Kopioi artikkelin PDF-versio
Ympäristövaikutukset huomioon ottava suunnittelu on tulossa yhdeksi merkit-täväksi osaksi tuote- ja tuotannon suunnittelua. Ympäristömyötäinen suunnittelu on paitsi
ympäristön kannalta välttämätöntä myös taloudellisesti kannattavaa. Teknologian kehittämiskeskus Tekes on käynnistänyt hankkeen tukemaan ympäristövaikutukset huomioon ottavaa suunnittelua teollisuudessa.
Maapallon nopea väestönkasvu ja paraneva elintaso tuo mukanaan muutoksia myös tuotteiden ja tuotannon suunnitteluun. Luonnonvarojen käytön tehokkuutta on välttämätöntä tehostaa. Teollisuusmaiden väestö, joka on noin viidennes maapallon väestöstä, kuluttaa neljä viidesosaa maapallon luonnonvaroista. Jos kulutus kehitysmaissa nousisi teollisuusmaiden tasolle, kuluisi maapallolla luonnonvaroja nelinkertaisesti nykyiseen verrattuna. Kun vielä huomioidaan, että maapallon väestön ennakoidaan lisääntyvän kymmeneen miljardiin 50 vuodessa, nousisi luonnonvarojen kulutus kahdeksankertaiseksi nykyiseen verrattuna. Toisaalta on arvioitu, että maapallon nykyinen luonnonvarojen käyttö on noin kaksinkertainen kestävään tasoon nähden.
Tehokkuuden parannuttava
Edellä kuvattu karkean tason yhtälö kuvaa edessä olevaa pitkän aikavälin haastetta. Väestönkasvusta ja sinänsä tavoiteltavasta tasa-arvoisemmasta kulutuksesta huolimatta emme ole valmiita olennaisesti tinkimään omasta elintasostamme. Kuitenkin maapalloon kohdistuva kuormitus on kyettävä pitkällä aikavälillä puolittamaan. Tämän johdosta luonnonvarojen käyttöä maapallolla on olennaisesti tehostettava. Perusideana on vähemmästä enemmän eli vähintään nykyisen kaltainen elintaso on saavutettava kymmenesosalla siitä luonnonvarojen määrästä mitä nykyisin. Tätä tavoitetta kuvataan myös termillä Factor 10.
Vaikka ajatus saman tai paremman elintason saavuttamisesta kymmenesosalla nykyisistä luonnonvaroista tuntuu aluksi mahdottomalta, se ei kuitenkaan välttämättä sitä ole. Muutos tulee viemään runsaasti aikaa ja kaikissa toiminnoissa sitä ei tulla saavuttamaan. Toisaalta jo nyt on esimerkkejä, joissa kulutusta on pudotettu kymmenesosaan, sadasosaa tai jopa tuhannesosaan aiemmasta tinkimättä yhtään palvelun tasosta. Klassisin esimerkki luonnonvarojen kulutuksen alentamisesta lienee henkilökohtaisten puhelinvastaajalaitteiden korvautuminen palvelulla, jossa yksi teleoperaattorin keskuskone vastaa suuren asiakasjoukon vastaajapalveluista.
Kuten edellisessä esimerkissäkin, luonnonvarojen tehokkaampaan käyttöön liittyy usein tuotteen palvelevuuden uudelleen arviointia. Asiakas ei tarvitse ylimääräistä laitetta pöydälleen vaan tarvitsee palvelun, jossa soittaja voi jättää tarvittaessa viestin.
Jotta luonnonvarojen käytön tehokkuutta eli ekotehokkuutta voidaan parantaa, meidän on tiedettävä nykyinen lähtötasomme. Tämä edellyttää ekotehokkuuden mittaamista. Miten ekotehokkuutta mitataan? Yhden vastauksen tähän kysymykseen on antanut saksalainen Wuppertal-instituutti, joka on kehittänyt ns. MIPS-menetelmän (Material Input per Service unit). Tässä menetelmässä kaikki tuotteeseen sen elinkaaren aikana liittyvät materiaalivirrat lasketaan yhteen ja jaetaan palvelusuoritteella, joka voi olla esimerkiksi käyttökertojen lukumäärä. Laskentaa tukevat ainekohtaiset materiaalikertoimet, joissa on huomioitu raaka-aineiden tuotantoon tarvitut sivumateriaalivirrat.
Ympäristövaikutukset huomioon suunnittelussa
Ympäristövaikutukset huomioon ottava suunnittelu on tulossa yhdeksi merkittäväksi osaksi tuotteen ja tuotannon suunnittelua. Useat yritykset ovat jo siirtyneet tarkastelemaan tuotannon ympäristövaikutusten sijasta tuotteesta koko sen elinkaaren aikana aiheutuvia ympäristövaikutuksia. Tuotelähtöisen ympäristöajattelun taustalla on tuotteesta aiheutuvan ympäristövaikutuksen kokonaisvaltainen huomioiminen. Suunnittelumetodista, jossa koko elinkaaren aikaiset ympäristövaikutukset otetaan huomioon jo suunnitteluvaiheessa, käytetään nimeä ympäristömyötäinen tuotesuunnittelu tai Design for Environment (DfE).
Ympäristömyötäisessä tuotesuunnittelussa tarkastellaan tuotetta koko sen elinkaarensa aikana: tuotannossa, käytön aikana ja hävittämisen yhteydessä. Keskeisiä tarkasteltavia seikkoja ovat tuotteeseen liittyvät suorat ja epäsuorat materiaali- ja energiavirrat.
Ympäristömyötäisen tuotesuunnittelun avulla pystytään pääsääntöisesti alentamaan tuotteen kustannuksia. Suunnittelun aikana kulutettu lisätyö voidaan saada hyvinkin nopeasti takaisin esimeriksi vähentyneinä hukkamateriaaleina, alhaisempana energiankulutuksena tai alhaisempina jätteenkäsittelymaksuina. Säästö voi koitua joko tuotteen valmistajalle tai käytön aikana asiakkaalle.
Parhaimmissa tapauksissa uusiin innovaatioihin liittyvät palvelut ovat kustannuksiltaan vain murto-osa perinteisiin laitteen valmistusta vaativiin palveluihin verrattuna. Tällöin uusi palvelu voidaan hinnoitella siten, ettei vanhalla teknologialla ole edellytyksiä pysyä markkinoilla. Palvelun kokonaismarkkinoita tämä ei kuitenkaan välttämättä pienennä, koska hintojen laskiessa palvelun piiriin saadaan yhä enemmän käyttäjiä.
Suomessa on hyvät edellytykset ympäristömyötäisen tuotesuunnittelun käyttöönotolle. Suomesta löytyy vahvaa osaamista sekä informaatioteknologian että ympäristöteknologian alueilta. Informaatioteknologia luo uusia mahdollisuuksia innovaatioihin, joilla palveluita voidaan suorittaa tietotekniikan avulla ilman laitteiden rakentamista tai ihmisten ja tavaroiden kuljettamista. Toisaalta ympäristöteknologian asiantuntijat pystyvät kiinnittämään huomiota elinkaaren ja ympäristövaikutusten kannalta olennaisiin seikkoihin.
Ekotehokkuus saattaa tulevaisuudessa olla yksi yritysten kilpailutekijä. Ekotehokkuudella on alenevien tuotanto- ja käyttökustannusten lisäksi myös muita taloudellisia vaikutuksia. Verotuksen painopiste on hitaasti siirtymässä ihmisten työn verottamisesta esimerkiksi ympäristöveroihin. Tulevaisuudessa luonnonvarojen kulutus voi olla yksi verotuksen kohteista kunhan sen mittaamisessa päästään riittävän yksiselitteisiin parametreihin. Energian kulutustahan verotetaan jo tänäkin päivänä ja energiavero osuus tulee tuskin ainakaan laskemaan tulevaisuudessa.
Tietoa ja tukea tarjolla
Teknologian kehittämiskeskus Tekes tukee ympäristömyötäisen tuotesuunnittelun käyttöönottoa sähkö- ja elektroniikkateollisuudessa. Tekes on käynnistänyt hankkeen, jonka puitteissa sähkö- ja elektroniikkateollisuuden yritykset voivat saada tietoa sekä taloudellista tukea ympäristömyötäisen tuotesuunnittelun asiantuntijapalveluiden hankintaan. Hankkeen tavoitteena on nopeuttaa ympäristömyötäisen tuotesuunnittelun käyttöönottoa sähkö- ja elektroniikkateollisuuden yrityksissä.
Hankkeen puitteissa Suomen johtavat ympäristömyötäisen tuotesuunnittelun asiantuntijat, jotka koostuvat yksityisistä konsulttitoimistoista, yliopisto- ja korkeakouluyksiköistä sekä tutkimuslaitosten yksiköistä, tarjoavat keskitetysti ympäristömyötäiseen tuotesuunnitteluun liittyviä palvelujansa yritysten käyttöön. Pienten ja keskisuurten yritysten on mahdollisuus saada palveluihin 50 prosentin tuki. Hanketta koordinoi teknologiakeskus Neopoli Oy.
Koska ja sähkö- ja elektroniikkateollisuuden ympäristövaatimukset ovat muuttumassa mm. tulevien Euroopan Unionin direktiivien takia ja niiden vaikutus valtaosalle yrityksiä on vielä epäselvä, hankkeen kautta voi saada palveluja myös yritysten ympäristöalan strategisten valintojen hahmottamiseen. Lisäksi hankkeessa jaetaan maksutta olemassa olevaa tietoa valmisteilla olevista sähkö- ja elektroniikka-alaa koskevista ympäristödirektiiveistä.
Aiheesta enemmän
Teknologiakeskus Neopoli: www.neopoli.fi/dfe/
Elektroniikan vihreä suunnittelu: http://www.machina.hut.fi/elvi/
Sähkö-, elektroniikka- ja tietoteollisuus: http://www.electroind.fi
Schmidt-Bleek Friedrich. Luonnon uusi laskuoppi. Ekotehokkuuden mittari MIPS. toim. Michael Lettenmeier. Gaudeamus 2000.
Taustat
Kirjoittajat: DI Juha Määttä toimii ympäristöalan teknologiapäällikkönä Neopoli Oy:ssä.
TkL Markku Kuuva toimii projektipäällikkönä TKK:n koneensuunnittelun laboratoriossa.
DI Kari Rintala toimii Tekesissä Tietoliikenteen, elektroniikan ja viestinnän alueella.
Yhteystiedot: juha.maatta@neopoli.fi, markku.kuuva@hut.fi, kari.rintala@tekes.fi
Teknologiaohjelma: ETX
The Design for Environment method will have an important role in product and production planning. Design for Environment brings benefits for the environment and it gives possibilities for economic profits, too.
Tekes, the National Technology Agency of Finland has started a project that gives information and supports introduction of a Design for Environment method in Finnish SMEs.
Juha Määttä (juha.maatta@neopoli.fi) is the Tchnology Manager at the Environmental Technology unit at Neopoli Oy.