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西門子數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)可持續(xù)發(fā)展部門負(fù)責(zé)人 Eryn Devola
（圖片來(lái)源：西門子）
多年來(lái)，可持續(xù)發(fā)展對(duì)企業(yè)而言一直是一個(gè)挑戰(zhàn)性話題，經(jīng)過(guò)持續(xù)深化布局，今天的企業(yè)對(duì)于自身的可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)初見(jiàn)成果，許多企業(yè)不僅將可持續(xù)作為一項(xiàng)企業(yè)責(zé)任，更是作為增長(zhǎng)和盈利的主要驅(qū)動(dòng)力之一。
“循環(huán)性”的意義
2023 年，全球僅有 7.2% 的材料被回收，這為企業(yè)提供了巨大機(jī)遇——通過(guò)擁抱循環(huán)性來(lái)節(jié)省成本，并節(jié)約資源。由德勤聯(lián)合 Circle Economy Foundation 出版的《全球循環(huán)性差距報(bào)告 2021》曾指出，企業(yè)若能在產(chǎn)品生命周期（包括供應(yīng)鏈）內(nèi)注重資源的回收與再利用，可將二氧化碳排放量減少 39% 以上。
同時(shí)，循環(huán)性還能通過(guò)確保關(guān)鍵材料的可用性來(lái)緩解資源短缺問(wèn)題，它基于“R 策略”框架運(yùn)作，指導(dǎo)循環(huán)設(shè)計(jì)與制造，以增強(qiáng)資源利用并減少浪費(fèi)。
這些“R 策略”包括：
- 減少 (Reducing)
- 修復(fù) (Repairing)
- 翻新 (Refurbishing)
- 再制造 (Remanufacturing)
- 回收 (Recycling)
本圖展示的循環(huán)性是一種最小化浪費(fèi)、最大化資源效率并實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約的可持續(xù)模型。
（圖片來(lái)源：西門子）
從線性向循環(huán)性的轉(zhuǎn)型始于設(shè)計(jì)階段，研究表明，產(chǎn)品 80% 的環(huán)境影響是在設(shè)計(jì)階段決定的。數(shù)字孿生（基于物理仿真的物理資產(chǎn)或流程的數(shù)字化呈現(xiàn)）是創(chuàng)造更智能、更高效設(shè)備、產(chǎn)品和流程的關(guān)鍵工具，它使工程師從一開始就能夠融入可持續(xù)性。
數(shù)字孿生有助于定義和優(yōu)化產(chǎn)品及生產(chǎn)系統(tǒng)，從而大幅減少對(duì)物理原型的需求，節(jié)省寶貴資源。通過(guò)創(chuàng)建數(shù)字孿生并利用設(shè)計(jì)與仿真軟件等工具，企業(yè)可將循環(huán)性嵌入產(chǎn)品生命周期的每個(gè)階段——從設(shè)計(jì)、制造、使用直至報(bào)廢。數(shù)字孿生還有助于分析供應(yīng)鏈，通過(guò)創(chuàng)建真實(shí)網(wǎng)絡(luò)和流程的虛擬副本，幫助企業(yè)提前仿真可能發(fā)生的中斷和變化，用真實(shí)數(shù)據(jù)評(píng)估影響，并基于透明信息做出更明智的決策。
通過(guò)生命周期評(píng)估、R 策略模擬以及設(shè)計(jì)與供應(yīng)鏈的聯(lián)動(dòng)，企業(yè)能優(yōu)化資源并減少浪費(fèi)。數(shù)字孿生、人工智能 (AI) 和 IT/OT 融合等數(shù)字技術(shù)還能提升生產(chǎn)效率。一旦產(chǎn)品投入使用后，資產(chǎn)管理軟件等工具可確保資源效率最大化并支持精準(zhǔn)維護(hù)。
循環(huán)性還貫穿產(chǎn)品報(bào)廢階段。借助自動(dòng)化支持的先進(jìn)回收技術(shù)，企業(yè)可將舊材料回收用于未來(lái)生產(chǎn)?？缮锝到馑芰系妊h(huán)替代方案受益于適應(yīng)新流程的柔性生產(chǎn)系統(tǒng)，推動(dòng)零廢棄經(jīng)濟(jì)向前發(fā)展。
西門子德國(guó)菲爾特工廠與 Spinnova 的可持續(xù)示范
西門子位于德國(guó)菲爾特的工廠近期被世界經(jīng)濟(jì)論壇評(píng)為 “可持續(xù)燈塔工廠”，表彰其在能效提升、二氧化碳減排和資源節(jié)約方面的突出表現(xiàn)。通過(guò)實(shí)施智能能源系統(tǒng)，該工廠將單位體積能耗降低了 64% ，每單位產(chǎn)出量的溫室氣體排放量減少了 72%，每單位產(chǎn)出量的工業(yè)廢棄物減少了 47%，同時(shí)將總體產(chǎn)量提高了 145%。
西門子菲爾特工廠借助人工智能和循環(huán)策略，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)運(yùn)營(yíng)
（圖片來(lái)源：Getty Images）
這些成果源于對(duì)循環(huán)性的關(guān)注。西門子菲爾特工廠通過(guò)追蹤產(chǎn)品全生命周期，利用備件和維修延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命，避免了生產(chǎn)、報(bào)廢和回收過(guò)程中可能產(chǎn)生的排放。通過(guò)“長(zhǎng)壽命維修服務(wù)”，該工廠為特定產(chǎn)品提供延保服務(wù)。2025 年初，已有超過(guò) 300 例長(zhǎng)壽命維修案例，預(yù)計(jì)到 2026 年將增至 2000 例。此外，基于顯著的節(jié)能成果，菲爾特工廠力爭(zhēng)在 2026 年前實(shí)現(xiàn)碳中和。
與菲爾特工廠類似的例子還有芬蘭紡織公司 Spinnova，其正通過(guò)循環(huán)模式重新定義紡織業(yè)的可持續(xù)性。時(shí)尚行業(yè)每年可產(chǎn)生超過(guò) 9000 萬(wàn)噸廢棄物，消耗的水資源更是驚人。Spinnova 的使命之一就是讓紡織行業(yè)變得更可持續(xù)。
Spinnova 的技術(shù)使原材料生產(chǎn)商、纖維生產(chǎn)商等能夠通過(guò)模仿蜘蛛紡絲的機(jī)械工藝，從多種纖維素原料中生產(chǎn)纖維。這種獨(dú)一無(wú)二的生產(chǎn)工藝創(chuàng)造出外觀和觸感類似棉麻的材料。借助西門子技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新與設(shè)計(jì)，Spinnova 已在紡織行業(yè)中產(chǎn)生了可持續(xù)的影響。
用 AI 優(yōu)化可持續(xù)性
人工智能 (AI) 是另一種能夠有效推動(dòng)可持續(xù)性的“法寶”。盡管 AI 已在各行業(yè)和消費(fèi)者中被廣泛討論，但其可持續(xù)潛力才剛剛被發(fā)掘，實(shí)現(xiàn)這一潛力需要戰(zhàn)略部署和規(guī)?；瘧?yīng)用，而這只能通過(guò)工業(yè)級(jí) AI 的能力來(lái)滿足嚴(yán)苛環(huán)境下要求的質(zhì)量、安全性和可靠性。
AI 的優(yōu)勢(shì)還在于處理海量數(shù)據(jù)并識(shí)別隱藏模式的能力，不僅幫助企業(yè)通過(guò)發(fā)現(xiàn)低效環(huán)節(jié)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型以降低排放，還能在“數(shù)字化企業(yè)”中實(shí)現(xiàn)循環(huán)性。
愛(ài)爾蘭根工廠利用數(shù)字孿生優(yōu)化機(jī)器、運(yùn)營(yíng)和流程以提升能效。
（圖片來(lái)源：西門子）
那么 AI 的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景如何？作為可持續(xù)的數(shù)字化企業(yè)，西門子位于德國(guó)愛(ài)爾蘭根的工廠使用工業(yè) AI 收集、連接和分析數(shù)據(jù)，以加速可持續(xù)進(jìn)程，其效益顯而易見(jiàn)：工廠能耗降低了 25%，凈碳足跡減少了 50%，單位產(chǎn)品能耗降低了 50%，生產(chǎn)車間通風(fēng)系統(tǒng)功耗下降了 70%。
此外，愛(ài)爾蘭根工廠采用機(jī)器人以超高精度處理印刷電路板 (PCB) 組件。自動(dòng)化貼裝工藝的精密度提升大幅減少了材料與能源浪費(fèi)。由于智能機(jī)器人不再預(yù)分揀部件，原本用于分揀的塑料內(nèi)襯被淘汰，最終減少了數(shù)千件塑料廢料。如果沒(méi)有 AI 技術(shù)，這些環(huán)境與成本效益都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
可持續(xù)性的未來(lái)充滿機(jī)遇與變革。隨著循環(huán)性和 AI 逐漸應(yīng)用于企業(yè)的可持續(xù)計(jì)劃，企業(yè)能夠在滿足合規(guī)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約和效率提升，將可持續(xù)性從責(zé)任轉(zhuǎn)變?yōu)橛呗裕瑒?chuàng)造更高的企業(yè)價(jià)值。
