• • コストとカーボンの削減可能性が最も高い領域を特定し、重点的に取り組みます。
• • 現実的なコスト目標を設定し、製品チームのサプライチェーン決定に影響を与えます。
• • 製品チームのサプライチェーンの意思決定を導き、影響を与える現実的なコスト目標を設定します。
• • 環境・社会・ガバナンス（ESG）基準や規制を遵守します。
• • 業界の競合他社と自社のサステナビリティパフォーマンスを比較し、ベンチマークを行います。

ライフサイクル影響評価（LCIA）は、CO2排出量のベースラインを設定するための標準的な手法であり、正確な測定が不可能な製品のライフサイクル領域について、標準化された排出量の推定値をメーカーに提供します。

製品の使用段階におけるカーボンの想定は、現実とはまったく異なる可能性があります。例えば自動車は、確立された燃費値の範囲内で30万マイル化石燃料を燃やすこともできますし、1000マイル走行した後に事故で廃車になることもあります。同様に、90％の再利用を前提に設計された製品であっても、最終的には埋立地に捨てられ、循環経済への最適な貢献が達成されない可能性もあります。

LCAは仮定を立て、平均値を用いるには素晴らしいツールです。しかし、製造工程ではそのような当て推量は必要ないため、より正確なベースラインはその段階にとって有益であると思われます。

aPrioriの自動化されたサステナビリティインサイトソリューションは、主要なサードパーティのLCAおよびインベントリデータベースツールであるecoinventのデータを統合することで、このギャップを埋めます。aPrioriは、ecoinventのデータベースを利用して、製品レベルでの環境ベースラインとGHG排出量を迅速に確立します。自動化されたより正確なベースライン設定により、チームはサステナビリティ成熟度の第二段階である、持続可能なサプライヤーの評価と選定に迅速に移行することができます。

Stage2：持続可能で責任あるグローバル・サプライヤーの選定

次に、地域の電力構成（エネルギーミックス）、材料供給、プロセス（スコープ３）に基づいてサプライヤーを評価し、選定します。調達チームは、サプライヤーごとにデジタルファクトリーを作成し、各ベンダーの炭素影響を確認し、同じ生産基準（同じ生産量、製造工程、設備など）を用いてベンダーを比較することができます。デジタルファクトリーでは、例えばインドのサプライヤーのエネルギーミックスとエネルギー消費量を、メキシコや中国の生産施設と比較することもできます。

製品チームは、コストのかかる設計や材料変更に頼るのではなく、製品チームは、コストのかかる設計や材料の変更に頼るのではなく、十分な情報に基づいたサプライヤーの選択を通じて、既存のイノベーションの持続可能性を高めることを目指しています。

サステナブル・ソーシングは、大規模な設計変更の必要性を最小限に抑えることで、CO2排出量を削減する最も簡単なアプローチを提供し、したがっていつでも実施することができます。しかし、aPrioriのような専用かつ標準化されたツールがなければ、製品チームがこの機会を生かすことは難しいです。

aPrioriは、メーカーが自由に利用できる製造施設のデジタルツインを通じて、サプライチェーンの持続可能性に関する完全な可視性を提供し、データ主導の調達決定を行う権限を与えます。持続可能な調達のためにaPrioriを活用することで、企業は以下のことが可能になります：

• • さまざまな 「what-if 」シナリオ（地域、ルーティング、材料、数量/バッチ、サプライヤー、製造対購入）を検討します。
• • バイヤーとサプライヤーをデジタルでつなぐことで、反復作業と交渉を減らします。
• • 詳細で実用的な実際の調達データに触れることで、スキルギャップを埋めます。
• • 社内のESG目標やイニシアチブをサポートするための持続可能な調達戦略を特定します。

Stage3：コストとカーボンの観点から既存製品を最適化

より環境に優しい製品への道のりには、既存製品イノベーション最適化が含まれます。第3段階目では、製品チームは、より低炭素でリサイクル率の高い代替素材を検討することができます。また、コストと環境の持続可能性を向上させるためにプロセスの効率化を図ったり、再生可能エネルギーの利用を検討したりすることもできます。

その目的は、コスト超過を最小限に抑え、目標コストで製品をリリースし、収益性と競争優位性を維持することです。しかし、コストエンジニアリングチームが、手動のスプレッドシートのような従来の労働集約的な原価計算ツールに制限されている場合、これを達成するのは難しいです。また、状況がCO2排出量にまで及ぶと、この課題の複雑さはさらに高まります。なぜなら、スプレッドシート・ベースのソリューションでは以下が不可能だからです：

• • 直接および二次的なコスト＆カーボンドライバー間の複雑な相互関係をリアルタイムで評価します。
• • 刻々と変化するグローバルサプライチェーンにおけるコストとカーボンの変動要因を正確に管理します。
• • 製品設計の初期段階において、コストとCO2排出量削減の機会を特定し、活用します。

aPrioriは、正確で現実的な製品コスト最適化ソリューションを提供し、高度な情報に基づいた効果的な製造の意思決定を行います。aPrioriのクラウドソリューションは、製品設計（ジオメトリ）、製造間接費、直接労働時間、機械稼働時間などに基づいて製造シミュレーションを行うことができます。この機能は、PLMとの統合により完全に自動化することができます。(CAD自動化の3つのレベルについては、新しいウェビナーで詳細をご覧ください)

さらにaPrioriは、コスト効率の高い製品を製造するために、材料費の高騰、インフレ圧力、その他の外部リスクをナビゲートし、管理することを可能にします。aPrioriはまた、製品がコストのしきい値を超えた場合、設計、製造、調達チームに自動的に通知し、実用的なフィードバックを提供します。これにより、製品開発チーム間のシームレスなコラボレーションが促進され、コスト要因を早期に排除し、企業の利益率を積極的に維持することが可能になります。

Stage4：データ主導の製品設計によるCO2排出量の削減

サステナビリティ熟成度の最終段階は、最も困難な道であり、GHG排出量を削減する最大の機会です。製品エンジニアは通常、複数の製品設計を比較し、コストとDFMの両面で最も費用対効果の高い選択肢を直感的に選ぶことができます。しかし、カーボンをミックスに加えると、答えは自明とは程遠いものになるのが普通です。

しかし、3DCADモデルからのリアルタイムのCO2eフィードバックを使用することで、チームは積極的に製品設計を修正し、エンボディドカーボンを削減することができます。また、持続可能な設計のためのすべての要件を最もバランスよく満たすオプションを選択することで、製品がコスト、DFM、持続可能性の目標を満たすようにすることもできます。

組織全体で持続可能性の文化を採用

企業やその従業員が真に地球温暖化削減に取り組むためには、二酸化炭素削減目標を公表したり、新技術に投資したりするだけでは不十分でです。持続可能な企業文化を築き、維持するためには、明確で継続的なコミットメントが必要です。

例えば、自動車メーカーのトヨタは、持続可能性を中核事業に組み込む統合的アプローチをとっています。また、持続可能性の目標達成に向けた進捗状況について透明性を提供しています。持続可能性を日常業務に組み込むには、可視化が不可欠である。製品設計の初期段階から持続可能性に取り組むことで、チームは自分たちの決定がどのような影響を及ぼすかを把握することができ、設計レビューやその他の活動で持続可能性を定期的に取り上げることができます。

持続可能性のリーダーになることによる財務的および競争上の利点は十分に文書化されています。また、人材を惹きつけ、確保する上でも、ますます重要な役割を果たすようになっています。Deloitteが全世界のGen-Zとミレニアル世代23,000人を対象に実施した調査によると、気候変動はこれらの年齢層に重くのしかかり、彼らがどこで働きたいかに影響を与えていることがわかりました。この調査では、40％が企業の気候変動への取り組みが原因で転職したことがある、または転職する予定であることが明らかになりました。また、回答者の55％が、職を得る前に企業の環境への影響や方針を調べると答えています。

例えば、製品デザイナーは、CO2排出の悪影響を削減し、エネルギー効率を高める製品グリーン・ビルディングを提供するメーカーで働きたいと思うかもしれません。

サステナブルデザインの最適化に向けて、次の一歩を踏み出す

持続可能な設計と製造を最適化することは単なる選択肢ではなく、今日の市場要件と顧客要求に対応する上で極めて重要です。aPrioriの4段階の持続可能性成熟度モデルは、製造業者が収益性と市場競争力を高めながら、環境管理責任に沿ったオペレーションを行うための包括的な戦略を提示します。

この4段階モデルは、戦略的設計戦略に基づくクラス最高のグリーン製造のためのロードマップを提供します。また、複雑化するサプライチェーンの中で効果的な設計を選択するためには、データに基づいた洞察が必要であることも強調されています。この分野で成熟した企業は、世界的な炭素削減の取り組みに貢献し、リーダーとしての地位を確立することができます。

本記事はaPriori社からの転載記事です。オリジナルのサイトで記事を読む。