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可持续制造

从愿景到行动

自工业时代开启以来，制造行业一直在不断发展调整，以应对新型技术创新和变化的市场需求。目前，该行业正在经历另一场变革，一场以可持续发展为核心的变革。

《可持续制造从愿景到行动》报告探讨了可持续制造为制造行业带来的机遇，并通过真实案例分享介绍了制造商们如何引领可持续制造转型以及为开展可持续制造旅程所采取的战略。

着眼于五大可持续制造可助力大幅完善整个制造价值链的主要影响领域

工程：在产品设计过程中，小的修改和大规模改造都能降低成本并减少浪费。
采购：可持续性和/或替代性材料的道德选择和采购变得越发重要。
生产：通过提高运营效率、利用智能技术、使用绿色能源来打造未来工厂。
运输：在运输和交付过程中，供应链重构和去碳化工作正在使贸易路线合理化并有助于减少碳排放。
后市场：向循环经济模式的转型有望改变产品的设计、生产、销售、使用和处置方式。

可持续制造的优势与阻碍

多种因素推动制造行业缓慢但平稳地向可持续制造发展，例如对回报的渴望；抵消风险和成本的需要；以及在满足利益相关者、股东和客户需求方面越来越大的压力。

优势 : 各种类型的制造商都在利用可持续制造实践来降低成本和减少浪费、提高运营效率、获得竞争优势并加强监管合规。

阻碍: 企业转向可持续制造也是为减轻日益严格复杂的监管和合规风险。此外，来自投资者的外部压力越来越大，他们希望企业在可持续发展目标上逐年取得进展。这最终可能需要整个制造业和工业系统的转型，迫使制造商重新审视该如何设计、采购、制造、交付和服务其所有产品。

图：低碳经济的构成要素

数据来源：德勤分析

一、可持续性产品设计

在向可持续制造转型的过程中，不得不承认，可持续性始于产品设计阶段。随着快速成型和增材制造（AM）极大增强了研发能力，企业通常可以通过修改现有产品来实现可持续性效益。除了减少材料浪费，增材制造还可以帮助制造商减轻对环境有害材料的依赖，如腐蚀性切削液。许多增材制造生产的零件重量较轻，也有助于节省燃料和能源。

通过考虑产品使用的完整生命周期，许多制造商也在减少产品弃置，他们将产品用于租赁或出租，而不是直接出售，以便确保适当的产品维护并延长产品寿命。除了激励制造商提高生产质量以延长产品寿命，这种方法还可以通过服务和支持协同创造新的收入来源。

实现这些好处的一个关键是在设计产品时考虑可持续性，涉及到重新设计特定产品的个别元素以改善环境表现，设法降低处理成本、提高原材料利用率、延长产品生命周期，或者以重新使用、翻新或再制造为最终目的进行设计（参见循环经济）。

二、材料选择和道德采购

推动可持续制造的一个重要因素是材料选择和采购。在最基本的层面上，首先要减少原材料的投入，使用对环境危害较小的材料取代可能有毒的材料，并使用诸如增材制造等工艺来缩短供应链，减少生产部件所需的材料数量。为了满足环境、社会和治理（ESG）要求，避免消费者、投资者和监管机构的强烈反对，制造商可能越来越需要证明其原材料的来源。

不可篡改的证明

实现采购透明度的一种方法是采用不可篡改的分类账技术，例如区块链。这些技术进步已影响了许多制造商选择和采购材料的方式。通过追踪个别原料、部件甚至成品，不可篡改的账本可以帮助制造商提高产品质量、加快产品召回并减少记录修改。

三、锻造未来工厂

在考虑如何在制造业内获得可持续发展的回报时，另一个关键的焦点领域是在工厂车间。这通常从自动化和集成开始。近年来，制造商实施了精益流程和数字化技术，以提高生产力、创造更安全的工作场所并降低成本。集成且互补的技术不仅能让制造商更好地了解其生产流程、设备磨损和能源使用情况，还能加强预测性维护并最大限度地减少材料浪费。

替代能源选择

能源往往代表着巨大的成本，随着全球能源价格的上涨，这种成本只会上升。通过减少废物和水的使用、调整能源负荷、降低热需要量，甚至采用碳中性制造，未来工厂有可能取得巨大的可持续发展成果，同时降低成本。实现这一目标的一种方法是更多使用竞争激烈的可再生能源。

四、简化运输和配送

除了产品开发和生产之外，认真实现可持续发展目标的制造商应关注其配送行为的影响。鉴于制造行业对航运和公路运输的严重依赖，这一点尤为关键。

采取明智行动

改变运输和配送的方法之一是通过长期合作实施支持“绿色运输”的举措，承诺选定路线的运输量，并将排放目标纳入招标标准。面临监管压力的行业（如汽车）或具有较高消费者知名度的行业（如快速消费品或服装）是此类计划的潜在主要参与者。然而，为了发挥效用，船队和车队运营商都需要更公开地分享排放数据，或改进监测技术，以帮助制造商做出明智决策并检查表现情况。

五、循环经济

在向可持续制造转型的过程中，还需考虑产品在消费端的情况。毫无疑问，减少浪费变得越来越有必要。市场越来越多地要求企业对其所有产品生命周期的排放负责。

循环思考

按粗略定义，循环经济是一个闭环系统，旨在运用减材、重复使用、回收和再利用来取代生命周期末端的废弃物处理。其目的是通过以下方式尽可能长时间地将资源保留在产品生命周期内：

闭合循环：将废弃物或副产品重新整合到新产品的生产中；
减缓循环：延长产品寿命，减缓资源向废弃物或资源再利用的转变；
缩小循环：减少生产、使用或处置阶段的资源和材料用量要求。