Van duurzaamheidsdoelstellingen naar ontwerpbeslissingen

Het ontwerpen van duurzame producten is niet langer een nicheambitie. Voor veel fabrikanten wordt het een basisverwachting, gedreven door regelgeving, klantvraag en interne milieudoelstellingen. Toch blijft één uitdaging terugkomen: hoe vertalen we duurzaamheidsdoelstellingen naar concrete ontwerpbeslissingen?

Uit ons onderzoek blijkt dat duurzaamheid nog te vaak wordt beoordeeld aan het einde van het productontwikkelingsproces (PDP), wanneer belangrijke ontwerpkeuzes al vastliggen. Dat beperkt de impact en verhoogt het risico. We hebben een gestructureerde aanpak ontwikkeld die u helpt om duurzaamheid vroeg in het PDP te integreren, wanneer de ontwerpvrijheid nog groot is en wijzigingen minder duur zijn.

Waarom vroege duurzaamheidsbeslissingen belangrijk zijn

Duurzaamheidseisen nemen toe in aantal en complexiteit. Regelgeving, normen en bedrijfsstrategieën overlappen elkaar en evolueren, wat onzekerheid creëert voor engineeringteams.

Als duurzaamheid niet in een vroeg stadium wordt vertaald naar technische termen, nemen de risico's snel toe. Nalevingsproblemen komen laat aan het licht, herontwerpen worden noodzakelijk en kansen voor circulair ontwerp worden gemist. Om vanaf het begin expliciet afwegingen te kunnen maken tussen kosten, prestaties en duurzaamheid zijn structuur, gegevens en transparantie nodig.

Onze aanpak bestaat uit drie essentiële bouwstenen die engineeringteams helpen om op een concrete en gestructureerde manier met duurzaamheid te werken.

1. Een gestructureerde bibliotheek met duurzaamheidseisen

Om vroegtijdige besluitvorming te ondersteunen, hebben we een duurzaamheidsbibliotheek op productniveau opgezet die structuur brengt in een gefragmenteerd landschap. De bibliotheek verbindt regelgeving, bedrijfs- of sectorstrategieën, duurzaamheidsindicatoren en de expliciete linken daartussen met elkaar.

De bibliotheek behandelt onderwerpen als EcoDesign en de verordening inzake duurzame producten, circulariteit en eisen voor het einde van de levensduur, verwachtingen rond repareerbaarheid en duurzaamheid, en sectorspecifieke normen. In plaats van in afzonderlijke documenten te zoeken, werken ingenieurs met één geconsolideerd overzicht.

Dit overzicht maakt duidelijk welke duurzaamheid-KPI's al verplicht zijn, welke in opkomst zijn en waar vrijwillige verbeteringen het concurrentievermogen kunnen versterken. Hierdoor zijn teams beter voorbereid op naleving en ontstaat er ruimte voor geïnformeerde ontwerpbesprekingen vanaf de vroegste fasen van het PDP.

2. Ontwerpparameters koppelen aan duurzaamheid-KPI's

Weten welke KPI's belangrijk zijn, is slechts de eerste stap. De echte uitdaging is te begrijpen hoe ontwerpkeuzes deze beïnvloeden. De kern van onze methode is een eenvoudig principe: ontwerpparameters op componentniveau bepalen de duurzaamheidsprestaties op productniveau. Bij complexe producten wordt dit al snel moeilijk te beheren. Honderden componenten kunnen leiden tot duizenden ontwerpparameters, waardoor het moeilijk is om te zien welke keuzes echt belangrijk zijn.

Om dit aan te pakken, hebben we een selectiemechanisme ontwikkeld dat de ontwerpparameters identificeert die de grootste impact hebben op een gekozen duurzaamheid-KPI. We hebben in kaart gebracht hoe ontwerpaspecten zoals materiaalkeuze, afmetingen en massa, verbindings- en bevestigingsmethoden, toegankelijkheid, modulariteit en architecturale keuzes van invloed zijn op indicatoren zoals de koolstofvoetafdruk, repareerbaarheid, recyclebaarheid, toxiciteit, demontage-inspanning en materiaalkriticiteit.

Deze aanpak transformeert duurzaamheid van een kwalitatief doel naar een kwantificeerbare ontwerpdriver, waardoor engineeringteams:

• De duurzaamheidseffecten in een vroeg stadium van het conceptontwerp of zelfs de verkenningsfase kunnen evalueren.
• Alternatieve ontwerpen kunnen vergelijken aan de hand van objectieve KPI's.
• De engineeringhefbomen kunnen identificeren die vanuit duurzaamheidsoogpunt het belangrijkst zijn.
• Afwegingen tussen prestaties, kosten en duurzaamheid expliciet kunnen maken.

Deze figuur laat zien hoe de ontwikkelde methodologie zich uitstrekt van ontwerpkeuzes op componentniveau tot kwantificering van de duurzaamheid-KPI's op productniveau.

3. Praktische tool voor het berekenen van de repareerbaarheid

Repareerbaarheid is een van de sterkste hefbomen voor duurzamere producten, maar wordt vaak besproken zonder duidelijke meetcriteria. We hebben een praktische tool ontwikkeld waarmee teams de repareerbaarheid tijdens vroege ontwerpiteraties kunnen kwantificeren. De tool berekent een repareerbaarheidsscore op basis van meetbare parameters, zoals:

• Toegankelijkheid van componenten
• Prioriteit van componenten
• Benodigde gereedschappen
• Demontagevolgorde en complexiteit
• Soorten en aantallen bevestigingsmiddelen
• Tijd en moeite die nodig zijn om onderdelen te bereiken en te vervangen

Door deze parameters te koppelen aan bredere duurzaamheid-KPI's, kunnen teams de repareerbaarheid van verschillende ontwerpvarianten objectief vergelijken, gerichte en kosteneffectieve verbeteringen identificeren en repareerbaarheid vanaf dag één integreren in ontwerpbeoordelingen. De tool is ontworpen voor echt industrieel gebruik: lichtgewicht, transparant en geschikt voor integratie in bestaande engineeringworkflows.

Van duurzaamheidsambitie naar weloverwogen ontwerpbeslissingen

Onze nieuwe aanpak brengt kennis van regelgeving, datagestuurde ontwerpevaluatie en praktische beslissingsondersteunende tools samen in één coherent kader met als doel:

• Duurzaamheidseisen vertalen naar technische taal
• Begrijpen hoe de keuze van componenten de duurzaamheid op systeemniveau beïnvloedt
• Ontwerpafwegingen rechtvaardigen met objectieve, traceerbare maatstaven
• Producten ontwikkelen die niet alleen aan de voorschriften voldoen, maar ook concurrerend zijn in een circulaire economie