サステナブルデザイン

組立と分解を考慮した設計 (DFAD) は、ライフサイクルを通じて組立・分解・メンテナンスが容易な製品を生み出すことに重点を置いています。DFAD は、モジュール設計の原則と標準化されたインタフェースを組み込むことで、組み立てプロセスを簡素化し、人件費と組み立て時間を削減します。さらに、簡単に分解できるように設計された製品は、部品の効率的なリサイクルと再利用を促進し、廃棄物と環境への影響を最小限に抑えます。DFAD は製造効率を高めるだけでなく、循環型経済を促進し、資源消費を削減することでサステナビリティ目標をサポートします。

長寿命を考慮した設計は、製品寿命を延ばし、交換頻度を減らし、環境への影響を最小限に抑えることに重点を置いています。このアプローチには、耐久性のある材料の選択、堅牢な構造、将来のアップグレードにおける互換性の確保が含まれます。信頼性とメンテナンスの容易さを優先することで、製品は長期間の使用に耐えることができ、廃棄の必要性が減るので、よりサステナブルなライフサイクルに貢献できます。長寿命を考慮した設計は顧客満足度を高めるだけでなく、資源を節約し廃棄物を減らすことで環境のサステナビリティをサポートします。

再利用性を考慮した設計は、簡単に再利用したり、新しいシステムに統合したりできるコンポーネントを備えた製品を生み出すことに重点を置いています。互換性と標準化を考慮して設計することで、製品を分解して複数の用途で再利用することができるため、製品の寿命を延ばし、廃棄物を減らすことができます。また、モジュール設計の原則を取り入れることで、部品の互換性が高まり、柔軟性と適応性が向上します。再利用性を考慮した設計は、資源を節約するだけでなく、新しい材料の消費を最小限に抑え、環境への影響を低減することで循環型経済をサポートします。

脱物質化を考慮した設計は、性能と機能性を維持しながら、材料の使用量を最小限に抑えるように製品設計を最適化することを目的としています。このアプローチには、コンポーネントの軽量化、材料の厚さの削減、先進材料の活用が含まれており、より少ない資源量で同等または改善された製品成果を実現することを目指します。また、脱物質化を考慮した設計は、効率と資源節約を優先することで、生産コスト、輸送に伴う二酸化炭素排出量、および全体的な環境への影響を削減します。さらに、製品のライフサイクルを通じて資源の枯渇と廃棄物の発生を最小限に抑えることで、サステナビリティ目標をサポートし、よりサステナブルな未来に貢献します。

モジュール性を考慮した設計は、必要に応じて簡単に組み立て・分解・交換できる交換可能なコンポーネントを備えた製品を生み出すことに重点を置いています。インタフェースと接続端子を標準化するなどのモジュール設計を行うと、柔軟性とカスタマイズ性が向上し、製品全体を再設計しなくても迅速な変更やアップグレードを行えるようになります。このアプローチにより、生産コスト、組み立て時間、メンテナンスの労力が削減され、同時に資源の効率化と廃棄物の削減が促進されます。また、モジュール性を考慮した設計により、製品ライフサイクル全体を通じて再利用、修理、リサイクルが容易になり、製品の寿命、適応性、サステナビリティが向上します。

システム思考を考慮した設計は、より大きなシステム内のコンポーネントの相互接続性と相互依存関係を考慮することに重点を置いています。総合的なアプローチをとることで、設計者は意図しない結果を最小限に抑えながら、部品間の相互作用を特定して最適化し、望ましい結果を達成することができます。このアプローチでは、環境、社会、経済への影響を含め、製品が機能するための広範なコンテキストを理解することを重視します。システム思考を考慮して設計することで、複雑な課題に対処し、ユーザーと環境の双方にプラスの結果をもたらす、より回復力のあるサステナブルなソリューションを生み出すことができます。

リサイクル性を考慮した設計は、簡単に分解してリサイクルできる製品を生み出すことに重点を置いています。効率的なリサイクルを実現するためには、リサイクル可能な材料を選択し、部品を独立させる必要があります。材料選択データベースは、生産から出荷までの二酸化炭素排出量、危険物質のコンプライアンス、リサイクル可能性などの要素を考慮して、サステナビリティを確保するのに役立ちます。リサイクル性を考慮して設計することで、製品の再利用、廃棄物の削減、資源の節約が促進され、循環型経済を支えることができます。

PTC と Cummins の連携は、サステナビリティを考慮した設計 (DfS) の一例です。エンジン製造のグローバルリーダーである Cummins は、2030 年までに環境への影響を大幅に削減する戦略を開始しました。同社は、温室効果ガスの排出量を 50% 削減し、廃棄物を 25％ 削減し、すべての部品の循環型ライフサイクル計画を策定することを目指しています。Cummins は、必要な材料のみを使用し、慎重に部品を選択し、アイテムを再利用、リサイクル、再製造しやすく設計されるようにすることで、DfS の原則に寄り添っています。お客様事例では、Cummins は PTC の Creo スイートを使用しています。これには、ジェネレーティブデザイン、Creo Flow Analysis、Creo Flow Analysis、Creo Simulateが含まれています。これらのツールにより、設計エンジニアは事前に分析を行い、材料の使用量を最適化し、製品効率を向上させ、再設計を繰り返さずにサステナビリティ目標を達成できるようになりました。

サステナブルな製品設計とは、製品のライフサイクル全体にわたって環境への影響を最小限に抑え、社会的および経済的利益を最大化することです。このアプローチには、原材料の抽出から廃棄までの影響を評価し、サステナブルな材料と最適化されたプロセスを通じて資源の使用量を削減し、再生可能、生分解性、またはリサイクル可能な材料を選択することが含まれます。特に、廃棄物を減らすために長持ちする製品を作り、製品の寿命を延ばすために修理やアップグレードが簡単にできるように設計することを重視しています。また、使用中のエネルギー消費を最小限に抑え、排出量、汚染物質、廃棄物を削減する取り組みが行われます。サステナブルな設計により、こうした製品は寿命が尽きたときに簡単にリサイクルしたり、安全に廃棄したりできます。さらに、サプライチェーン全体で公正な労働慣行と公平な利益を推進し、サステナビリティを継続的に改善し、消費者の意識を高めることができます。この総合的なアプローチにより、製品は機能的で魅力的であるだけでなく、環境と社会に良い影響を与えられるようになります。