Mục tiêu trở thành trung hòa về khí hậu của Liên minh Châu Âu vào năm 2050 đòi hỏi ngành công nghiệp phải tăng cường sự nỗ lực. Đạo luật Chuỗi cung ứng (The Supply Chain Act), dần dần có hiệu lực kể từ tháng 1 năm 2023, đang tiếp tục thúc đẩy sự phát triển này và sẽ ảnh hưởng đến tất cả các công ty Đức có hơn 1000 nhân viên từ năm 2024. Trong tương lai, các công ty này phải đảm bảo rằng các nhà cung cấp trong nước và quốc tế của họ tuân thủ với yêu cầu bảo vệ môi trường và nguyên tắc an toàn lao động.
Cơ hội và thách thức của phát thải carbon
Trong việc thực hiện các chiến lược bền vững, lượng khí thải carbon cụ thể của sản phẩm tương đương với lượng CO2 (CO2e) tạo thành một con số quan trọng để ghi lại lượng phát thải khí nhà kính. Bằng cách xác định lượng CO2 tương đương, lượng khí thải CO2 được tạo ra có thể được hiển thị một cách minh bạch. Ví dụ, điều này cho phép lựa chọn các sản phẩm tập trung vào CO2. Đồng thời, việc phân tích dấu chân carbon giúp xác định các đòn bẩy để giảm phát thải khí nhà kính. Phát thải CO2 của nhóm làm việc chuyên đề trong quá trình phát triển sản phẩm còn tiến thêm một bước nữa và có kế hoạch dự báo phát thải CO2 đã có trong giai đoạn thiết kế, ngay cả trước khi dây chuyền sản xuất được thiết lập và sản phẩm đầu tiên được sản xuất. Các nghiên cứu sơ bộ đã phát hiện ra rằng có thể tiết kiệm tới 80% CO2 thông qua thiết kế tối ưu.
Tuy nhiên, khi nói đến lượng khí thải carbon, nhiều công ty phải đối mặt với thách thức thiếu dữ liệu cũng như thiếu mạng lưới kỹ thuật số. Cả trong nội bộ và với các đối tác và nhà cung cấp bên ngoài. Lý do cho điều này có thể rất đa dạng, từ việc thiếu thu thập dữ liệu đến các yêu cầu nội bộ của công ty đến thiếu cơ sở hạ tầng dữ liệu an toàn. Hơn nữa, việc tính toán phát thải có ý nghĩa bao gồm các quy trình thượng nguồn và hạ nguồn (Scope 3) đòi hỏi một phương pháp tính toán thống nhất. Tiêu chuẩn ISO 14067 cung cấp cơ sở tốt cho việc này nhưng vẫn có chỗ cho sự vận động trong các phần cụ thể của ngành.
Dự đoán lượng khí thải carbon của các thành phần đúc phun
Nhóm công tác chuyên đề trước tiên sẽ cụ thể hóa dự báo lượng khí thải CO2 trên cơ sở cốc đo được sản xuất bằng phương pháp ép phun. Ở đây, có thể tránh được lượng khí thải CO2 đáng kể trong quá trình sản xuất tiếp theo bằng cách đưa ra các quyết định tối ưu trong quá trình phát triển sản phẩm, đặc biệt thông qua việc lựa chọn loại nhựa, khuôn mẫu hoặc loại và kích thước thích hợp của máy ép phun.
Tuy nhiên, các tùy chọn cấu hình phụ thuộc nhiều vào nhau: ví dụ, việc lựa chọn một nhóm nhựa khác sẽ ảnh hưởng đến mức tiêu thụ năng lượng tiếp theo của máy ép phun. Vấn đề này được giải quyết bằng cách thực hiện tính toán mức tiêu thụ năng lượng riêng của máy ép phun cho từng kịch bản cấu hình dựa trên dữ liệu vật liệu của nhựa và mô phỏng quá trình ép phun. Bằng cách tính toán này, ước tính mức tiêu thụ năng lượng tại địa điểm sản xuất trong tương lai và do đó có thể dự đoán được chi phí và lượng khí thải (Phạm vi 1 & 2). Ngoài các giá trị được tạo riêng lẻ, các mục tĩnh từ tài liệu hoặc tính toán riêng cũng được bao gồm. Điều này đặc biệt áp dụng cho phát thải gián tiếp Phạm vi 3 phát sinh dọc theo chuỗi giá trị thượng nguồn và hạ nguồn, chẳng hạn như dấu vết của nguyên liệu thô cần xử lý.
Phương pháp tiếp cận dựa trên các tiêu chuẩn như tiêu chuẩn đánh giá vòng đời DIN EN ISO 14040 và 14044, tiêu chuẩn xác định lượng khí thải carbon dành riêng cho sản phẩm DIN EN ISO 14067, Giao thức Khí nhà kính (GHG) và Euromap 60.2. Sự mơ hồ của các chuẩn mực được cụ thể hóa hơn bằng cách xây dựng phương pháp tính toán và kế toán thống nhất trong dự án.
Khung theo nguyên tắc Gaia-X (GER)
Tạo ra giá trị thông qua mô hình kinh doanh dựa trên dữ liệu, tuân thủ Gaia-X
Việc triển khai thành công dự báo lượng khí thải carbon đòi hỏi một hệ sinh thái có thể tương tác để tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền dữ liệu cũng như các yêu cầu dịch vụ. Điều này trái ngược với những cảnh báo có thể có về bảo vệ dữ liệu và nỗ lực cao trong việc tự động hóa và thu thập dữ liệu CO2. Vì lý do này, một mô hình kinh doanh dựa trên dữ liệu đang được phát triển trong nhóm làm việc theo chủ đề nhằm định lượng các lợi ích khác nhau như lợi thế cạnh tranh và cung cấp dịch vụ mở rộng cho khách hàng bên cạnh các yêu cầu pháp lý trong tương lai. Sử dụng các giao diện, dữ liệu sẽ được cung cấp thông qua các giải pháp đám mây, do đó sẽ là một phần của cơ sở hạ tầng dữ liệu mới của Châu Âu Gaia-X. Cụ thể, đây là cổng thông tin EuProGiant được đối tác dự án A1 Digital cung cấp thông qua hạ tầng đám mây Exoscale. Trong tương lai, các công ty tham gia sẽ có thể cung cấp dữ liệu và dịch vụ của họ, chẳng hạn như thuật toán, một cách an toàn và tuân thủ Gaia-X thông qua cổng thông tin. Các công ty khác trong hệ sinh thái EuProGigant sẽ có tùy chọn sử dụng nó sau khi ký thỏa thuận sử dụng dữ liệu. Cho đến lúc đó, dữ liệu vẫn còn trong môi trường hệ thống CNTT của các chủ sở hữu tương ứng. Khái niệm này có thể được chuyển sang các ngành sản xuất khác, mở ra tầm nhìn về việc lập kế hoạch sản phẩm tối ưu hóa CO2 giữa các ngành.
Giới thiệu về EuProGiant
“European Production Gigantet” (EuProGigant) tượng trưng cho tầm nhìn về một ngành sản xuất châu Âu thông minh, linh hoạt và bền vững. Họ đang nghiên cứu triển khai Gaia-X có thể sử dụng được cho các công ty sản xuất và sẽ thiết lập một hệ sinh thái sản xuất được nối mạng kỹ thuật số, đa địa điểm dựa trên cơ sở hạ tầng dữ liệu Châu Âu Gaia-X vào tháng 3 năm 2025 – “Internet sản xuất của tương lai”. Khi tương tác với Gaia-X, EuProGiant không chỉ cho phép quản lý dữ liệu có chủ quyền mà còn cung cấp một chiều hướng mới trong việc phân tích các quy trình sản xuất của riêng mình bằng cách làm cho các chuỗi giá trị dữ liệu giữa các công ty có thể mô tả được. Đối với việc mở rộng dự án Theia, khái niệm về lượng khí thải CO2 của nhóm làm việc theo chủ đề trong quá trình phát triển sản phẩm đã được đưa ra và nghiên cứu chuyên sâu như một trong hai tiểu dự án. Ngoài ra, còn có chuyên môn của 25 công ty đồng hành cùng dự án nghiên cứu Áo-Đức dưới hình thức ủy ban ngành.
Để xem các tin bài khác về “Công nghệ – Công nghiệp xanh”, hãy nhấn vào đây.
Nguồn: EMO-Hannover
