Praktyczne wdrożenie ISO 14009 w przedsiębiorstwie – od założeń do procesu projektowego

ISO 14009 nie wymaga tworzenia osobnego systemu zarządzania. Jej największą wartością jest możliwość włączenia zasad obiegu materiałów do istniejących procesów projektowania i rozwoju produktów. W praktyce oznacza to zmianę sposobu podejmowania decyzji: obok kosztu, jakości i funkcjonalności produktu pojawiają się trwałość, możliwość naprawy, ponownego użycia oraz odzysku materiałów.

ISO 14009:2020 została opracowana jako wytyczna wspierająca organizacje w systematycznym uwzględnianiu obiegu materiałów w projektowaniu i rozwoju. Szczególnie naturalne jest jej wykorzystanie w przedsiębiorstwach posiadających system zarządzania środowiskowego zgodny z ISO 14001, ale podejście to może być stosowane również w innych organizacjach.

Wdrożenie nie powinno polegać na stworzeniu kolejnego segregatora procedur. Kluczowe jest wprowadzenie kryteriów materiałowych do rzeczywistych decyzji podejmowanych przez konstruktorów, technologów, zakupy, produkcję i działy środowiskowe.

Od czego zacząć wdrożenie ISO 14009?

Pierwszym krokiem powinno być określenie, które produkty, procesy projektowe i materiały mają największe znaczenie z punktu widzenia obiegu materiałów.

Nie każda organizacja musi rozpoczynać od całego portfolio produktów. W praktyce bardziej efektywne może być wybranie:

• jednej grupy produktów,
• nowego projektu znajdującego się przed rozpoczęciem produkcji,
• produktu wymagającego modernizacji,
• wyrobu generującego dużą ilość odpadów,
• produktu zawierającego dużą ilość surowców pierwotnych,
• wyrobu trudnego do naprawy lub recyklingu.

Pilotaż pozwala przetestować nowe zasady bez konieczności jednoczesnej przebudowy wszystkich procesów projektowych.

Analiza obecnego produktu

Przed wprowadzaniem zmian warto dokładnie sprawdzić, jak wygląda obecny obieg materiałów.

Analiza powinna obejmować między innymi:

• rodzaje wykorzystywanych materiałów,
• ilość materiałów przypadającą na jednostkę produktu,
• udział materiałów pochodzących z recyklingu,
• ilość odpadów powstających podczas produkcji,
• trwałość produktu,
• możliwość naprawy,
• możliwość wymiany komponentów,
• sposób demontażu produktu,
• możliwość ponownego użycia części,
• możliwości recyklingu po zakończeniu użytkowania.

Taka analiza tworzy punkt odniesienia, względem którego można później oceniać efekty zmian projektowych.

Mapa materiałowa produktu

Jednym z praktycznych narzędzi może być stworzenie mapy materiałowej produktu.

Powinna ona wskazywać:

• jakie materiały występują w produkcie,
• w jakiej ilości,
• w których komponentach są wykorzystywane,
• w jaki sposób zostały połączone,
• czy można je oddzielić,
• czy mogą zostać ponownie wykorzystane,
• czy istnieje dla nich technologia i rynek recyklingu.

Dzięki temu projektant może szybko zauważyć materiały problematyczne oraz miejsca, w których stosowane są niepotrzebnie złożone konstrukcje materiałowe.

Ustalenie celów obiegu materiałów

ISO 14009 powinna prowadzić do konkretnych decyzji i mierzalnych celów.

Przykładowe cele mogą dotyczyć:

• zmniejszenia masy produktu,
• ograniczenia liczby rodzajów tworzyw,
• zwiększenia zawartości materiału z recyklingu,
• wydłużenia przewidywanego okresu użytkowania,
• skrócenia czasu demontażu,
• zwiększenia udziału części wymiennych,
• zmniejszenia ilości odpadów produkcyjnych,
• zwiększenia udziału komponentów nadających się do ponownego użycia.

Cel „produkt bardziej ekologiczny” jest zbyt ogólny. Cel „zmniejszenie masy tworzywa pierwotnego o 20%” może już zostać zweryfikowany.

Włączenie kryteriów środowiskowych do briefu projektowego

Jeżeli wymagania dotyczące obiegu materiałów pojawiają się dopiero po zakończeniu projektu, możliwości zmian są już ograniczone.

Dlatego powinny znaleźć się w dokumentacji rozpoczynającej projekt obok typowych wymagań dotyczących:

• funkcjonalności,
• bezpieczeństwa,
• kosztu,
• jakości,
• masy,
• parametrów technicznych.

Brief może zawierać wymagania dotyczące minimalnej trwałości, możliwości naprawy, rodzaju materiałów, zawartości recyklatu czy sposobu demontażu.

Zespół projektowy nie może działać sam

Jednym z najważniejszych warunków skutecznego wdrożenia jest współpraca różnych działów przedsiębiorstwa.

W proces powinny być zaangażowane między innymi:

• projektowanie i konstrukcja,
• technologia,
• produkcja,
• zakupy,
• kontrola jakości,
• serwis,
• logistyka,
• ochrona środowiska,
• sprzedaż i marketing.

Każdy z tych działów posiada inne informacje o produkcie.

Serwis wie, które części najczęściej się psują. Produkcja zna miejsca generowania największych strat materiałowych. Zakupy znają dostępność surowców wtórnych. Dział środowiskowy może ocenić konsekwencje powstających odpadów, a recykler wskazać materiały szczególnie trudne do zagospodarowania.

Współpraca z dostawcami materiałów

Projektowanie obiegu materiałów wymaga również współpracy z dostawcami.

Warto uzyskać informacje dotyczące:

• pochodzenia materiału,
• zawartości surowca wtórnego,
• możliwości ponownego przetworzenia,
• dodatków i substancji wpływających na recykling,
• zmienności parametrów materiału,
• możliwości odbioru pozostałości produkcyjnych.

Dostawca może również zaproponować alternatywny materiał o podobnych parametrach technicznych, ale lepszych możliwościach dalszego wykorzystania.

Włączenie recyklera na etapie projektowania

Jedną z najbardziej praktycznych metod jest konsultowanie projektu z firmą, która w przyszłości będzie zajmowała się demontażem lub recyklingiem produktu.

Recykler może wskazać:

• materiały trudne do rozpoznania,
• połączenia utrudniające demontaż,
• tworzywa mające ograniczony rynek,
• powłoki powodujące zanieczyszczenie surowca,
• elementy niebezpieczne, które należy szybko wydzielać,
• komponenty posiadające szczególną wartość.

Informacje te pozwalają uniknąć sytuacji, w której produkt jest teoretycznie „nadający się do recyklingu”, ale jego przetworzenie w warunkach rynkowych okazuje się nieopłacalne.

Projektowanie kilku wariantów

Zamiast rozwijać tylko jeden wariant produktu, warto na wczesnym etapie porównać kilka rozwiązań konstrukcyjnych.

Można przykładowo zestawić:

• konstrukcję klejoną i skręcaną,
• materiał pierwotny i materiał z recyklingu,
• obudowę wielomateriałową i monomateriałową,
• baterię wbudowaną i wymienną,
• produkt jednorazowy i system wielokrotnego użycia.

Porównanie powinno obejmować nie tylko koszt produkcji, lecz również zużycie materiałów, trwałość, serwis, demontaż i możliwy sposób zagospodarowania po zakończeniu użytkowania.

Projektowanie pod dłuższe użytkowanie

Obieg materiałów nie oznacza wyłącznie recyklingu. Jednym z najskuteczniejszych sposobów ograniczania zużycia zasobów jest wydłużenie czasu użytkowania produktu.

Projekt należy więc analizować pod kątem:

• trwałości konstrukcji,
• możliwości wymiany części eksploatacyjnych,
• naprawialności,
• możliwości modernizacji,
• dostępności części zamiennych,
• odporności na starzenie technologiczne.

Produkt używany dwukrotnie dłużej może ograniczyć zapotrzebowanie na nowe materiały skuteczniej niż niewielkie zmniejszenie jego masy.

Projektowanie pod ponowne użycie komponentów

Nie wszystkie części produktu muszą kończyć swój cykl życia jednocześnie.

Obudowa, rama, silnik czy element konstrukcyjny mogą zachować pełną funkcjonalność mimo zużycia innych komponentów.

Warto więc określić:

• które części mają najdłuższą trwałość,
• czy można je bezpiecznie wymontować,
• jak można ocenić ich stan,
• czy mogą zostać zastosowane w kolejnym produkcie,
• czy można je poddać regeneracji.

Takie podejście pozwala zachować większą wartość niż natychmiastowy recykling całego wyrobu.

Projektowanie pod recykling

Dopiero dla elementów, których nie można ponownie wykorzystać, należy zaplanować skuteczny odzysk materiałów.

W praktyce oznacza to między innymi:

• ograniczanie liczby rodzajów materiałów,
• stosowanie materiałów możliwych do rozdzielenia,
• unikanie niepotrzebnych laminatów,
• ograniczanie trwałego klejenia,
• oznaczanie materiałów,
• wydzielanie substancji problematycznych.

Projektant powinien przy tym sprawdzić, czy dla danego materiału istnieje rzeczywisty proces recyklingu, a nie tylko możliwość teoretyczna.

Ocena prototypu

Prototyp powinien być testowany nie tylko pod względem działania, wytrzymałości czy bezpieczeństwa.

Warto przeprowadzić również:

• próbę naprawy,
• próbę wymiany części,
• pełny demontaż,
• segregację materiałów,
• ocenę możliwości regeneracji komponentów.

Pomiar czasu i liczby operacji potrzebnych do tych czynności pozwala znaleźć problemy, których nie widać na modelu komputerowym.

Lista kontrolna dla projektanta

Przed zatwierdzeniem projektu warto odpowiedzieć przynajmniej na podstawowe pytania:

• Czy zastosowano tylko materiały rzeczywiście potrzebne?
• Czy można zmniejszyć masę produktu bez skracania jego trwałości?
• Czy zastosowane materiały można łatwo rozdzielić?
• Czy produkt można naprawić?
• Czy części eksploatacyjne są łatwo dostępne?
• Czy możliwa jest modernizacja?
• Czy komponenty można wykorzystać ponownie?
• Czy produkt można rozmontować bez niszczenia?
• Czy materiały są oznaczone?
• Czy istnieje realna możliwość ich recyklingu?

Taka lista nie zastępuje analizy technicznej, ale pomaga zapobiegać pomijaniu podstawowych zagadnień.

Wskaźniki obiegu materiałów

Efekty wdrożenia powinny być mierzone. W przeciwnym razie trudno ocenić, czy zmiany rzeczywiście przynoszą rezultat.

Przykładowymi wskaźnikami mogą być:

• masa produktu,
• ilość surowca pierwotnego na produkt,
• udział materiałów z recyklingu,
• liczba różnych materiałów,
• ilość odpadów produkcyjnych,
• przewidywany okres użytkowania,
• czas wymiany podstawowych części,
• czas pełnego demontażu,
• udział masowy materiałów możliwych do odzysku,
• udział komponentów możliwych do ponownego użycia.

Wskaźniki powinny być dobrane do konkretnego produktu i działalności przedsiębiorstwa.

Dokumentowanie decyzji projektowych

Istotnym elementem systematycznego podejścia jest dokumentowanie powodów wyboru określonych materiałów i rozwiązań.

W dokumentacji można zapisywać:

• rozważane warianty,
• kryteria oceny,
• wyniki testów,
• ograniczenia technologiczne,
• przyczyny zastosowania materiałów trudniejszych do recyklingu,
• wyniki konsultacji z dostawcami i recyklerami.

Takie dane są szczególnie przydatne podczas projektowania kolejnych generacji produktu.

Powiązanie ISO 14009 z ISO 14001

Dla organizacji posiadającej system zarządzania środowiskowego wdrożenie zasad ISO 14009 może zostać połączone z istniejącymi mechanizmami EMS.

Obieg materiałów można uwzględnić w:

• identyfikacji aspektów środowiskowych,
• celach środowiskowych,
• planowaniu działań,
• nadzorze operacyjnym,
• ocenie dostawców,
• monitorowaniu efektów środowiskowych,
• przeglądach zarządzania.

Dzięki temu decyzje projektowe nie funkcjonują jako osobna inicjatywa, lecz stają się częścią systemowego zarządzania środowiskowego.

Najczęstszy błąd – wdrożenie tylko przez dział środowiskowy

ISO 14009 nie może zostać skutecznie wdrożona wyłącznie przez specjalistę ochrony środowiska.

To konstruktor decyduje o budowie produktu, zakupy o dostawcach i materiałach, produkcja o technologii, a serwis poznaje rzeczywistą trwałość wyrobu.

Rola działu środowiskowego powinna polegać przede wszystkim na:

• dostarczaniu kryteriów,
• koordynowaniu danych,
• identyfikowaniu ryzyk,
• monitorowaniu wskaźników,
• wspieraniu zespołu projektowego.

Obieg materiałów powinien być wspólnym zadaniem organizacji.

Drugim błędem jest skupienie wyłącznie na recyklingu

Jeżeli wdrożenie prowadzi jedynie do pytania „czy produkt można poddać recyklingowi?”, wykorzystuje tylko część potencjału podejścia ISO 14009.

W pierwszej kolejności warto analizować:

• czy można zużyć mniej materiałów,
• czy produkt może działać dłużej,
• czy można go naprawić,
• czy można wykorzystać ponownie jego części,
• czy możliwa jest regeneracja.

Recykling jest ważny, ale powinien być jednym z kilku możliwych sposobów zachowania materiałów w obiegu.

Nie trzeba zmieniać wszystkiego od razu

Wdrożenie ISO 14009 może być procesem stopniowym.

Przedsiębiorstwo może rozpocząć od jednego produktu i jednej zmiany, na przykład:

• zastąpienia kleju połączeniem rozłącznym,
• zmniejszenia liczby tworzyw,
• wprowadzenia recyklatu,
• umożliwienia wymiany baterii,
• wydłużenia dostępności części zamiennych,
• stworzenia instrukcji demontażu.

Po ocenie efektów rozwiązania można przenosić na kolejne produkty.

Ciągłe doskonalenie

Projekt nie powinien kończyć się w dniu rozpoczęcia sprzedaży produktu.

Dane z użytkowania mogą wskazywać nowe możliwości poprawy. Szczególnie wartościowe są informacje dotyczące:

• najczęstszych awarii,
• części wymienianych przez serwis,
• rzeczywistego okresu użytkowania,
• problemów podczas demontażu,
• jakości odzyskanych materiałów,
• opinii zakładów recyklingu.

Informacje te powinny wracać do zespołu projektowego i wpływać na kolejne wersje produktu.

Praktyczny schemat wdrożenia ISO 14009

W uproszczeniu proces można sprowadzić do następującej sekwencji:

1. wybór produktu lub projektu pilotażowego,
2. analiza przepływu materiałów,
3. identyfikacja najważniejszych problemów,
4. określenie mierzalnych celów,
5. włączenie kryteriów do założeń projektowych,
6. opracowanie wariantów konstrukcyjnych,
7. konsultacje z dostawcami, serwisem i recyklerami,
8. ocena prototypu,
9. wdrożenie najlepszego rozwiązania,
10. monitorowanie wyników i dalsze doskonalenie.

Najważniejsze jest zachowanie ciągłości pomiędzy projektowaniem, produkcją, użytkowaniem produktu i jego późniejszym zagospodarowaniem.

Podsumowanie

Praktyczne wdrożenie ISO 14009 nie polega na dodaniu kolejnej procedury do systemu zarządzania. Polega na zmianie kryteriów, według których projektowany jest produkt.

Rodzaj i ilość materiałów, trwałość, naprawialność, możliwość demontażu oraz ponownego wykorzystania części powinny być analizowane tak samo wcześnie jak koszt, funkcjonalność czy jakość.

Najlepszym sposobem rozpoczęcia jest niewielki projekt pilotażowy, mierzalne cele i współpraca konstruktorów z produkcją, serwisem, działem środowiskowym, dostawcami oraz recyklerami.

W ten sposób ISO 14009 przenosi gospodarkę materiałową z końca procesu na jego początek. Zamiast zarządzać odpadem, który już powstał, organizacja może projektować produkt tak, aby materiały zachowywały wartość przez możliwie wiele kolejnych cykli.