
機床的碳足跡(PCF)是多少?任何想要為制造公司準備可持續(xù)性報告或記錄溫室氣體排放進展的人,可能都會把這個問題交給供應鏈。答案并不簡單:畢竟,機床由成千上萬個零部件組成,包括采購的材料和初級產(chǎn)品。產(chǎn)品種類繁多,從用于精密鐘表機構的緊湊型銑床到用于飛機零件的壓力機:幾乎每臺機床都是獨一無二的。
那么,如何得出一個既有效又可供會計人員使用的、具有可比性的數(shù)值呢? 德國科隆應用科技大學自動化與工業(yè)信息技術研究所的費利克斯·哈克勒爾(Felix Hackel?er)教授表示:“CO2評估本身就很復雜,尤其對于機床來說,問題更加復雜?!惫死諣柺怯傻聡鴻C床制造商協(xié)會(VDW)倡議成立的一個專家小組的成員。
該小組的任務是制定所謂的產(chǎn)品類別規(guī)則(PCR )來評估機床的碳足跡,即機床的CO2排放量。
小組成員還包括來自六家VDW成員公司的專家——德國巨浪機床(Chiron)、德馬吉森精機機床 (DMG Mori)、德國格勞博機床(Grob)、德國恒輪機床(Heller)、德國舒勒機床(Schuler)和聯(lián)合磨削機床(United Grinding),以及來自VDW和VDMA標準化部門的專家。
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該項目的目標是通過VDMA標準制定一份指南,最終希望能夠發(fā)展成為ISO標準。
前提:確保適用于中小型企業(yè)
該項目小組于2024年2月首次召開會議。在短暫的探索階段中,大家匯報了不同的經(jīng)驗,并討論了可能的途徑。
德國舒勒沖壓機公司(Schuler Pressen)全球質(zhì)量經(jīng)理約爾格·蘇斯多夫(J?rg Süssdorf)表示,大家很快就達成了幾個關鍵點的共識:“許多公司渴望一份簡單、結構清晰的文件,”他說,“我們一致認為,制定的規(guī)則必須能夠讓中小型企業(yè)在沒有過多繁瑣程序的情況下實施?!弊罱K目標是,使這些規(guī)則的結果具有可比性并且可以國際適應。
然而,這些規(guī)則還應當能夠進行重新計算或檢查,以防市場參與者的不可信之處。最后,目標定為所開發(fā)的方法能夠在一天內(nèi)計算出機床的碳足跡。此前,三個月才是一個比較現(xiàn)實的時間框架。蘇斯多夫表示:“如果滿足所有這些要求,對公司來說將會有顯著的好處?!?nbsp;
方法:避免陷入細節(jié)
碳足跡包括產(chǎn)品在其生命周期各階段所產(chǎn)生的所有溫室氣體排放。在第一步中,VDW項目小組一致同意采用搖籃到大門的方法,即一種聚焦于資源、初級產(chǎn)品的制造以及最終產(chǎn)品生產(chǎn)的方式,直到機床離開制造商的工廠為止。
亨寧·博恩凱瑟爾(Henning Bornkessel),德馬吉森精機公司可持續(xù)發(fā)展與流程管理高級經(jīng)理,解釋了選擇這一方法的原因。“對我們來說,決定性因素是客戶的角度,”他說,“搖籃到大門是一個明確的領域,在這個領域內(nèi)我們能夠做出可靠的陳述。這正是我們的客戶所關心的,他們希望了解機床的碳足跡?!?nbsp;
專家小組中關于細節(jié)需要多少的討論是最激烈的。費利克斯·哈克勒爾表示:“更高層次的方法要求詳細考慮機床99%的質(zhì)量?!辈娬{(diào):“但這是不可能實現(xiàn)的?!笨坡〉倪@位科學家指出,問題在于,計算碳足跡是否有必要追溯到最小的墊圈。工作小組的目標是開發(fā)一種既能保證準確性,又不失合理工作的方式來計算機床的碳足跡。
VDMA新標準:簡化的完整方案
在VDW項目小組現(xiàn)有的產(chǎn)品類別規(guī)則中,用戶可以通過九個步驟進行操作。當然,主要關注的是機床及其各個部件。此外,還考慮了機床制造商現(xiàn)場直接產(chǎn)生的排放量,以及購買的能源,這些能源按生產(chǎn)的機床相應分配。
原則上,制造商必須首先定義覆蓋范圍。是僅僅關注公司自己的產(chǎn)品,還是包括整個交付范圍,例如加載機器人等?然后,機床被虛擬拆解。所有零部件都根據(jù)零件清單按重量進行排序??刂乒窈碗妱訖C必須單獨考慮,因為它們可能包含CRM(關鍵原材料),如稀土、銅或鈷,這些材料與較高的CO2排放量相關。該指南為它們的核算提供了實用的方法。
當考慮到機床的剩余質(zhì)量(在扣除控制柜和電動機后)時,事情變得更加有趣。專家們決定應用意大利經(jīng)濟學家維爾弗雷多·帕累托 提出的帕累托原則(80/20法則)來簡化問題。應用到機床上,這意味著少數(shù)零件占據(jù)了大部分質(zhì)量——因此也占據(jù)了大部分碳足跡?,F(xiàn)在的任務是,使用已排序的零件清單,找出至少占剩余質(zhì)量80%的零部件。
然后可以通過將重量乘以相應的排放因子來計算它們的產(chǎn)品碳足跡 。各種材料的排放因子可以通過供應商或相關數(shù)據(jù)庫獲得。未報告的其余部分可以按比例外推,根據(jù)參與專家的經(jīng)驗,這樣做能夠達到與完全考慮所有零件相當?shù)臏蚀_性,正如哈克勒爾所強調(diào)的那樣。
最后,將各個零件的碳足跡相加,得到整個機床的產(chǎn)品碳足跡,并以千克的二氧化碳當量(CO2-eq)表示——這是一個可以納入任何可持續(xù)性報告中、進行檢查并與其他報告進行比較的數(shù)值。
除了上述程序外,VDMA標準還提供了示例計算、相關ISO標準的定義和說明,以及可以免費訪問的排放因子數(shù)據(jù)庫?!八斜匾男畔⒍伎梢栽谖覀兊奈募蛑付ǖ墓瞾碓粗姓业?,”約爾格·蘇斯多夫強調(diào)。他承諾,這種方法首次對該行業(yè)中眾多中小型企業(yè)也具有可操作性。所有內(nèi)容都易于理解,無需任何培訓即可執(zhí)行。
恰逢其時的建議
對于格勞博公司結構與流程動力學團隊協(xié)調(diào)員馬蒂亞斯·鮑爾博士(Dr. Matthias Baur)來說,VDMA標準的工作恰逢其時。歐盟企業(yè)可持續(xù)發(fā)展報告指令(CSRD)要求大多數(shù)公司從2025年起提交全面的可持續(xù)性報告。“標準化有助于形成共同的理解,消除許多不確定因素,”鮑爾博士強調(diào),他已經(jīng)參與了多個標準化過程,包括能源效率方面。
VDW可能也會持類似觀點,該組織致力于改善機床的生態(tài)足跡。兩年前,漢諾威EMO展會的一項訪客調(diào)查顯示,68%的訪客將“生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展未來”列為優(yōu)先事項,其中外國訪客的比例(四分之三)高于德國訪客。作為2025年EMO漢諾威展會的主辦方,VDW可能非常關注為一個新標準提供動力,該標準能夠使機床的生態(tài)足跡可比,并可能在長期內(nèi)將其提升到一個新的水平。