Leitfaden für nachhaltiges Produktdesign: Ein Nachhaltigkeitsfahrplan für Hersteller

Verfasst von: Preeya Dave
  • 9/5/2022
  • Lesezeit : 6 min
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Die Hersteller werden mit einer neuen Realität konfrontiert: Nachhaltigkeit hat sich in den Vordergrund ihrer Geschäftsinitiativen geschoben. Ein aktueller Bericht (CIMData eBook) zeigt, dass die Verbraucher nicht nur nachhaltige Produkte bevorzugen, sondern auch bereit sind, dafür einen erheblichen Aufpreis zu zahlen. Infolgedessen stehen die Unternehmen unter sozialem und wettbewerblichem Druck, die Marktnachfrage zu befriedigen. Unternehmen, die sich früher gegen die vermeintlichen Kosten der Nachhaltigkeit gesträubt haben, nehmen nun die Umweltauswirkungen ihrer Produkte und Prozesse unter die Lupe. Dazu gehört auch, dass sie ihr Geschäft überprüfen und neue Wege finden, um ihre Produkte und Abläufe nachhaltiger zu gestalten.

Und in dem Maße, wie sich das Verständnis der Öffentlichkeit für Nachhaltigkeit verbessert, stellen die Unternehmen fest, dass es dem Markt nicht mehr genügt, über Nachhaltigkeit zu reden. Nachhaltigkeit erfordert heute mehr als eine ausgeklügelte Werbekampagne oder Spenden für grüne Zwecke - die Bemühungen müssen glaubwürdig und dokumentiert sein und messbare Ergebnisse liefern. Neben nachhaltigen Produkten führen Verbesserungen der betrieblichen Nachhaltigkeit häufig zu einer Reduzierung von Abfall, Schrott, Energie- und Materialkosten. Nachhaltigkeit mag ein schwieriges Unterfangen sein, aber es bietet eine Vielzahl von Vorteilen, die Hersteller nicht länger vernachlässigen dürfen.

Um diese Herausforderungen zu meistern, müssen die Unternehmen die gesamten Betriebsabläufe und Produktlebenszyklen betrachten, um herauszufinden, wo Effizienzgewinne möglich sind. Unternehmen, die gerade erst mit diesen Bemühungen beginnen, sollten sich auf drei Säulen der Nachhaltigkeit konzentrieren: Umwelt, Soziales und Wirtschaft. Bei der Betrachtung der Produktlebenszyklen sollten die Hersteller nicht überrascht sein, dass die Nachhaltigkeit bereits zu Beginn des Lebenszyklus eingeführt werden sollte. Die Phasen des Produktdesigns und der Entwicklung sind reif für eine Verbesserung der Nachhaltigkeit.

Was bedeutet Nachhaltigkeit im Produktdesign?

Wenn wir den Lebenszyklus eines Produkts betrachten, können wir erkennen, wie ein Muster der Nachhaltigkeit entsteht. Nach dem Modell der Kreislaufwirtschaft sollten Produkte so konzipiert sein, dass sie wiederverwendet und recycelt werden können. Jedes Produkt durchläuft die Phasen des Produktdesigns, der Materialbeschaffung, der Herstellung, des Betriebs und der Wartung sowie des Lebensendes. Aufmerksame Hersteller erkennen die Auswirkungen, die die anfänglichen Designentscheidungen auf jede nachfolgende Phase haben.

 
Während der Konstruktions- und Designphase folgt ein nachhaltig informiertes Team dem Modell der Kreislaufwirtschaft. Bei der Ausarbeitung von Ideen und der Erstellung von Prototypen gibt es reichlich Raum für nachhaltige Anpassungen, von der Verringerung der Emissionen bis hin zur Wiederverwertbarkeit und Effizienz von Verbrauchsmaterialien. Indem sie sich damit befassen, wie effizient ein Produkt seinen Lebenszyklus durchläuft, bestimmen die Designer und Ingenieure, wie sich ein Produkt auf die Umwelt auswirken wird.

PLM driven digital thread powering circular economy modelDas Modell der Kreislaufwirtschaft begleitet ein Produkt durch seinen gesamten Lebenszyklus. Lösungen für das Produktlebenszyklusmanagement (PLM) helfen bei der Verwaltung und Organisation der riesigen Menge an Produktinformationen.

Warum ist nachhaltiges Produktdesign wichtig?

Die in der Entwurfs- und Konstruktionsphase getroffenen Entscheidungen sind ausschlaggebend dafür, ob ein Produkt nachhaltig beschafft, hergestellt, vertrieben, verwendet, gewartet und entsorgt werden kann. Ein Großteil des CO2-Fußabdrucks eines Produkts wird in der Entwurfsphase festgelegt. In Anbetracht dessen sollte die Rolle des Produktdesigns in der Nachhaltigkeitsstrategie eines jeden Herstellers an vorderster Stelle stehen. Mit der Ausweitung globaler Vorschriften und dem zunehmenden Interesse von Investoren und Verbrauchern ist das Thema Nachhaltigkeit in den Vordergrund der Geschäftsgespräche gerückt, und die Umsetzung von Nachhaltigkeit ist für viele Unternehmen unerlässlich geworden, um wettbewerbsfähig zu bleiben.

Globale Bestimmungen

Hersteller müssen bestimmte Anforderungen erfüllen, um als umweltfreundliche Organisation zugelassen und/oder zertifiziert zu werden. Im Falle der Europäischen Union bieten Verordnungen wie die Europäische Richtlinie über Elektro- und Elektronik-Altgeräte (WEEE) und die Richtlinie zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe (RoHS) strenge Richtlinien für Unternehmen, die Elektro- und Elektronikgeräte verkaufen möchten. Diese Unternehmen müssen die Anforderungen an die Produktkonformität erfüllen und das End-of-Life-Management in jedem Land unterstützen. Das bedeutet, dass sie den Beteiligten in der Lieferkette und den Endverbrauchern Rücknahme-, Recycling- und Verwertungslösungen anbieten müssen. Die Menge an Informationen, die zur Einhaltung dieser Vorschriften erforderlich ist, ist beträchtlich. Die Hersteller können davon ausgehen, dass der Umfang dieser Vorschriften zunehmen und jeden Aspekt des Lebenszyklus eines Produkts betreffen wird. Auch hier wird das nachhaltige Produktdesign im Vorfeld bestimmen, wie effektiv diese nachgelagerten Vorschriften erfüllt werden können.

Anforderungen von Verbrauchern und Investoren

62% der Verbraucher geben an, dass sie bereit sind, ihr Kaufverhalten zu ändern, um negative Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern (CIMData eBook). Zu verstehen, worauf Verbraucher und Investoren Wert legen, ist entscheidend für den Erfolg im Wettbewerb. Eine Ressource für Unternehmen ist die Liste der UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs). Die SDGs bieten Unternehmen kostenlose Marktforschung zu den Nachhaltigkeitsaspekten, die für ihre Kunden und Investoren am wichtigsten sind.

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Wettbewerbsfähig bleiben

Indem sie mit den sich ändernden globalen Vorschriften und dem zunehmenden Druck von Verbrauchern und Investoren Schritt halten, bleiben die Hersteller wettbewerbsfähig. Eine Umfrage des UN Global Compact aus dem Jahr 2021 ergab, dass Unternehmen, die Nachhaltigkeit in ihrer "DNA" verankert haben, einen höheren finanziellen Wert und einen größeren Einfluss auf ihre Stakeholder haben. Und die Unternehmen mit den am stärksten verankerten Nachhaltigkeitspraktiken übertrafen ihre Konkurrenten sowohl bei der Rentabilität als auch bei den positiven Nachhaltigkeitsergebnissen um 21%.

Vier Wege zur Umsetzung eines nachhaltigen Produktdesigns

Haben Sie Schwierigkeiten, herauszufinden, wo Sie anfangen sollen? Diese vier Grundsätze helfen Ihnen, die Schritte zu veranschaulichen, die in der Planungsphase unternommen werden können, um Ihre nachhaltigen Unternehmensziele zu beschleunigen.

Nachhaltig produzierte oder recycelte Materialien für die Umwelt verwenden

Nachhaltige Materialien beziehen sich auf Materialien, die bei der Herstellung, Verwendung oder Entsorgung keine negativen Auswirkungen auf die Umwelt haben. Wenn Sie ein Produkt entwerfen, überlegen Sie: Woher bekomme ich diese Materialien? Vielleicht stammen die Materialien von einem Unternehmen mit eigenen Nachhaltigkeitsinitiativen oder von einem Unternehmen, das ausschließlich recycelte Materialien verwendet. Auch die Beschaffung lokaler Materialien ist hilfreich! Durch die Verwendung lokaler Materialien können Unternehmen die Transportkosten und damit auch die CO2-Emissionen während des Produktlebenszyklus senken.

Gestaltung von Produkten für Wiederverwendung und Recycling

Wenn wir den Lebenszyklus eines Produkts verfolgen, sehen wir, wie das Produkt entsteht - mit Rohstoffen, Designskizzen und Prototypen - und wie es endet: auf einer Mülldeponie, wiederverwendet oder recycelt. Bei der Betrachtung eines nachhaltigen Rahmens ist es wichtig, die Möglichkeiten zu berücksichtigen, wie wir das Ende des Lebenszyklus eines Produkts beeinflussen können.

Überlegen Sie, welche Art von Materialien in Ihrem Produkt enthalten sind, und stellen Sie Fragen. Können diese Materialien recycelt oder wiederverwendet werden? Materialien wie Stahl, Aluminium, PET-Kunststoff und HDPE-Kunststoff sind zum Beispiel gute Kandidaten für eine einfache Wiederverwertbarkeit. Besteht Ihr Produkt aus mehreren Arten von Materialien oder aus einem einzigen? Ein Produkt, das aus einem Standardmaterial besteht, lässt sich leichter recyceln oder wiederverwenden als ein Produkt, das aus mehreren oder gemischten Materialien besteht. Außerdem ist die Wiederverwendung von Schrott und Abfällen kostengünstiger. Ist Ihr Produkt so konstruiert, dass es leicht auseinandergenommen werden kann? Wenn Ihr Produkt aus einer Vielzahl von Materialien besteht, sollte es so konzipiert sein, dass es leicht zerlegt und die Materialien sortiert, recycelt und wiederverwendet werden können.

Verfolgung der Nachhaltigkeitsbemühungen mit Tools für das Product Lifecycle Management

Der wichtigste Teil der Verwaltung des Lebenszyklus eines Produkts ist die Verwaltung aller damit verbundenen Informationen. Bei jedem Produkt sollten Sie in der Lage sein, Nutzungsdaten und Feedback zu verfolgen, um die nächste Produktgeneration zu entwickeln. Lösungen für das Product Lifecycle Management (PLM) sind unglaublich hilfreich, wenn es darum geht, komplexe Daten zu organisieren, gemeinsam zu nutzen und sinnvolle Schlussfolgerungen daraus zu ziehen. In ähnlicher Weise kann PLM bei der Verwaltung von Nachhaltigkeitsdaten helfen. PLM kann bei der Verfolgung von Kennzahlen wie CO2-Emissionen, der durchschnittlichen Zeit bis zur Ausmusterung eines Produkts und der Nachhaltigkeit der Materialien/Lieferanten helfen. Indem PLM den nahtlosen Austausch von Informationen und den Aufbau eines Digital Threads im gesamten Unternehmen ermöglicht, hilft es Designern und Ingenieuren, ein besseres, nachhaltigeres Produkt für kommende Generationen zu entwickeln.

Herstellung hochwertiger Produkte, die länger halten

Je länger ein Produkt hält, desto länger wird es nicht auf einer Mülldeponie entsorgt. Daher verlängert eine auf Langlebigkeit ausgelegte Gestaltung den Lebenszyklus eines Produkts erheblich. Die Langlebigkeit eines Produkts wiederum verringert den Bedarf an Ersatz, Reparaturen oder Abfall. Das Ergebnis ist ein höherwertiges Produkt und ein höherer Markenwert.

Wie Branchenführer aus der Praxis nachhaltiges Produktdesign umsetzen

Hewlett-Packard (HP), ein weltweit führender Anbieter von Software, Technologien und Produkten, und Vestas, ein führender Anbieter von Windenergielösungen, haben beide erkannt, wie wichtig das Thema Nachhaltigkeit ist. Erfahren Sie, wie beide Unternehmen ihre kurz- und langfristigen Ziele umsetzen.


Hewlett-Packard (HP)

Vestas Power

Vision
HP Printers hat die Nachhaltigkeitsvision 2030, das nachhaltigste Technologieunternehmen der Welt zu werden. Die Vision basiert auf drei Säulen: Planet, Menschen und Gemeinschaft. Die Vision von Vestas ist es, grüne Energielösungen zu liefern und dabei die Datenkomplexität zu minimieren und die Nachhaltigkeit in der gesamten Wertschöpfungskette zu maximieren.
Strategie
HP Printers konzentriert sich auf die Kreislauffähigkeit und Wiederverwendbarkeit von Produkten, indem es Materialien reduziert, sie länger in Gebrauch hält und die Abholzung von Wäldern minimiert.

Um den jährlichen Fortschritt bei der Erreichung seiner Ziele zu verfolgen, sammelt HP Printers Informationen über seine Produkte, Dienstleistungen und Lieferkette in Bezug auf Materialintensität, Produktnutzung, Reparaturen usw. All diese Informationen werden in Windchill, der PLM-Lösung von PTC, gespeichert. Auf diese Weise können sie alle Daten in einer Datenbank zusammenfassen, um bessere Entscheidungen zu treffen.

Vestas wurde zum nachhaltigsten Unternehmen der Welt gekürt - ein Beweis für die bereits erzielten Erfolge und die kontinuierlichen Fortschritte bei der Sicherstellung der Nachhaltigkeit in allen Bereichen des Unternehmens.

Mit Windchill, der PLM-Lösung von PTC, ist Vestas in der Lage, die gesamte Wertschöpfungskette mit einer einzigen Datenquelle zu verbinden. Die Zusammenführung aller Daten an einem Ort hilft, Datensilos zu minimieren und die Zusammenarbeit zu beschleunigen.

Vestas nutzt Windchill, um alle Informationen über die Umweltauswirkungen seiner Prozesse und Materialien zu erfassen und im gesamten Unternehmen zu nutzen. Durch die Verwendung von umweltfreundlichem Design legt das Unternehmen Wert auf eine bessere Wiederverwertbarkeit und eine einfachere Demontage seiner Materialien.

Ziel

Zu den Zielen von HP Printers gehören:

  • CO2-Neutralität und abfallfreier Betrieb bei HP bis 2025
  • Erreichen einer 75-prozentigen Kreislauffähigkeit der Produkte und Reduzierung der Treibhausgasemissionen um 50% bis 2030
  • Erreichen von Netto-Null-Treibhausgasemissionen in der gesamten HP-Wertschöpfungskette bis 2040

Zu den Zielen von Vestas gehören:

  • Optimierung ihres nachhaltigen Entwicklungsprozesses
  • Nutzen von PLM-organisierten Leistungsdaten, um die nächste Generation von Produkten besser und nachhaltiger zu machen

 

Zertifizierung für nachhaltiges Design

Wenn Ihr Unternehmen ein verstärktes Engagement für nachhaltiges Design anstrebt, gibt es mehrere Zertifizierungen, die angestrebt werden können. PLM-gestützte Konstruktionsverfahren werden die Bemühungen um diese Zertifizierungen fördern und beschleunigen.

Cradle to Cradle (C2C)

Die C2C-Zertifizierung ist der globale Standard für die Messung der ökologischen und sozialen Nachhaltigkeit eines Produkts. Anhand von fünf verschiedenen Kategorien: Materialgesundheit, Kreislauffähigkeit von Produkten, saubere Luft/Klimaschutz, Verantwortung für Wasser/Boden und soziale Fairness prüft das C2C, wie ein Unternehmen diese Aspekte während seines Produktlebenszyklus berücksichtigt.

ISO 14062

Die Norm ISO 14062 regelt Konzepte und aktuelle Praktiken im Zusammenhang mit nachhaltigem Produktdesign und -entwicklung. Diese Norm ist für die Erstellung branchenspezifischer Dokumente relevant.

Fazit

Die Zeit für die Einführung nachhaltiger Produktionsverfahren ist jetzt gekommen. Nachhaltigkeit wirkt sich auf die gesamte Wertschöpfungskette aus und bietet einen enormen finanziellen Wert und Wettbewerbsvorteil. Es ist möglich, dem Planeten und den Menschen, die von Ihren Arbeitsabläufen und Produkten betroffen sind, gerecht zu werden und gleichzeitig die Wertschöpfung und den Gewinn zu steigern. Aber es ist ein ernsthaftes Unterfangen, das strategische Planung, erhebliche Prozessänderungen und organisatorische Veränderungen erfordert, um die "DNA" Ihres Unternehmens zu verändern. Es gibt viel zu tun, aber die Unternehmen holen das heraus, was sie in Nachhaltigkeitsinitiativen stecken. Eines ist sicher: Sie können es sich nicht leisten zu warten.

Laden Sie dieses eBook des Analystenunternehmens CIMdata herunter und erfahren Sie, wie die PLM Economy die Werkzeuge und die Prozessunterstützung bietet, die für den Aufbau einer soliden Grundlage für den Erfolg von Nachhaltigkeitsprogrammen erforderlich sind.

Tags:
  • PLM
  • Windchill
  • Sustainability

Der Autor

Preeya Dave Als Content Marketing Specialist erstellt und unterstützt Preeya die neuesten Geschichten über IoT-, AR- und PLM-Technologien. Ihre Aufgabe ist es, ansprechende, aktuelle Beiträge zu entwickeln, die Leser und Entscheidungsträger informieren.