Základní předpoklad udržitelnosti:

Společenské megatrendy jsou hnací silou technologických trendů. Skupina HARTING Technology Group na to navazuje projektem Connectivity+ a převádí firemní vizi – „Chceme utvářet budoucnost pomocí technologií pro lidi“ – do konkrétních produktů a aplikací. Vzhledem k těmto rozdílným úrovním vyvstává otázka: Co mají společného udržitelnost a vhodná technologická řešení budoucnosti s digitálními dvojčaty a obráceně?

 

Technologická skupina HARTING považuje digitální dvojče za ucelený koncept, který umožňuje kompletní zmapování a transparentnost reálné obálky v celém životním cyklu výrobku – od jeho zrodu, přes vytváření obnovitelné hodnoty (cirkulární ekonomika, cradle to cradle) až po jeho konečné „energetické využití“ (cradle to grave).

Pouze prostřednictvím digitálního dvojčete je možné zjistit informace o udržitelnosti obálky v kontextu digitalizace. Není to však proto, že by digitální dvojče zvyšovalo udržitelnost obálky. Daleko více je to proto, protože vytváří možnost transparentně uvádět a propojovat informace o součástech/materiálech a jejich vlastnostech, a tím v konečném důsledku optimalizovat procesy a přinášet ověřitelná zlepšení.

Vezměme si například stanovení uhlíkové stopy výrobků (Product Carbon Footprint (PCF) / Carbon Footprint of Products (CFP)): To není přímo patrné ze samotné obálky a do kontextu se skutečnou obálkou je lze uvést pouze prostřednictvím digitálního dvojčete. Díky digitálnímu dvojčeti získají uživatelé přehled o různých fázích životního cyklu výrobku (proces vývoje, dodavatelský řetězec a výroba, logistika, využití, údržba/oprava…), a také o použitých komponentech a materiálech, a teprve potom mohou na otázku smysluplně odpovědět: Je výrobek skutečně udržitelný, nebo ne?

Co to znamená? Udržitelnost lze udržitelně realizovat pouze prostřednictvím digitálního dvojčete.

Návrh nového nařízení o ekologickém návrhu udržitelných výrobků (ESPR), který Evropská komise vydala 30. března 2022, vychází z evropského projektu Green Deal a akčního plánu Evropské unie pro cirkulární ekonomiku a předpokládá zavedení tzv. digitálního pasportu výrobku (DPP). Tento pasport výrobku by sloužil jako soubor informací o výrobku a jeho hodnotovém řetězci. Klíčovým prvkem DPP je standardizovaná výměna právě těchto údajů a informací v průběhu celého životního cyklu výrobku. Měla by umožnit zodpovědět následující otázky – pro různé zúčastněné strany, jako jsou zákazníci, osoby provádějící opravy, subjekty zajišťující recyklaci atd. – v průběhu celého životního cyklu výrobku:

  • Identifikace výrobku: O jaký výrobek se jedná? Jaké má identifikační údaje (např. číslo zboží, číslo v celním sazebníku atd.)?
  • Identifikace výrobce: Kdo, kde a kdy výrobek vyrobil?
  • Informace o materiálu: Z jakých materiálů (složky, recyklovaný obsah, vzácné suroviny…) a komponentů se výrobek skládá?
  • Technické údaje: Jaké má produkt funkce?
  • Prohlášení o shodě a označení: EU prohlášení o shodě, označení (CE, WEEE, ATEX… )
  • Dlouhodobá životnost: Jak lze výrobek opravit, s jakými náhradními díly (dostupnost, dodací lhůta), s použitím jakých nástrojů (index opravitelnosti)? Jaká je očekávaná životnost (střední doba do poruchy MTTF, střední doba mezi poruchami MTBF) nebo trvanlivost / odolnost vůči vnějším vlivům, jako je mechanické zatížení nebo procesy stárnutí?
  • Recyklace: Lze výrobek rozdělit na jednotlivé složky a materiály?
  • Energie a zdroje: Jaké jsou dopady výrobku na životní prostředí (ekologická stopa (CO2, H2O, NOX), spotřeba energie)? Jak se suroviny těžily (dopady na životní prostředí při těžbě, ale také sociální odpovědnost podniků, např. dětská práce)?
  • Používání: Jak se výrobek používá (optimálně/efektivně)? (návod k použití)
  • Skončení životnosti: Jak se výrobek rozebírá? Jak je s ním nakládáno na konci jeho životního cyklu? Které materiály/složky je třeba přidat do odpadu a jak?
  • Možnosti recyklace: Lze výrobek nebo jeho součásti/díly recyklovat?

Pro technologickou skupinu HARTING představuje digitální pasport výrobku další krok v konkrétním rozvoji digitálního dvojčete. Cílem je obohatit digitální dvojče o kompletní údaje o každé součásti výrobku a zajistit jejich dohledatelnost. Digitální dvojče tak slouží jako zdroj dat pro digitální pasport výrobku a je relevantní jak na úrovni zákazníka nebo rozhodovatele, tak na úrovni dodavatele, a to z následujících důvodů: Transparentní vlastnosti výrobku jsou rozhodující pro proces výběru z hlediska požadované udržitelnosti. Digitální dvojče nebo digitální pasport výrobku mohou přispět k větší environmentální udržitelnosti pouze tehdy, pokud se rozšíří a budou všeobecně používány. Skupina HARTING Technology Group vnímá jako ideální volbu digitální obálky komponent výroby, definované a specifikované Industrial Digital Twin Association (IDTA) a standardizované v rámci mezinárodní standardizace (IEC). Tyto jednotně uplatňované standardy představují pevnou oporu pro cílevědomé zavádění udržitelnosti.

Schéma znázorňuje vztahy mezi konsenzuální mezinárodní standardizací digitálního dvojčete a internetu věcí.

Technologická skupina HARTING již na veletrhu SPS 2023 představí digitální pasport výrobku založený na digitálním dvojčeti (digitální obálka komponent výroby na úrovni instance) pro vybrané části produktového portfolia. Již na letošním veletrhu HM 2023 bylo digitálním dvojčetem (digitální obálka komponent výroby na úrovni typu) vybaveno přibližně 18 000 produktů.

Zde je nutné vzít v úvahu následující skutečnosti. Komponenty, jako jsou konektory, které jsou pasivně instalovanými zařízeními, jež jsou samy o sobě inteligentní, se zpravidla jako instance nezobrazí. Zde stačí, když je typ vytvořen a tím integrován do digitálního dvojčete zařízení, které obvykle funguje jako instance. Jiná situace je u konektorů, které se používají jako velmi složité instalační komponenty nebo jako komponenty infrastruktury. Ty jsou dodatečně a rozhodně definovány jako instance. Vezměme si například SmEC (Smart Electric Connector, viz také tec.news číslo 44), který byl již také definován jako instance v návrhu standardizace DKE. Již skutečnost, že SmEC generuje v aplikaci data, která lze využít ve výrobním závodě ke zvýšení energetické účinnosti, vyžaduje, aby se SmEC stal instancí. Je to dáno tím, že produktové služby jsou vždy spojeny s identifikací produktu jedna ku jedné, a tedy i s jeho aktivní digitální obálkou.

Get in touch
Andreas Huhmann
Strategy Consultant C+N, HARTING Technologiegruppe
Get in touch
Detlef Tenhagen
Senior Consultant Technology Projects, HARTING Technologiegruppe
Get in touch
Dr. Sebastian Eicke
Manager Internal Standardisation, HARTING Technologiegruppe