De Circulaire Economie Drijven: Hoe Digitale Productie Waarde Toevoegt

De circulaire economie is een alternatief voor de lineaire economie, waarin grondstoffen worden onttrokken, gebruikt en direct weggegooid. De circulaire economie, aan de andere kant, ontkoppelt economische groei van eindige bronnenbeperkingen en waardeschopping van consumptie, en vindt in plaats daarvan waarde door de voortgezette levenscyclus van een product.

Het doel is afval te elimineren door het te monetariseren. Als productiebedrijven hun producten en hun afval als waardevolle voorraad zien, zullen ze hun bronnen efficiënter gebruiken en nieuwe manieren ontdekken om waarde te verhogen en klantvraag te bevredigen. Feitelijk geeft onderzoek van McKinsey aan dat de overgang naar een circulaire economie bijna $2 biljoen in omzet per jaar kan genereren tot 2030.

Toch is het niet makkelijk om de gehele uitkijk van industrieën op waarde en de economie om te keren. Digitale productie is een centrale veranderdrijver die nodig is om over te schakelen naar een circulaire economie op drie grote manieren.

Vraag en aanbod balanceren door snelheid

Om vanaf het begin minder afval te produceren, zouden fabrikanten moeten streven naar het balanceren van aanbod met vraag. Het traditionele productiemodel, waarin fabrikanten klantvraag inschatten op basis van projecties, maakt dit lastig. Als een bedrijf de vraag overschat, kan het eindigen met een magazijn vol niet-recycleerbare, onverkochte producten die gewoon op een stortplaats terechtkomen. Wat meer is, deze methode is niet genoeg agiel om rekening te houden met de volatiliteit van de on-demand economie.

Digitale productie maakt gebruik van agile technologieën om aanbod en vraag in harmonie te brengen. Digitale productie verwijst naar de toepassing van computersystemen op de leverancierketen, producten en processen van de fabrikant. Van een aanbod-vraag perspectief stelt digitale productie fabrikanten in staat om klantgegevens te gebruiken om de vraag beter te anticiperen 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 te reageren op vraag. Wanneer fabrikanten onderdelen in de buurt van hun klanten kunnen printen, verkorten ze hun leverancierketens ook dramatisch. Aangezien de gemiddelde leverancierketen voor meer dan 80% van de koolstofuitstoot van een consumentenproductbedrijf en 90% van de impact op natuurlijke hulpbronnen verantwoordelijk is, kunnen efficiëntere leverancierketens helpen de negatieve milieu-impacten materieel te mitigeren.

Economische en milieu-afval reduceren

Recyclen, herfabriceren en hergebruiken van producten om kapitaal – natuurlijk en anders – te behouden en te verbeteren is de primaire duwkracht achter de circulaire economie. Meer waarde halen uit bestaande voorraad vermindert structureel afval, boost economische groei en stelt fabrikanten in staat om out-of-the-box te denken voor het grotere goed. Digitale productie, aangedreven door additieve productie, helpt ingenieurs en productontwerpers het meeste uit het afval dat ze produceren te halen door materiaalgebruik te optimaliseren.

Het gebruik van hernieuwbare, recycleerbare, niet-giftige materialen in de productie is nog steeds opkomend, maar additieve productie leidt de kost. 3D-printen is compatibel met biologisch afbreekbare en bio-gebaseerde materialen zoals PLA-bioplastieken, kunststoffen die in natuurlijke omgevingen afbreken en alleen biomassa, koolstofdioxide en water achterlaten. Het benutten van materialen die veilig zijn om te cyclen en ontworpen zijn om te cyclen, is een gemakkelijke manier om bij te dragen aan de circulaire economie en de eigen milieu-impact te verminderen.

Zelfs als eco-bewuste materialen niet gebruikt kunnen worden met het productieproces dat voor een project nodig is, kan digitale productie alleen al helpen afval te reduceren en winsten te verhogen. Ten eerste zijn er inherente materiaalbesparingen in additieve processen. In plaats van uit een massief blok materiaal te frezen, wat tot veel schroot leidt, bouwt u het materiaal voxel voor voxel op. De verhoogde ontwerpvrijheid van additieve productie stelt u ook in staat om roosterstructuren en complexe geometrieën te benutten om onderdelen dramatisch te verlichten. Bovendien kan het produceren van polymere producten met 3D-printers de energieverbruik met 41 tot 64% verminderen. Over het algemeen suggereert onderzoek dat 3D-printen de productiekosten tot 2025 met maximaal $593 miljard kan verlagen en de time-to-market kritiek versnellen. Digitale productie laadt de circulaire economie op door meer hernieuwbare bronnen erin te stoppen en de output te maximaliseren.

Ontwerpen met duurzaamheid in gedachten

De lineaire economie beïnvloedt ook productontwerp. Mechanische componenten worden bijvoorbeeld primair ontworpen met productiegeschiktheid in gedachten, niet noodzakelijk hergebruik. Dit is waarom sommige ontwerpers stukken aan elkaar vastzetten in plaats van ze te verbinden met verwijderbare bevestigingsmiddelen. Echter, kleine ontwerpkeuzes als deze maken het product van het begin af aan wegwerpbaar, en beperken de productlevenscyclus sterk.

Ontwerpen voor de circulaire economie betekent producten creëren die duurzaam, herbruikbaar en winstgevend zijn op de lange termijn – digitale productie kan helpen. Digitale productie optimaliseert het ontwerpproces zodat fabrikanten waarde op meerdere manieren kunnen maximaliseren. Virtuele modellering maakt het gemakkelijker voor productontwerpers om in realtime te collaboreren 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 gemaakt voordat productie begint, wat kosten en afval vermindert.

Ook, aangezien on-demand digitale productie direct in lijn is met klantbehoeften, kunnen ontwerpers overgaan van denken in de richting van "Hoe kan ik dit product productievriendelijk maken?" naar "Hoe kan ik dit product ontwerpen zodat het consistent aan de behoeften van de eindgebruiker voldoet?" Mensgerichte design thinking is inherent duurzaam, omdat het leidt tot producten gebouwd om intuïtieve, betekenisvolle ervaringen te genereren. Producten ontworpen met eindgebruikers in gedachten brengen doorgaans meer waarde aan de eindgebruiker, en genieten daarom vaak verlengde levenscycli – wat als resultaat uiteindelijk materiaal- en energie-afval minimaliseert.

Volgens McKinsey's onderzoek worden ongeveer $2,6 biljoen aan materiaal in hoog-omloops consumentengoederen – ongeveer 80% van de materiaalwaarde – weggegooid en nooit hersteld. Als productontwerpers producten kunnen creëren die gebouwd zijn om te duren of ten minste gebouwd om te recyclen, kunnen ze de lus sluiten en de circulaire economie branden.

De lus sluiten met Fast Radius

Vandaag de dag komt ten minste 97% van alle vast afval uit de productie; de sector is lang overduur voor een zee verandering. De overgang van de lineaire economie naar een circulaire kan ontmoedigend lijken, maar digitale productie is disruptief genoeg om een meer duurzame toekomst te starten. Met on-demand digitale productie en additieve technologie kunnen productteams aanbod en vraag balanceren, hun milieu-impact verminderen en producten creëren die van het begin af aan duurzaam zijn.

Bij Fast Radius zijn we gepassioneerd om de productie-industrie vooruit te brengen, en soms betekent dat in een cirkel gaan. We doen ons deel om de circulaire economie te stimuleren door multi-proces, on-demand digitale productiediensten aan te bieden aan productteams van alle vormen 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 van variërende geometrische complexiteit, materialen en maten op schaal te produceren met 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 te beginnen.

Voor meer inzichten in duurzaamheid in productie en daarbuiten, lees gerelateerde artikelen in het Fast Radius kenniscentrum.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?

Start uw offerte