Hoe digitale productie bijdraagt ​​aan de circulaire economie

De circulaire economie is een alternatief voor de lineaire economie, waarin hulpbronnen worden gewonnen, gebruikt en prompt worden weggegooid. De circulaire economie daarentegen koppelt economische groei los van beperkte hulpbronnen en waardecreatie van consumptie, in plaats daarvan vindt waarde gedurende de gehele levenscyclus van een product.

Het doel is om verspilling te elimineren door er geld mee te verdienen. Als productiebedrijven hun producten en hun afval als waardevolle voorraad zien, zullen ze hun middelen efficiënter gebruiken en nieuwe manieren ontdekken om de waarde te verhogen en aan de vraag van de klant te voldoen. Onderzoek van McKinsey geeft zelfs aan dat de overgang naar een circulaire economie tegen 2030 bijna $ 2 biljoen aan inkomsten per jaar zou kunnen genereren.

Toch is het niet eenvoudig om de kijk op waarde en de economie van hele industrieën om te keren. Digitale productie is op drie belangrijke manieren een centrale veranderingsmotor die nodig is om over te schakelen naar een circulaire economie.

Vraag en aanbod in evenwicht brengen door wendbaarheid

Om vanaf het begin minder afval te produceren, moeten fabrikanten ernaar streven om vraag en aanbod in evenwicht te brengen. Het traditionele productiemodel, waarin fabrikanten de vraag van de klant inschatten op basis van prognoses, maakt dit een uitdaging. Als een bedrijf de vraag overschat, kan het eindigen met een magazijn met niet-recyclebare, onverkochte producten die gewoon op een stortplaats belanden. Bovendien is deze methode niet wendbaar genoeg om rekening te houden met de volatiliteit van de on-demand economie.

Digitale productie maakt gebruik van agile technologieën om vraag en aanbod in harmonie te brengen. Digitale productie verwijst naar de toepassing van computersystemen op de toeleveringsketen, producten en processen van de fabrikant. Vanuit het perspectief van vraag en aanbod stelt digitale productie fabrikanten in staat klantgegevens te gebruiken om beter te anticiperen op de vraag en alleen te produceren wat ze nodig hebben wanneer ze het nodig hebben.

Wanneer fabrikanten producten on-demand kunnen maken, vermijden ze de hoge initiële kosten van een traditionele productielijn en verbeteren ze hun vermogen om snel op de vraag te reageren. Wanneer fabrikanten onderdelen in de buurt van hun klanten kunnen printen, verkorten ze ook hun toeleveringsketens drastisch. Aangezien de gemiddelde toeleveringsketen verantwoordelijk is voor meer dan 80% van de CO2-uitstoot van een producent van consumentenproducten en 90% van de impact op natuurlijke hulpbronnen, kunnen efficiëntere toeleveringsketens helpen om de negatieve milieueffecten aanzienlijk te verminderen.

Economisch en ecologisch afval verminderen

Recycling, herfabricage en hergebruik van producten om (natuurlijk) kapitaal te behouden en te vergroten, is de belangrijkste drijfveer achter de circulaire economie. Meer waarde halen uit bestaande voorraad vermindert structureel afval, stimuleert de economische groei en stelt fabrikanten in staat buiten de gebaande paden te denken voor het grotere goed. Digitale productie, mogelijk gemaakt door additieve productie, helpt ingenieurs en productontwerpers om het afval dat ze produceren optimaal te benutten door het materiaalgebruik te optimaliseren.

Het gebruik van hernieuwbare, recyclebare, niet-giftige materialen in de productie is nog steeds in opkomst, maar additieve productie leidt de boventoon. 3D-printen is compatibel met biologisch afbreekbare en biogebaseerde materialen zoals PLA-bioplastics, kunststoffen die in natuurlijke omgevingen afbreken en alleen biomassa, koolstofdioxide en water achterlaten. Profiteren van materialen die veilig zijn om te fietsen en ontworpen zijn om te fietsen, is een gemakkelijke manier om bij te dragen aan de circulaire economie en de impact op het milieu te verminderen.

Zelfs als milieubewuste materialen niet kunnen worden gebruikt bij het productieproces dat nodig is voor een project, kan alleen digitale productie helpen om afval te verminderen en de winst te vergroten. Om te beginnen zijn er inherente materiaalbesparingen in additieve processen. In plaats van uit een massief blok materiaal te machinaal bewerken, wat tot veel schroot leidt, bouwt u het materiaal één voxel tegelijk op. De grotere ontwerpvrijheid van additieven stelt u ook in staat om te profiteren van roosterstructuren en complexe geometrie om onderdelen aanzienlijk lichter te maken. Bovendien kan de productie van polymeerproducten met 3D-printers het energieverbruik met 41 tot 64% verminderen. Over het algemeen suggereert onderzoek dat 3D-printen de productiekosten tegen 2025 tot $ 593 miljard kan verlagen en de time-to-market aanzienlijk kan versnellen. Digitale productie stimuleert de circulaire economie door er meer hernieuwbare bronnen in te stoppen en de output te maximaliseren.

Ontwerpen met duurzaamheid in gedachten

De lineaire economie heeft ook invloed op het productontwerp. Mechanische componenten zijn bijvoorbeeld in de eerste plaats ontworpen met het oog op maakbaarheid, niet noodzakelijkerwijs hergebruik. Dit is de reden waarom sommige ontwerpers stukken met elkaar verbinden in plaats van ze te verbinden met verwijderbare bevestigingsmiddelen. Kleine ontwerpkeuzes zoals deze maken het product echter vanaf het begin wegwerpbaar en beperken de levenscyclus van het product aanzienlijk.

Ontwerpen voor de circulaire economie betekent het creëren van producten die duurzaam, herbruikbaar en winstgevend zijn op de lange termijn - digitale productie kan daarbij helpen. Digitale productie optimaliseert het ontwerpproces, zodat fabrikanten de waarde op meerdere manieren kunnen maximaliseren. Virtuele modellering maakt het voor productontwerpers gemakkelijker om in realtime samen te werken en kritisch na te denken over manieren om een ​​ontwerp geschikt te maken voor hergebruik, reparatie en recycling. Eventuele ontwerpwijzigingen kunnen goedkoop en snel worden aangebracht voordat de productie begint, wat de kosten en verspilling vermindert.

Omdat on-demand digitale productie direct aansluit bij de behoeften van de klant, kunnen ontwerpers overstappen van denken in de trant van:"Hoe kan ik dit product productievriendelijk maken?" tot:"Hoe kan ik dit product zo ontwerpen dat het consistent voldoet aan de behoeften van de eindgebruiker?" Mensgericht ontwerpdenken is inherent duurzaam, omdat het leidt tot producten die zijn gebouwd om intuïtieve, betekenisvolle ervaringen te genereren. Producten die zijn ontworpen met de eindgebruikers in het achterhoofd, hebben de neiging om meer waarde te bieden aan de eindgebruiker en hebben daarom vaak een langere levenscyclus, wat uiteindelijk de materiaal- en energieverspilling minimaliseert.

Volgens het onderzoek van McKinsey wordt ongeveer $ 2,6 biljoen aan materiaal in consumptiegoederen met een hoge omzet - ongeveer 80% van de materiële waarde - weggegooid en nooit teruggevonden. Als productontwerpers producten kunnen maken die gemaakt zijn om lang mee te gaan of op zijn minst gebouwd om te recyclen, kunnen ze de cirkel sluiten en de circulaire economie voeden.

Sluit de cirkel met Fast Radius

Tegenwoordig is ten minste 97% van al het vaste afval afkomstig van productie; de sector is allang toe aan een ommekeer. De overgang van de lineaire economie naar een circulaire economie lijkt misschien ontmoedigend, maar digitale productie is disruptief genoeg om een ​​duurzamere toekomst op gang te brengen. Met on-demand digitale productie en additieve technologie kunnen productteams vraag en aanbod in evenwicht brengen, hun impact op het milieu verminderen en producten creëren die vanaf het begin duurzaam zijn.

Bij Fast Radius hebben we een passie voor het vooruit helpen van de maakindustrie, en soms betekent dat in een cirkel draaien. We dragen ons steentje bij om de circulaire economie te stimuleren door multi-process, on-demand digitale productiediensten aan te bieden aan productteams in alle soorten en maten. Door samen te werken met onze klanten van concept tot levering, stroomlijnt ons team van ervaren ingenieurs en ontwerpers elke fase van ontwerp en productie. We zijn uitgerust om onderdelen met verschillende geometrische complexiteit, materialen en afmetingen op schaal te vervaardigen met behulp van de beste technologieën en de nieuwste ontwerpkennis. Laten we samenwerken om betere onderdelen en een betere wereld te creëren. Neem vandaag nog contact met ons op om aan de slag te gaan.

Lees voor meer inzicht in duurzaamheid in de productie en daarbuiten gerelateerde artikelen in het Fast Radius-resourcecentrum.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?