製品開発におけるサステナビリティ

製品開発におけるサステナビリティとは？

製品開発におけるサステナビリティとは、長期的な環境、経済、社会への影響を考慮して製品を設計・開発する実践のことです。資源効率や環境コンプライアンスといった原則を開発のあらゆる段階に組み込むことを含みます。その結果、廃棄物や排出物が少なく、より耐久性があり、修理可能で、リサイクル可能な製品となり、同時にバリューチェーン全体でサステナビリティ基準を満たします。

現代の製造業におけるサステナブルな製品開発の役割

サステナブルな製品開発は、規制当局、投資家、そしてますます環境意識の高い消費者からの高まる圧力の結果です。メーカーはこれらの影響に対応し、何を、そしてどのように作るかを再考しています。彼らは、従来の「採取、製造、廃棄」という生産モデルから、廃棄物を最小限に抑え、資源の再利用を最大化するために、材料をできるだけ長く循環させることに焦点を当てた製品戦略である循環性へと移行しています。

循環型の製品設計には、影響の少ない材料の選択、エネルギー効率の向上、そして再利用、再製造、またはリサイクルのために分解できる製品の作成が含まれます。これにより、環境への害を減らしながら、製品寿命の延長や使用済み製品の回収を通じて新たな価値の流れを生み出します。

製品ライフサイクル管理 (PLM) ソフトウェアやデジタル・スレッドのようなツールは、これらのアイデアを実現するためのインフラを提供します。製品ライフサイクル全体でデータとコンテキストを接続することにより、これらのツールは、コンプライアンス要件を初期の設計に組み込み、環境目標を製品の意思決定や変更管理に結びつけることができます。

製品設計とサステナビリティの主要原則

製品ライフサイクルの早い段階で核となるサステナビリティ原則を適用することは、メーカーが環境への影響を減らし、グローバルな規制へのコンプライアンスを確保するのに役立ちます。これらの基本的な実践は、循環型経済モデルと、進化する環境・社会・ガバナンス (ESG) の期待の両方をサポートします。

ライフサイクル思考

材料調達、生産、輸送、使用中のエネルギー消費、サービス、使用済み製品の回収を含め、コンセプトから廃棄までの製品の環境への影響を評価します。製品を連続的なシステムの一部として捉えることで、チームは最初から排出量を削減し、貴重な資源をリサイクルする機会を発見することができます。

耐久性と修理性を考慮した設計

現場で簡単に保守・修理できる、長持ちする製品を優先します。モジュール式コンポーネントや交換可能な部品を用いて設計することで、ユーザーは製品寿命を延ばすことができます。

リサイクルまたは分解を考慮した設計

使用済み製品の処理を簡素化するために、効率的に分解できる製品を作成します。材料を明確に分離し、再利用可能なコンポーネントを使用することで、リサイクル性が向上し、クローズドループシステムがサポートされます。

エネルギーと材料の効率

よりスリムな製品を設計することで、排出量、エネルギー使用量、および原材料の消費を削減します。製品の機能を損なうことなく重量を減らすといった技術、材料の代替、およびシミュレーションとリアルタイムデータに導かれたプロセスの最適化は、チームが性能を損なうことなく環境への影響を減らすのに役立ちます。

設計段階からのコンプライアンス

規制要件（例：REACH、RoHS、SCIP）を設計環境に直接統合します。コンプライアンスを早期に統合することで、チームは問題になる前にリスクを特定し、ストレスを少なくして進化するグローバル基準を満たすことができます。

PLMがサステナブルな製品開発をどのようにサポートするか

PLMは、サステナビリティを現代の製品開発に組み込むために必要なデジタル基盤を提供します。統一された記録システムと追跡可能なデジタル・スレッドにより、PLMはメーカーに、最初の設計決定からサステナビリティを実行可能で、監査可能で、スケーラブルにするために必要な可視性と制御をもたらします。

一元化された可視性

PLMプラットフォームは、製品構造、部品表 (BOM)、材料宣言、および環境コンプライアンスデータをキャプチャする単一の記録システムとして機能します。この一元化された可視性により、情報に基づいたサステナブルな設計決定が可能になります。

変更の追跡可能性

サステナビリティに関連する決定は、透明で追跡可能でなければなりません。PLMは設計変更の履歴を追跡し、組織が意図を文書化し、コンプライアンスを検証し、規制監査やライフサイクル評価をサポートするのに役立ちます。

統合されたコンプライアンス・ワークフロー

現代のPLMシステムでは、チームが規制フレームワークを製品開発ワークフローに直接組み込むことができます。設定可能なルールとリアルタイムのアラートにより、チームはコンプライアンスリスクを早期に特定し、サステナビリティ基準が最初から満たされることを保証できます。

クローズドループ・フィードバック

PLMプラットフォームは、現場からの運用データやパフォーマンスデータに接続し、製品の使用状況と設計との間にフィードバックループを作成します。この継続的な学習により、エンジニアリングチームは、よりサステナブルな材料と機能を用いて将来の反復を改善することができます。

サステナブルな製品開発のユースケース

業界全体で、メーカーは排出量削減義務や材料コンプライアンス法といった独自の圧力に直面しています。ここでは、主要なセクターがサステナブルな製品開発をどのように実践しているかを紹介します。

自動車：軽量化とリサイクル性を考慮した設計

自動車OEMとティア1サプライヤーは、車両ライフサイクル全体で積極的な炭素削減目標を達成するという増大する圧力にさらされています。たとえば、単一のシートでさえ、今ではグローバルな自動車メーカーが課す特定の排出量基準を満たす必要があります。Grammer AGのような企業は、PLMを活用してリサイクルプラスチックやバイオ素材を用いてコンポーネントを再設計し、同時に原材料や製造プロセスの炭素影響を評価しています。

デジタル・スレッドのサポートにより、自動車エンジニアは軽量化とリサイクル性のトレードオフをシミュレーションし、コンポーネントの再利用を考慮した設計を行い、EU企業サステナビリティ報告指令（CSRD）のような基準へのコンプライアンスを検証することができます。PLMは、各部品が設計から廃棄までサステナビリティ目標を満たすことを保証するために必要な追跡可能性を提供します。

エレクトロニクス：グローバルサプライチェーン全体での材料宣言の追跡

エレクトロニクスセクターは、特にヨーロッパでデジタル製品パスポート（DPP）がコンプライアンスを再構築している規制変革の最前線にいます。メーカーは今、材料の起源、修理性、カーボンフットプリント、リサイクル性を含む詳細な製品レベルのデータを文書化し、そのデータを顧客や規制当局がアクセスできるようにする必要があります。

PLMを使用することで、エレクトロニクス企業は複雑なサプライチェーン宣言を管理し、コンポーネントの変更に合わせて更新を自動化することができます。強力なデジタル・スレッドにより、すべての材料選択とサプライヤーからの入力が追跡可能で監査可能であることが保証されます。これは、e-wasteや短い製品ライフサイクルに苦しむ業界において、コンプライアンスと消費者信頼を築く上で不可欠です。

航空宇宙：デジタルツインを使用して耐用年数を延長し、過剰を削減

航空宇宙産業の製品は数十年間の運用を想定して設計されており、サステナビリティはますます耐用年数の延長とメンテナンス廃棄物の削減に結びついています。企業は、現場でのパフォーマンスを監視し、予知保全戦略を最適化するためにデジタルツインに目を向けています。

デジタルツインとPLMデータの統合により、メーカーはコンポーネントの劣化を追跡し、ミッション全体でのエネルギー使用量をモデル化し、材料変更が生産に入る前にその影響を評価することができます。この情報は、より耐久性のある設計をサポートするためにR&Dに直接フィードバックされます。

産業機器：コンポーネントの回収とアップサイクリングの管理

これらの企業にとって、サステナビリティは循環性を考慮した設計と、保守性、コンポーネントの回収、再利用を通じて機械の使用可能な寿命を延ばすことに依存しています。PLMプラットフォームは、これらの企業が複雑な部品構成を管理し、複数の製品世代にわたってコンポーネントのパフォーマンスを長期にわたって追跡することを可能にします。

メーカーは今、デジタル・スレッドの接続性を利用して製品データをサプライチェーンやサービスパートナーと結びつけ、製品の回収・再製造プログラムを設計プロセスに組み込んでいます。これにより、どの部品を回収できるか、どれがリサイクルを必要とするか、そして回収された材料をどのように次世代の設計に供給できるかを特定することが可能になり、製品の提供から製品をサービスとして提供するモデル（PaaS）への移行をサポートします。

製品設計におけるサステナビリティ達成における一般的な課題

緊急性が高まっているにもかかわらず、多くのメーカーは依然としてサステナビリティを製品設計に統合するのに苦労しています。よりサステナブルな製品開発への進歩を制限する一般的な障壁には、以下が含まれます。

部門横断的な連携の欠如

エンジニアリング、調達、品質、コンプライアンスの各チームは、しばしばサイロで作業し、切断されたシステムとプロセスを使用しています。

不十分なライフサイクルの可視性

設計、製造、および製品の寿命末期の各段階にわたる製品データの一元化されたビューがないと、組織はサステナビリティの機会を特定したり、時間の経過に伴う設計変更の影響を評価したりすることができません。

材料追跡可能性のギャップ

複雑なサプライチェーンは、調達慣行と材料内容を検証する上での課題をもたらします。不完全または一貫性のないサプライヤー宣言は、メーカーがコンプライアンス基準に対して完全に検証することを妨げます。

設計の再利用の制限

製品の構成とバージョニングが適切に管理されていない場合、チームは同様の設計をゼロから再作成することが多く、実績のある、より影響の少ないコンポーネントを再利用する機会を逃しています。

規制の複雑さ

サステナビリティ規制は急速に進化しており、地域によって大きく異なります。炭素ラベリングからリサイクル性基準、DPP要件まで、変化する基準を追跡し適応する統合ツールがなければ、コンプライアンスの維持はますます複雑になります。

Arasがサステナブルな製品開発を可能にする方法

Aras Innovator®は、変化する規制や市場の需要に合わせて進化するように構築された柔軟なプラットフォームを通じて、データ、チーム、プロセスを接続し、メーカーが製品ライフサイクルのあらゆる段階にサステナビリティを組み込むことを可能にします。Arasプラットフォームは、以下の方法でこれを実現します。

統合された製品データを1つの記録システムに

Arasは、製品構造、材料、コンプライアンス宣言、およびライフサイクルコンテキストを単一の信頼できるシステムに統合します。これにより、サイロとバージョン競合が解消され、チーム間のシームレスなコラボレーションが可能になります。

デジタル・スレッドを通じて共有されるサステナビリティの洞察

製品がコンセプトから廃棄へと移行するにつれて、Arasのデジタル・スレッドは、材料認証や炭素測定基準などの環境データが設計、製造、サービス、再利用全体にわたって流れることを保証します。

環境パフォーマンスに結びつけられた設計変更

チームは、製品の更新を排出量の削減、エネルギー効率の向上、リサイクル性の向上といったサステナビリティ目標に直接結びつけることができます。すべての変更は追跡可能で、現実世界のパフォーマンスと関連付けられています。

変化する規制とサステナビリティ目標に対応する適応可能なプラットフォーム

Arasのオープンでローコードのプラットフォームは、組織が変化する規制とESGの期待に先んじることを可能にします。DPP要件の統合であろうと、サステナビリティ指標の微調整であろうと、Arasはあなたの戦略と並行して進化します。

サステナビリティと製品開発の未来

サステナビリティは、現代の製品戦略の決定的な柱となりました。規制要件と顧客の期待が収束し、メーカーは製品がライフサイクル全体でどのように構築され、管理されるかを再考するよう促されています。

しかし、真の進歩を達成するには、意図だけでは不十分です。設計、エンジニアリング、コンプライアンス、および拡張されたサプライチェーンを接続する統合されたデジタルプラットフォームが必要です。サステナビリティを製品開発の核に組み込むことにより、組織は受動的なコンプライアンスから能動的なイノベーションへと移行することができます。

堅牢なデジタル・スレッド機能と柔軟でオープンなアーキテクチャにより、Aras Innovatorは、循環型経済の原則とESG目標をサポートする追跡可能で、スケーラブルで、将来を見据えた設計プラクティスを可能にすることで、メーカーがサステナビリティを運用化するのを支援します。

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