Vi tilbyr

Circular Manufacturing skal undersøke hvordan industri 4.0-teknologier kan muliggjøre sirkulær økonomi.

Målet er å aktivt bidra til bærekraftig og sirkulær omstilling av norsk næringsliv ved å forstå:

  • Hvorfor er fortsatt så mange norske bedrifter lineære, på tross av åpenbare potensielle fordeler ved sekularitet?

  • Hvilke sirkulære strategier passer for hvilke bedrifter og produkter eller tjenester?

  • Hvilke industri 4.0 teknologier bør anvendes for å transformere dagens linear økonomi til en sirkulær økonomi?

  • Hvordan kan slike teknologier integreres for å muliggjøre implementering av sirkulære strategier?

  • Hvordan må relevante sirkulære strategier tilpasses for å lykkes med en slik integrasjon?

En figur som viser hva circular manufacturing er, og sammenhengen mellom sirkulærøkonomiske strategier og industri 4.0

De viktigste strategiene for å oppnå sirkulær økonomi

  • Strategier for å reduserer bruk av materialer og energi. For øyeblikket er bruken av materialer svært ineffektiv og lite effektiv; vi kan oppnå lignende samfunnsmessige resultater ved å bruke mye mindre og fase ut fossile brensler, for eksempel. Dette betyr ikke at vi må ha det verre, men heller fokusere på å bruke materialer effektivt: tenk på å sykle i stedet for å kjøre bil, bruke få materialer i produksjonen, og bo i et rom som passer dine behov. Å bruke mindre er en grunnleggende prinsipp i den sirkulære økonomien - men for øyeblikket overskrider grensen for bærekraftig forbruk.

  • Langsomme strategier har som mål å holde materialer i bruk så lenge som mulig, for eksempel gjennom design for holdbarhet og mulighet for reparasjon. En mer sirkulær økonomi er også en mer langsom: materialer, komponenter og produkter - og til og med bygninger og infrastruktur - som vi låser i beholdninger, er laget for å vare. Dette vil redusere behovet for materialer på lang sikt, i essens også bidra til å begrense ressursstrømmene.

  • Regenereringsstrategier faser ut farlige eller giftige materialer og prosesser og erstatter dem med fornybare biomassekilder. En sirkulær økonomi har som mål å etterligne naturlige sykluser - for eksempel ved å skifte til mer regenerative jordbruksmetoder - samtidig som man maksimerer andelen av sirkulær biomasse som kommer inn i økonomien. Regenerering kan skje både på systemnivå (ved å designe regenerative prosesser) og på produktnivå (ved å bytte fra syntetisk til organisk gjødsel, for eksempel).

  • Syklusstrategier har som mål å sykle og gjenbruke materialer til deres høyeste verdi: de maksimerer mengden av sekundære materialer som kommer tilbake til økonomien, og minimerer dermed behovet for jomfruelige (ukjente) materialinnganger, og derfor begrenser også strømmene. Selvfølgelig vil jomfruelige materialer alltid være nødvendig i en viss grad: alle materialer brytes ned og kan ikke sykles uendelig, de bruker energi og krever blanding med jomfruelige materialer for å opprettholde styrke og funksjonalitet.

Industri 4.0

Industri 4.0 betegner den fjerde industrielle revolusjonen, hvor industri, produksjon, verdikjeden digitaliseres og integreres til en integrert og dynamisk enhet. Målet med industri 4.0 er å integrere produksjon med state-of-the-art informasjons- og kommunikasjonsteknologi (IKT). Nye forretningsmodeller, automatisering, roboter, big data, tingenes internett og kunstig intelligens er i ferd med å endre arbeidslivet fundamentalt.

  • Internet of Things (IoT) refererer til et nettverk av fysiske enheter som er utstyrt med sensorer, programvare og annen teknologi som tillater dem å samle og utveksle data. Disse enhetene er koblet til internett og er i stand til å kommunisere med hverandre og med andre systemer.

  • Kunstig intelligens refererer til evnen til datamaskiner og maskinlæringssystemer til å utføre oppgaver som normalt krever menneskelig intelligens. Dette inkluderer evnen til å lære, rasjonelt tenke, løse problemer, gjenkjenne mønstre, og ta beslutninger.

    KI-systemer benytter avanserte algoritmer og datamaskinprogrammering for å analysere store mengder data, trekke konklusjoner, forutsi trender, og utføre spesifikke oppgaver uten direkte menneskelig innblanding.

  • Maskinlæring er en underkategori av kunstig intelligens (AI) som fokuserer på å utvikle datamodeller og algoritmer som tillater datamaskiner å lære og forbedre seg selv basert på erfaringer fra data, uten å være eksplisitt programmert til å utføre spesifikke oppgaver.

    I stedet for å bli gitt spesifikke instruksjoner, bruker maskinlæringssystemer store mengder data for å identifisere mønstre, trekke ut innsikt og ta beslutninger. Disse systemene lærer og forbedrer ytelsen sin over tid ved å bruke algoritmer som gjør dem i stand til å tilpasse seg endringer og forutsi fremtidige resultater basert på tidligere erfaringer.

  • Både fysiske og virtuelle roboter lærer og tar i økende grad beslutninger på egenhånd. I Industri 4.0 jobber roboter sammen med mennesker. Takket være fremskritt innen robotikk får de en rekke nye evner, og når dette kombineres med kunstig intelligens (AI) og maskinlæring (ML), forbedrer robotene også evnen til å lære og ta beslutninger selvstendig.

  • Det er nå mulig å bygge digitale modeller som speiler den fysiske verden. Mange industrielle anlegg blir faktisk konstruert som "virtuelle tvillinger" før den fysiske byggingen tar sted. Disse modellene kan inkludere maskiner, produkter og mennesker, og de er koblet til virkeligheten med ekte data.

    De kan også brukes som testområder for å prøve ulike scenarier - inspirert av spillindustrien - før man gjør faktiske endringer i den virkelige verden.

  • En annen mulig viktig teknologisk driver som har allmenn nytteverdi, er avanserte materialer. Fremskritt innen design og utvikling av nye materialer er den "stille muliggjøreren" bak mange forbedringer i produkter og maskiner. Takket være forbedrede simuleringsmuligheter, er det nå mulig å beregne hvordan materialer oppfører seg under ulike forhold.

  • Takket være både forbedret design og bedre maskinvare, kan maskiner og mennesker nå kommunisere flytende med færre misforståelser. Berøringsskjermer, stemmeassistenter og bærbare teknologier er blant eksemplene på nye former for samhandling.

    Augmented reality legger til et lag med data oppå bilder fra den virkelige verden. Direktesendte kamerabilder og smartbriller kan også brukes til å berike den fysiske verden med digital informasjon (eller berike dataen med informasjon fra den virkelige verden).

  • Tillit er avgjørende for å muliggjøre nye og åpne datadrevne forretningssystemer i Industri 4.0. Økt tilkobling og deling av data skaper et presserende behov for å sikre kritiske industrielle systemer og produksjonslinjer. Sikre og pålitelige kommunikasjonssystemer utvikles, sammen med sofistikerte systemer for brukerautentisering.

  • Deling av data på tvers av selskaper og maskiner og sanntidsinteraksjon med brukere og samarbeidspartnere krever øyeblikkelig tilgjengelighet av data. Skyen blir stadig vanligere for håndtering av data og erstatter de gamle lokale serverne. Tjenester bygges i økende grad på toppen av applikasjonsprogrammeringsgrensesnitt (API-er) som gjør integreringer og programmering av data-drevne tjenester mye enklere.

  • Additiv produksjon, som for eksempel 3D-print, gir bygningsmessige fordeler som komplekse og lette design. Disse maskinene er allerede integrert i ulike bransjer, spesielt for å prototypere og produsere individuelle komponenter. Med Industri 4.0 vil disse additiv-produksjonsmetodene i større grad bli brukt i små produksjonsserier av tilpassede produkter.

  • Blokkjede, mest kjent for kryptovaluta, vil muligens ha mange viktige anvendelser i en fremtidig Industri 4.0-verden. Blokkjede kan betraktes som en alternativ, samarbeidsorientert måte å håndtere data på. I stedet for en sentralisert database lagres data i en "distribuert hovedbok" - en tidsstemplet kjede av blokker som deles på et nettverk av datamaskiner. I en blokkjede blir hvert enkelt oppføring godkjent av nettverket, og oppføringene legges til i en blokk. Oppføringene er "inngravert" og er svært vanskelige å endre etter at de er lagt til i kjeden.