サーキュラーデザインと持続可能性について

サーキュラーデザインと持続可能性について

2030年が間近に迫った今、設計およびエンジニアリング業界の企業を含む多くの組織が、世界中の2030年の気候変動イニシアチブに対応するために二酸化炭素排出量の削減に取り組んでいます。日本においても、経済産業省による”「ビヨンド・ゼロ」実現までのロードマップ“において、「温室効果ガス排出量を2030年度までに2013年度比26%削減することを目指す」と示されています。 Dassault Systèmes®では、持続可能なイノベーションを推進し、組織が持続可能な設計目標を達成するのに役立つ設計、シミュレーション、ライフサイクルアセスメントツールを含む機能豊富な一連の製品群を提供することを使命としています。 このシリーズのパート1では、「サーキュラーデザイン:あなたの設計は持続可能性が考慮されていますか?」と題して、リニアエコノミー、サーキュラーエコノミー、サーキュラーデザインの概念を紹介しました。要約すると、サーキュラーデザインは、リニアエコノミーのTake(採る)・Make(作る)・Waste(消費する)アプローチを、資源集約的ではなく、再利用可能でリサイクル可能な材料を使用して、材料使用の削減に焦点を当てたサーキュラーエコノミーにシフトすることを目的としていることをご紹介しました。そして、サーキュラーデザインとは、設計段階でサーキュラーエコノミーの原則を適用し、廃棄物や汚染を排除し、製品や材料を可能な限り長く使用し、自然システムを再生することであるとも加えました。 パート2となるこの投稿では、設計およびシミュレーションソリューションがサーキュラーエコノミー向けに設計を最適化するのにどのように役立つか、ライフサイクルアセスメントが、設計自体の環境への影響を測定するためにどのように役立つのかについて触れたいと思います。 この記事作成にあたり、調査を手伝ってくれた同僚は、プラスチック材料、部品設計、射出成形シミュレーションを専門とするDassaultSystèmesのSenior DiectorであるPeter Rucinskiです。彼は、設計段階でサーキュラーエコノミーの目標を達成するための優れた指針を示してくれました。 すべては、設計段階から始まる 設計の初期段階でサーキュラーエコノミーを検討することが重要です。製品に関連するすべての環境影響の80%以上が、材料の選択や製造方法など、製品の設計段階で決定されると推定されています。 3DEXPERIENCE World 2021で、Peterは、サーキュラーエコノミー向けに設計するための設計段階でできることのいくつかの例を発表しています。 たとえば、プラスチック部品を設計する場合、仕様要件を満たし、部品の厚さを最小化できるのは、設計段階であり、原材料の使用量を減らし、製造エネルギーの要件を減らし、廃棄物や汚染を設計することも、実は、設計の初期委段階で決定していまうといっても過言ではないと言います。 また、部品品質を向上させ、製造上の欠陥を排除し、製造スクラップ率を減らし、製品の耐用年数を延ばすために、製造プロセスの最適化は、すなわち製品設計の最適化であるとも言えます。 「あなたの創造性と革新的な想像力を駆り立てるのは、恐らく設計段階ではないでしょうか」とPeterは言います。 「今日は存在しないかもしれませんが、自己循環可能な時が来るまで、何年も、何十年でも延長可能な使用/再利用サイクルに寄与する有用な耐用年数を持つ製品を開発できるでしょう」とも。 シミュレーションで持続可能性を探求する シミュレーションは、適合性、形状、機能動作に関するテストと検証に役立つだけでなく、設計者とエンジニアが製品について多様な情報に基づいた決定を下し、全体としてより効率的な製品を作成するのに役立ちます。 シミュレーションツールを使用することで、エネルギー消費量を調べたり、材料選択を検討したり、「より環境に配慮した」オプションをテストすることができます。シミュレーションツールを使用することで、物理的なプロトタイプ作成を削減し、環境への影響を総合的に減らすことができるでしょう。 シミュレーションが概念設計段階に影響を与える可能性のあるいくつかの領域を以下に示します。 –製品内で使用される材料、およびその削減、再利用、リサイクルの影響を含む、完全な持続可能性への影響を理解する –メカニズムの電力要件に影響を与える材料の使用を最小限に抑える –法的な環境コンプライアンス要件を満たす –物理的なプロトタイピングを仮想的なプロトタイピングに置き換えることで、無駄とエネルギー消費を削減する –コンセプトの初期段階および仮想プロトタイピングによって可能になる製造プロセスでの製品の無駄を最小限に抑える この2年間、Peterとサーキュラーエコノミーについて市場調査を行うと共に、お客様から学び、お客様から得た情報として、射出成形などのシミュレーションソリューションを使用して、サーキュラーデザインの目標を達成していることがわかりました。 OLIDWORKS Simulationを含む、SOLIDWORKS®ユーザー向けのシミュレーションツールの中にも、3DEXPERIENCEプラットフォームに接続されたStructural Mechanics Engineer や Durability Performance Engineer など、3DEXPERIENCE®Worksポートフォリオ の新しいシミュレーションロールをご活用いただけそうです。 持続可能なイノベーションインテリジェンス 皆さんが、サーキュラーエコノミーに参加できるように、Dassault Systèmesは最近、Sustainable Innovation

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サーキュラーデザイン:あなたの設計は持続可能性が考慮されていますか?

サーキュラーデザイン:あなたの設計は持続可能性が考慮されていますか?

地球温暖化、大気汚染、埋め立て地(廃棄物問題)、天然資源の枯渇問題など、私達は、これまでの設計方法を見直し、変更することがこれまで以上に重要になっていると言えます。 天然資源の使用割合または使用そのものを減らし、製造と流通に使用されるエネルギー要件を減らし、再利用可能および/またはリサイクル可能な製品を生産しなければなりません。リニアエコノミー、資源を使いリサイクルや再利用することなく廃棄してしまうアプローチ、からサーキュラーエコノミーに移行する必要があります。 社会問題に取り組むエンジニアとして、私達は、このリニアエコノミーの無駄なアプローチをこのまま継続することがでいないことはわかっています。 私達、エンジニアは、製品を設計する「方法」を通じてこれらのグローバルな課題に取り組む機会があり、おそらくそれは、責任と言えるかもしれません。どのように取り組むの...って? エンジニアは、問題の解決者であるべきです。 どうやって始めるか ソリューションは、私達から始まります。この投稿では、サーキュラーデザインを通じてリニアエコノミーからサーキュラーエコノミー(循環型経済)、廃棄されていた製品や原材料などを資源と考え、リサイクル、再利用などで活用して資源を循環させる経済、に移行する方法について説明したいと思います。 サーキュラーデザインとは、廃棄物や汚染を排除し、自然システムを再生し、製品や材料を可能な限り長く使用することを目的とした、サーキュラーエコノミーの原則を設計段階で適用することです。 まず、線形経済モデルとサーキュラーエコノミーモデルを詳しく見て、理解を深めましょう。 リニアエコノミーvs.サーキュラーエコノミー まず、リニアエコノミーモデルとサーキュラーエコノミーモデルの理解を深めましょう。 リニアエコノミーの採る(Take)・作る(Make)・消費する(Waste)アプローチでは、地球から天然資源を取り出して製品を製造します。 これらの製品は、多くの場合、再利用やリサイクルの心配なしに、設計、製造、流通、および廃棄物の流れ沿って処分されます。 一方、サーキュラーエコノミーにおける主な目標は、システム全体から無駄を排除し、天然資源の使用を最小限に抑えるか排除し、より長いライフサイクルまたは多目的ライフサイクルを持つ製品を設計および製造することです。 したがって、たとえば、材料を選択するときは、新しい天然資源の代わりにリサイクル材料を使用します。 もう1つの例は、ライフサイクルの最初のフェーズで特定の機能を実行し、元の機能を実行できなくなったときに別の目的に使用できる多目的製品を作成することです。 たとえば、使い捨ての食品パッケージは、再利用可能な保管/電子レンジ対応のコンテナになる可能性があります。また、ゴミ箱はコンポスト(タイ肥用生ごみ入れ)になる可能性があります。 最終的にライフサイクルの終わりに達したとき、それもまたリサイクルできる可能性があります。 いかがですか?理解が深まりましたね。でも、最終的には、考え方そのものを変える必要があることもおわかりかと思います。本当に創造的で革新的な機会とも言えます。 地球平面説信者にならないでください 私達は問題解決者であるだけでなく、独創的な考え方をするイノベーターでもあります。 サーキュラーデザインは、長期的で、有用で、革新的で、環境にやさしい、全体像を念頭に置いた製品、サービス、およびシステムの設計に重点を置いています。   以下は、これらの目標を達成するために検討できるその他の事項です。 人的要因: –ユーザーのニーズを考慮することは、ユーザーフレンドリーで関連性のある設計ソリューションにつながります。 ユーザーが環境保護に応じた行動を好み、それを求める場合、設計者の役割はますます重要になります。 –汚染物質と発がん性物質の削減 影響の少ない使用を目指す: –排出量を最小限に抑える/よりクリーンなエネルギー源または再生可能エネルギー源を統合する –エネルギーの非効率性を削減する –水使用の非効率性を減らす –材料使用の非効率性を減らす リサイクル/再利用: –簡単に修理、手入れできるように設計されており、摩耗または陳腐化した場合に部品を簡単に交換できる 材料の選択: –再利用とリサイクルの可能性を最大化することにより、環境への影響を最小限に抑えたより良い材料を選択する サーキュラーデザインが注目を集めています プラスチック業界などの多くの業界は、すでにサーキュラーデザインとサーキュラーエコノミーを採用しています。 2019年以来、160か国以上から20万人以上の参加者が集うドイツのデュッセルドルフで開催される最大のプラスチックイベントの1つである「K」見本市でも、継続的に議論されてきました。私たちが目にしたのは、世界のトッププラスチック材料メーカーの多くが展示し、この見本市を使用して、持続可能性/サーキュラーエコノミーの目標とイニシアチブを促進していることです。そして今年のK見本市では、サーキュラーエコノミーと気候保護が最も注目されているトピックです。

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