工業(yè)4.0代表著更可持續(xù)的工業(yè)價(jià)值創(chuàng)造,其主要特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境可持續(xù)性做出了貢獻(xiàn)??梢詫①Y源(即產(chǎn)品、材料、能源和水)的分配在智能交叉聯(lián)系的價(jià)值創(chuàng)造模塊之上,以更有效的方式實(shí)現(xiàn)。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)對(duì)于實(shí)現(xiàn)包容和可持續(xù)的工業(yè)發(fā)展以及2030年可持續(xù)發(fā)展議程至關(guān)重要。
經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益攜手并進(jìn),在創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)的同時(shí)減少對(duì)環(huán)境的影響。生物和技術(shù)材料/產(chǎn)品被設(shè)計(jì)為耐用、可重復(fù)使用和可回收的,因而使用壽命延長(zhǎng)。追求最有效的生產(chǎn)方式,即利用可再生能源、通過循環(huán)使用材料節(jié)約能源,是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的主要原則。
新的商業(yè)模式,如以服務(wù)、修理、翻新和回收作為產(chǎn)品,也有助于創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)是對(duì)貨物和材料進(jìn)行再加工。這可以創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)、節(jié)約能源,同時(shí)減少資源消耗和浪費(fèi)。
例如,車主可以決定是否對(duì)其舊輪胎進(jìn)行維修或重新打磨,還是選擇購(gòu)買新輪胎。廢舊輪胎不是被丟棄,而是由廢物管理者收集并賣給出價(jià)最高的人。傳統(tǒng)的廢物管理是由最小化的收集和處理成本驅(qū)動(dòng)的(填埋與回收或焚燒)。
在循環(huán)經(jīng)濟(jì)中,目標(biāo)是在產(chǎn)品生命周期的每個(gè)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)價(jià)值最大化。新的工作將被創(chuàng)造出來,每一步都需要系統(tǒng)化。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念也更加強(qiáng)調(diào)與私營(yíng)部門、研究、開發(fā)和創(chuàng)新團(tuán)體以及金融部門建立伙伴關(guān)系,以及它們之間的伙伴關(guān)系。
連接性(工業(yè)4.0)可能成為許多循環(huán)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新的推動(dòng)者。改變以下任何一個(gè)參數(shù):產(chǎn)品本身、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方式、設(shè)計(jì)者或通過供應(yīng)和需求存在的工業(yè)環(huán)境,都有可能消除或加強(qiáng)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)有障礙,并為其未來的實(shí)施提供新的機(jī)會(huì)或壁壘。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)是智能分散化趨勢(shì)的一部分。工業(yè)4.0大背景下的各種技術(shù)可以作為循環(huán)戰(zhàn)略的主要推動(dòng)力。對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的貢獻(xiàn)使工業(yè)4.0的發(fā)展有了目標(biāo)和動(dòng)力。
下面舉例說明實(shí)踐中可能發(fā)生的一些情境:
可以通過促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)解決方案來提高效率,實(shí)現(xiàn)透明度,并通過產(chǎn)品的定制來進(jìn)行追蹤。連接到物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品允許制造商在遠(yuǎn)處控制和分析其性能,并收集使用數(shù)據(jù)。這為許多循環(huán)商業(yè)模式提供了基礎(chǔ): (1)汽車共享平臺(tái)需要關(guān)于每輛車的行蹤、使用情況和狀況的數(shù)據(jù); (2)在產(chǎn)品即服務(wù)(PaaS)模式中,制造商保留所有權(quán)和對(duì)其設(shè)備的完美運(yùn)行負(fù)責(zé),他們只有在能夠遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和分析性能時(shí)才能做到這一點(diǎn)。此外,PaaS模式允許根據(jù)波動(dòng)的需求調(diào)整產(chǎn)能,并激勵(lì)制造商生產(chǎn)耐用的產(chǎn)品,這應(yīng)有助于減少浪費(fèi); (3)循環(huán)戰(zhàn)略,如回收、再制造和零件收獲,同樣需要收集和分析關(guān)于零件使用和狀況的數(shù)據(jù)。 人工智能的進(jìn)步將使制造商能夠在越來越多的應(yīng)用中采用智能機(jī)器,從而有可能提高產(chǎn)量,減少浪費(fèi),并延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。 自動(dòng)拆卸 循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的一大設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)是需要設(shè)計(jì)出在使用過程中既理想又耐用的產(chǎn)品,并且在壽命結(jié)束時(shí)容易又經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行拆卸。由于相對(duì)于廢舊產(chǎn)品的材料價(jià)值而言,人工拆解的勞動(dòng)成本很高,可回收性往往被忽視,從而更多地追求產(chǎn)品的美學(xué)、功能和可靠性。 然而,與工業(yè)4.0相關(guān)的發(fā)展之一是智能、自動(dòng)化的產(chǎn)品制造,其中嵌入的RfID標(biāo)簽在生產(chǎn)過程中協(xié)調(diào)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。如果有可能反向運(yùn)行這一過程,智能和自動(dòng)產(chǎn)品拆卸可以減少或消除產(chǎn)品耐久性和可回收性之間的現(xiàn)有設(shè)計(jì)權(quán)衡。 智能產(chǎn)品 物聯(lián)網(wǎng)使日常物品變得互聯(lián),聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也可以為可持續(xù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供機(jī)會(huì)。來自消費(fèi)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋可以為設(shè)計(jì)師提供關(guān)于產(chǎn)品生命周期的寶貴見解,包括在使用和報(bào)廢階段。 然后,設(shè)計(jì)師將能夠監(jiān)測(cè)故障點(diǎn)、使用和維護(hù)方法以及最終的處置路線,然后對(duì)他們的設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的調(diào)整,以提高產(chǎn)品的循環(huán)性和可持續(xù)性。 此外,智能產(chǎn)品可以由設(shè)計(jì)軟件更新來改善功能或美感,而不需要更換實(shí)物本身。 雖然這些例子并不詳盡,但它們強(qiáng)調(diào)了工業(yè)4.0與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的相關(guān)性。由于工業(yè)4.0仍在發(fā)展中,因此需要對(duì)其可能帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)有預(yù)見性,以便采取準(zhǔn)備行動(dòng),確??沙掷m(xù)的未來。當(dāng)工業(yè)4.0與循環(huán)經(jīng)濟(jì)相遇,如果滿足某些前提條件,可以防止浪費(fèi),也可以回收利用廢物的價(jià)值。
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