7.3.09 YAMK-koulutus by Seos Design

Vastuullinen tuotekehitys | YAMK | Design Factory | 070309

Vastuullinen tuotekehitys

YAMK | Design Factory | 070309


Hyvin lyhyesti meistä


Päivän ohjelma

Käsitteet

Strategiat

Työkalut


VASTUULLISUUS: Mitä, milloin, miksi, ja kenelle?


“The challenge of sustainability is broad enough that there

is no one right place to start. The important part is just to

start somewhere. So, just pick a location and dig in.”

- Paul Murray, EHS Director and product sustainability innovator at Herman Miller Inc.


•  People: sosiaaliset ja kulttuurilliset aspektit ja käyttäjätarpeet suunnittelus-sa, tuotannossa, käytössä ja kierrätyksessä

•  Planet: ympäristön hyvinvoinnin ja jatkuvuuden huomioonottaminen

•  Profit: taloudellinen järkevyys

PEOPLE

PLANET

PROFIT

SUSTAIN ABILITY

KESTÄVÄ KEHITYS


Miksi kestävään kehitykseen?


• Yhteinen ympäristö

• Lainsäädännön kiristyminen

• Vihreät innovaatiot kilpailukeinoina

• Kustannusten kasvu

• Yritysten vastuu ja läpinäkyvyysvaatimukset

• Boikotit ja mediakampanjat

Miksi, osa I: Kiristyvät vaatimukset


• Tuotteen/palvelun suorituskyvyn kehittäminen

• Markkina-aseman vahvistaminen

• Määräysten noudattaminen ja valmistautuminen tulevaan

•  Innovaatiomahdollisuudet

• Asiakas/työntekijätyytyväisyyden kehittäminen

Miksi, osa II: Mahtavat mahdollisuudet


Riskit

Prosessit

Tuotteet

Markkinat

Brändi ja kulttuuri

Liike-toiminta

•  Minimivaatimusten noudattaminen ja “yhteiskuntasopimuksen” (lupa toimia tietyillä markkinoilla) suojelu.

•  Pelisääntöjen muuttaminen koko toimialalla.

•  Vastuullisuuden kulttuurin ja brändi-identiteetin kehittäminen. Halutuksi työnantajaksi kehittyminen.

•  Uusien asiakas- ja yhteiskuntatarpeiden avaamien markkinoiden hyödyntäminen.

•  Tuotedifferentiaatio teknisiin ja ympäristö/sosiaalisiin ominaisuuksiin perustuen.

•  Energiankäytön, jätteiden tai muiden prosessikustannusten minimointi.

Kestävän kehityksen kuusi strategista tasoa

LÄHDE: Sustainable Value, Chris Laszlo, 2008, Greenleaf Publishing Ltd, Uk


Miksi, osa III: Suomen markkinat


Miksi, osa III: Suomen markkinat


Maailmalla…

4.3%

8%

12%

19%

22%

23%

Saksa

Japani

Ranska

Iso-Britannia

Yhdysvallat

Australia

Maksaisin enemmän vähäpäästöisestä tuotteesta

LÄHDE: Reuters, 11.2.09


•  Ole viestinnässä yhdenmukainen, kaikilla kanavilla

• Näytä arvo: kerro selkeästi, miten tuote on parempi

•  Tee tarjoamastasi helppo löytää

•  Ymmärrä miksi asiakkaasi ostavat ekoa

Ekoilun markkinointi näinä aikoina


Kenen toimesta?

Vastuullinen & Poikkitieteellinen Tuotekehitys | IDBMPro | Lahti | 161008-17102008


Kenen toimesta? • Tuotekehityksessä tehtävät päätökset

vaikuttavat suuriin materiaalivirtoihin ja useisiin ihmisten toimintamalleihin

• Tuotekehitysryhmillä (etenkin design-painotteisilla) on kyky syntetisoida ja ratkaista usein ristiriitaisten vaatimusten aiheuttamia ongelmia

• Ei yhden ihmisen homma: vaatii laajojen kokonaisuuksien hahmottamista ja poikkitieteellistä otetta


STRATEGIOITA VASTUULLISEEN TUOTEKEHITYKSEEN


Kiertävä

Uusiutuva

Turvallinen

Tehokas

Sosiaalinen

⅞

Viisi vaatimusta vastuullisille tuotteille ja palveluille

LÄHDE: http://www.biothinking.com/btintro.htm / The Total Beauty of Sustainable Products


Viisi suunnitteluvaatimusta vastuullisille tuotteille ja palveluille.

Kiertävä: Tuotteet on valmistettu eloperäisistä materiaaleista, ja ovat kierrätettävissä tai kompostoitavissa, TAI tuotteet on valmistettu mineraaleista jotka kiertävät jatkuvasti suljetussa järjestelmässä.

Uusiutuva: Tuote/palvelu käyttää uusiutuvia, turvallisia energianlähteitä valmistuksen ja käytön aikana.

Turvallinen: Tuotteet ovat myrkyttömiä käytön ja hävittämisen yhteydessä. Valmistaminen ja palveluiden tuottaminen ei johda myrkyllisiin päästöihin tai ekosysteemien häiriintymiseen.

Tehokas: Valmistuksen, palveluiden tuottamisen ja käytön tehokkuus on huomattavasti vastaavan utiliteetin tuotteita/palveluita parempi.

Sosiaalinen: Tuotteiden valmistaminen, palveluiden tuottaminen ja niiden käyttö eivät vaikuta negatiivisesti tuotteen/palvelun vaikutuspiirissä olevien ihmisten fyysiseen, sosiaaliseen tai henkiseen hyvinvointiin.

⅞

Viisi vaatimusta vastuullisille

LÄHDE: http://www.biothinking.com/btintro.htm / The Total Beauty of Sustainable Products


• Repair

• Refine

• Redesign

• Rethink

Aika

Eko-innovaatiostrategiat Ympäristöhyödyt

Rethink

Redesign

Refine

Repair

Supply side

Demand side

LÄHDE: Sustainable Solutions, Chartner&Tischner, 2001 Greenleaf Publishing.


Esimerkki: tuotteesta palveluksi


• Design for Longevity

• Design for Disposal

• Reduce

• Re-use

• Recycle

Eko-designstrategiat


Cradle-to-Cradle (Kehdosta kehtoon)


Jäte = raaka-ainetta


Kestävästä ystävälliseen: Cradle-to-Cradle

Ekotehokkuus: Luonnolle aiheutetun vahingon minimointi

Ekoystävällisyys: Positiivisten vaikutusten, mukaanlukien liikevoiton, maksimointi

Biologinen kiertokulku

Biologisen kierron ravinteet

Teknologinen kiertokulku

Teknologiakierron ravinteet

LÄHDE: Cradle to Cradle


UpCycle

ReCycle

DownCycle

Jäte


Upcycling: käytöstä poistetun materiaalin muuttaminen arvokkaammaksi materiaaliksi tai tuotteeksi.

UpCycle


Recycling: käytöstä poistetusta tehdään samanarvoinen (vastaava) tuote.

ReCycle


Downcycling: materiaali kierrätetään vähäarvoisemmaksi tuotteeksi tai materiaaliksi.

DownCycle


Jäte on materiaalia tai ainetta, jolla ei ole arvoa – tai sillä on negatiivinen arvo.

Jäte


Ympäristövaikutusten arviointityökalut


Ympäristövaikutusten arviointityökalut

Ecological Footprint

Not yet fully developed

Qualitative Matrix LCA Depends on

the knowledge of users

EDS wheel

MBDC Deficient global

Warning, Missing lifecycle

phases

Life Cycle Assessment

Total Beauty

Pharos Not yet fully developed

Subjektiivinen (“Arvailua,” tulokset

eivtä toistettavissa)

Objektiivinen (Mittauksia,

toistettavia tuloksia)

Kattava (Kattaa erityyppiset vaikutukset ja

kaikki elinkaaren vaiheet)

Puutteellinen (Vähän vaikutustyyppejä ja/tai elinkaaren vaiheita puuttuu)

LÄHDE: Okala Design Guide 2007 / IDSA


Elinkaarilaskenta (Life Cycle Assessment)


Ongelmat LCA:n käytössä

• Elinkaarilaskenta on raskas prosessi • Ympäristötiedon kerääminen koko

tuotteen elinkaaren ajalta on vaikeaa


Yhden numeron LCA karauttaa apuun Esim. Eco-99 ottaa huomioon: • Terveyshaitat • Ekosysteemihaitat • Resurssien kulumisen

Sisältäen • Materiaalien käytön • Tuotantoprosessit • Energiantuottoprosessit • Hävittämisen/kierrättämisen

...ja ilmoittaa ne yhdellä arvolla


Mihin kevyt LCA kelpaa

•  Benchmarking •  Konseptien vertailu •  Oletusten testaaminen •  Vertailu tuotteiden, yritysten

ja toimialojen välillä

Kevyitä menetelmiä EI TULE KÄYTTÄÄ •  Markkinointiin •  Viherpesuun •  Julkiseen todisteluun

Kevyet LCA-menetelmät on tarkoitettu suunnittelun alkuvaiheeseen


Kevyt elinkaarilaskenta: Eco-99 Manual

•  Kehitetty erityisesti tuotekehityksen tarpeisiin •  Aloitteentekijänä Hollannin ympäristöministeriö •  Perustuu eurooppalaisiin keskiarvoihin •  Antaa yhden lukeman (Single-score LCA) •  Yksikkö “Point” = 1/1000 keskimääräisen

eurooppalaisen kuluttajan ympäristö-jalanjäljestä

•  Ladattavissa netistä, www.pre.nl


LCA:n käyttö

1. Määritä mihin laskelmaa käytetään: tuote, tuotekomponentti, yhden tuotteen analyysi, vertailu eri tuotteiden välillä...

2. Määritä elinkaari: kaaviokuva tuotteen elinkaaresta 3. Määritä materiaalit ja prosessit; tee oletuksia mikäli tarpeen 4. Kirjaa tiedot ylös; käytä tarvittaessa arvioita jos tietoja ei löydy 5. Tulkitse tulokset; TARKASTA OLETUSTEN VAIKUTUS!


Esimerkki: kahvinkeittimen elinkaari


Kahvinkeittimen systeemikuvaus Tarkoitus: •  Tehdä kahvia ja pitää se kuumana

Systeemiin kuuluvat: •  Kaikki tuotteet ja prosessit joita

tarvitaan kahvin tuottamiseen kotitaloudessa käyttöiän ajan

Oletukset: •  Käyttöikä 5 vuotta •  5 kuppia kahvia kaksi kertaa

päivässä, 30 minuutin kuumanapitoaika


Kahvinkeittimen elinkaari Kahvinpavut Paperi Polystyreeni Alumiini Teräs Lasi

Kokoonpano kuljetus

Pakkaaminen

Laitteen hävittäminen

Vesi

Käyttö

Kahvin hävittäminen

Suodattimien hävittäminen

Pakkauksen hävittäminen

Sähkö

Kuljetus/ käsittely

Suodattimet Paine- valu

Ekstruusio Prässäys Puhaltaminen


Lasketaan!


Lasketaan!

536 mPts


Lasketaan!

536 mPts

14 576 mPts


Jos jotain puuttuu: •  Tarkista, onko puutteella

suurta merkitystä laskelman kannalta

•  Käytä jotain tunnettua, samankaltaista indikaattoria

•  Laske esim. energian-kulutuksen perusteella

•  Hanki ammattiapua


Monimutkaiset tuotteet

Jaa tuote osiin ja tee analyysi osille


Monimutkaiset tuotteet

Jaa tuote osiin ja tee analyysi osille; yhdistä osatulokset


Epävarmuuksia syntyy •  laskentamallien

oikeellisuudesta: oletukset, arvostukset

•  datan oikeellisuudesta: absoluuttiset ja suhteelliset epävarmuudet

Epävarmuudet ja miten niistä selvitään


Tuotteet, materiaalit, valmistusprosessit •  Samankaltaiset = suhteellinen virhe, ei

haittaa (paljoa) •  Erilaiset = tulokset epävarmoja!

Nyrkkisääntö: •  Samankaltaiset prosessit: 10-50% ero

tuloksissa •  Erilaiset prosessit: vähintään 100% ero!

Epävarmuudet ja miten niistä selvitään


Esimerkki: MacBook Pro-kotelo


Esimerkki: MacBook Pro-kotelo 1.  Rajataan tehtävä pelkän kotelon vertailuun


Esimerkki: MacBook Pro-kotelo 1.  Rajataan tehtävä pelkän kotelon vertailuun 2.  Määritetään elinkaari: pelkkä tuotanto


Esimerkki: MacBook Pro-kotelo 1.  Rajataan tehtävä pelkän kotelon vertailuun 2.  Määritetään elinkaari: pelkkä tuotanto 3.  Materiaalit ja menetelmät

•  Oletetaan 6061-alumiini, josta neitseellistä materiaalia 70% •  Menetelminä lastuava työstö vs. prässääminen •  Lastut kierrätetään


Esimerkki: MacBook Pro-kotelo 1.  Rajataan tehtävä pelkän kotelon vertailuun 2.  Määritetään elinkaari: pelkkä tuotanto 3.  Materiaalit ja menetelmät 4.  Lasketaan materiaalit ja menetelmät, tehdään oletukset

•  1,133 kg alumiinia, josta poistetaan 1 kg, vs. 0,25 kg alumiinilevyä •  Oletus: 30 % kierrätettyä = valmistuksen ympäristövaikutus (780 * 0,7 + 60 *

0,3) = 564 mPts/kg •  Lastuavan työstön ympäristövaikutus 800 mPts/dm3 poistettua materiaalia •  Alumiinin tilavuus 2,7 kg/dm3 joten lastutaan 1 kg / 2,7 kg/dm3 = 0,37 dm3 •  Prässäämisen ympäristövaikutus 23 mPts/kg muokattua materiaalia •  Oletetaan että lastuista kierrätetään 95 %, vaikutus -720 mPts/kg


Esimerkki: MacBook Pro-kotelo 1.  Rajataan tehtävä pelkän kotelon vertailuun 2.  Määritetään elinkaari: pelkkä tuotanto 3.  Materiaalit ja menetelmät 4.  Lasketaan materiaalit ja menetelmät, tehdään oletukset 5.  Tehdään laskelmat: lastuava työstö

•  Alumiinin valmistus: 564 mPts/kg * 1,133 kg = 639 mPts •  Työstö: 0,37 dm3 * 800 mPts/dm3 = 296 mPts •  Lastujen kierrätys: (95 %): 1 kg * 0,95 * -720 mPts/kg = - 684 mPts •  Yhteensä 639 mPts + 266 mPts - 684 mPts = 257 mPts


Esimerkki: MacBook Pro-kotelo 1.  Rajataan tehtävä pelkän kotelon vertailuun 2.  Määritetään elinkaari: pelkkä tuotanto 3.  Materiaalit ja menetelmät 4.  Lasketaan materiaalit ja menetelmät, tehdään oletukset 5.  Tehdään laskelmat: prässääminen

•  Alumiinin valmistus: 564 mPts/kg * 0,25 kg = 141 mPts •  Prässääminen: 23 mPts/kg * 0,25 kg = 6 mPts •  Yhteensä 147 mPts


Esimerkki: MacBook Pro-kotelo 1.  Rajataan tehtävä pelkän kotelon vertailuun 2.  Määritetään elinkaari: pelkkä tuotanto 3.  Materiaalit ja menetelmät 4.  Lasketaan materiaalit ja menetelmät, tehdään oletukset 5.  Tehdään laskelmat 6.  Vertaillaan:

•  Lastuava työstö 257 mPts •  Prässääminen 147 mPts •  Eroa 57 %


Esimerkki: MacBook Pro-kotelo 1.  Rajataan tehtävä pelkän kotelon vertailuun 2.  Määritetään elinkaari: pelkkä tuotanto 3.  Materiaalit ja menetelmät 4.  Lasketaan materiaalit ja menetelmät, tehdään oletukset 5.  Tehdään laskelmat 6.  Vertaillaan 7.  Tarkastetaan oletukset

•  Onko tulos realistinen? •  Mitä puuttuu? •  Mitä vaikutuksia oletusten muuttamisella on? •  Onko ero riittävän suuri?


Eco-Design Strategy Wheel

6

5

4 3

2

1 7

6. Käytönai- kaisten vaikutusten minimointi

5. Jakelun kehittäminen

4. Valmistuksen kehittäminen

3. Materiaalien kehittäminen

2. Elinkaaren kehittäminen

1. Konseptien kehittäminen

7. Hävittämisen kehittäminen

Mitä ihmettä?

• Tunnetaan myös nimellä LiDS Wheel

•  Ideointiin ja ideoiden nopeaan testaukseen, perustuu subjektiiviseen arviointiin

Käytetään, kun

• Vähän tai ei lainkaan kovaa dataa saatavilla

• Tarvitaan työkalua ideoinnin stimuloimiseksi

• Tarvitaan työkalua kahden tai useamman tuotteen/ konseptin suhteellisen paremmuuden arviointiin

LÄHDE: Modified from the Lids Wheel, HanBrezet, et al, Promise Manual, Delft Universityof

Technology /Okala Design Guiden 2007


HARJOITUS: PLUP? 0,4 l PLUP-pullo (HDPE) 0,05 kg Normaali 0,5 l PET-pullo 0,03 kg 80% PET-pulloista kierrätetään PLUP 17,5 mPts/kpl, 44 mPts/l PET 6,5 mPts/kpl, 13 mPts/l




6

5

4 3

2

1 7

6. Käytönai- kaisten vaikutusten

minimointi








1.  New Concept Development 1.1 Dematerialize 1.2 Increase shared use 1.3 Provide a service




6

5

4 3

2

1 7


minimointi








2. Initial Lifetime Improvement 2.1 Integrate product functions 2.2 Optimize functions 2.3 Increase reliability and durability 2.4 Easy maintenance and repair 2.5 Modular product structure 2.6 Strong user-product relationship




6

5

4 3

2

1 7


minimointi








3. Material Improvement 3.1 Cleaner materials 3.2 Renewable materials 3.3 Lower energy-content materials 3.4 Recycled materials 3.5 Recyclable materials 3.6 Reduce material usage




6

5

4 3

2

1 7


minimointi








4. Production Improvement 4.1 Alternative production

techniques 4.2 Fewer production techniques 4.3 Lower/cleaner energy

consumption 4.4 Less production waste 4.5 Fewer/cleaner production

consumables




6

5

4 3

2

1 7


minimointi








5. Distribution Improvement 5.1 Less/cleaner/reusable packaging 5.2 Energy-efficient transportation 5.3 Energy-efficient logistics




6

5

4 3

2

1 7


minimointi








6. Reduce Use Stage Impact 6.1 Lower energy consumption 6.2 Cleaner energy sources 6.3 Reduce use of consumables 6.4 Cleaner consumables/auxiliaries 6.5 Reduce energy/consumable waste




6

5

4 3

2

1 7


minimointi








7. End-of-Life Improvement 7.1 Product Re-use 7.2 Design for disassembly 7.3 Remanufacturing 7.4 Material recycling 7.5 Safer incineration





1.  New Concept Development 1.1 Dematerialize 1.2 Increase shared use 1.3 Provide a service

2. Initial Lifetime Improvement 2.1 Integrate product functions 2.2 Optimize functions 2.3 Increase reliability and

durability 2.4 Easy maintenance and repair 2.5 Modular product structure 2.6 Strong user-product

relationship

3. Material Improvement 3.1 Cleaner materials 3.2 Renewable materials 3.3 Lower energy-content materials 3.4 Recycled materials 3.5 Recyclable materials 3.6 Reduce material usage

4. Production Improvement 4.1 Alternative production

techniques 4.2 Fewer production techniques 4.3 Lower/cleaner energy

consumption 4.4 Less production waste 4.5 Fewer/cleaner production

consumables





5. Distribution Improvement 5.1 Less/cleaner/reusable packaging 5.2 Energy-efficient transportation 5.3 Energy-efficient logistics

6. Reduce Use Stage Impact 6.1 Lower energy consumption 6.2 Cleaner energy sources 6.3 Reduce use of consumables 6.4 Cleaner consumables/auxiliaries 6.5 Reduce energy/consumable waste

7. End-of-Life Improvement 7.1 Product Re-use 7.2 Design for disassembly 7.3 Remanufacturing 7.4 Material recycling 7.5 Safer incineration


Ryhmätyö!


Ryhmätyö!

Valitkaa itsellenne tuttu tuote tai palvelu ja kokeilkaa yhtä tai useampaa Eco-Design Strategy Wheelin kohtaa siihen!


PD6


A-B-C-D-viitekehys

Vastuullinen & Poikkitieteellinen Tuotekehitys | IDBMPro | Lahti | 161008-17102008


Assess Bridge

Create Diffuse

A-B-C-D-viitekehys

Assess

Kyky analysoida tuotteiden ja tuotannon sosiaalisia ja ympäristövaikutuksia, sekä selvittää organisaation kyky puuttua niihin.

Brid

ge

Kyky yhdistää muutokseen valmiita tahoja ja tuoda yhteen oikeat osaamisalueet ja oikeat ihmiset tuotteiden ja palvelujen uudelleensuunnittelua varten.

Create

Kyky luoda ja suorittaa projekteja, joiden kautta vastuullisuutta ja sen vaikutusta tuotekehitysprosessiin voidaan testata ja oppia.

Diffu

se

Kyky jakaa tietoutta, saada oikea tieto oikeiden ihmisten käsiin oikeana aikana, ja tuoda suunnittelijan vastuu projektin lopputuloksesta näkyväksi.

LÄHDE: Business for Social Responsibility and IDEO | Aligned for Sustainable Design


ASSESS - Design Continuum


Toimiston ekojalanjälki

SOURCE: http://www.dcontinuum.com


BRIDGE - Nike


Nike Environmental Action Team (NEAT)

In February 1993, the Nike Environmental Action Team

(N.E.A.T.) was established and charged with directing and coordinating Nike’s global environmental programs.

Nike’s Reuse-A-Shoe program

a recovery initiative launched in 1993 to turn spent footwear into sport surfaces.

Nike Considered Design Team

In 2005 established group of chemists, biologists, material

specialists, designers and product developers works directly with the design functions in Nike’s footwear, apparel and equipment product lines.

Considered Design Index

A design index created applied further into other product lines

Nike Trash Talk

First performance basketball shoe made from manufacturing waste.

NIKE – Cross disciplinary team

Watch the Video http://nikeresponsibility.com/#environment-design/innovation


CREATE - IBM


DIAGNOSE: Evaluate existing facilities -- energy assessment, virtual 3-D power management and thermal analytics

BUILD: Plan, build or update to an energy efficient data center

VIRTUALIZE: Virtualize IT infrastructures and special purpose processors

MANAGE: Seize control with power management software

COOL: Exploit liquid cooling solutions -- inside and out of the data center

IBM – Big Green, Five Step Approach

www.ibm.com/green


• 50 cents is spent on energy for every dollar of computer hardware.

•  IBM expects their efforts will help save more than five billion kilowatt hours of energy per year

• Since 1990, consolidation of 4000 servers, 44% reduction in CO2 which equals to US 300 000 000

IBM – Big Green

www.ibm.com/green


IBM – Big Green

People

Infrastructure

Workload


IBM – Big Green

People

Infrastructure

Workload

Life cycle management

Monitoring, reporting & managing resources

Shutting down unused systems

Reducing maintenance costs

Rethinking business processes

Paper use reduction

Automation of processes

Understanding workloads Ensuring legal

compliance with software

Allocating energy costs to users

Increasing flexibility & mobility

Reducing travel

Enabling collaboration over distance

Making training available on-line

Enabling multi-site product

development


DIFFUSE - Nokia


We:

•  Nokia has given shape to their attitude to eco business and approach to more sustainable living. They call it the power of we:

•  A new communicational platform

Platform includes:

We: Energise

We: Create

We: Evolve

We: Support

We: Offset

We: Recycle

Watch the Video

http://www.youtube.com/watch?v=6yfh9xY28l4

NOKIA- The Power of We:


PD6