A gyártóüzemek az egyik legnagyobb energiafogyasztók közé tartoznak: a Nemzetközi Energia Ügynökség szerint 2022-ben az ipar felelt az összes energiafelhasználás 37 százalékáért, míg a teljes szén-dioxid-kibocsátás negyedéért. Jelentésük szerint történnek ugyan biztató lépések az energiahatékonyság javítása vagy az emissziócsökkentés terén, például a megújuló energiaforrások egyre szélesebb körű felhasználásával vagy a kutatás-fejlesztés segítségével, ám a folyamatok túl lassan haladnak.

Ahhoz, hogy 2030-ig érdemi haladást lehessen elérni a nettó zéró kibocsátási forgatókönyv célkitűzései felé, nagyobb anyag- és energiahatékonyságra, az alacsony szén-dioxid-kibocsátású üzemanyagok gyorsabb elterjedésére, valamint a közel zéró kibocsátású gyártási folyamatok gyorsabb fejlesztésére és bevezetésére van szükség – ilyen például a szén-dioxid leválasztása, hasznosítása vagy tárolása, vagy a hidrogén, mint fűtőanyag fokozottabb használata. A kormányzati intézkedések felgyorsíthatják ezt a folyamatot, például azáltal, hogy csökkentik az új technológiák fejlesztésével járó kockázatokat (például állami támogatásokkal), illetve kötelező szén-dioxid-kibocsátáscsökkentési előírásokat vezetnek be. Azonban még a fenntarthatóság élharcosának számító Európai Unióban is óriási a lemaradás.

A kibocsátáscsökkentésben az ipar 4.0 megoldásai is szerepet játszhatnak, azonban csak akkor hozhatnak valódi eredményt, ha beépülnek a napi működésbe és a vezetői döntéshozatal részévé válnak – mutat rá egy tavalyi tanulmány. Az okoseszközök, érzékelők és digitális vezérlőrendszerek révén az energiafogyasztás valós időben mérhető, ami a gépi tanulással és a prediktív elemzéssel párosítva lehetővé teszi a gyártási folyamatok optimalizálását és az energiapazarlás csökkentését.

Egy gyártósor például az adatelemzések alapján újraütemezhető úgy, hogy az energiaigény csúcsidőszakon kívülre essen, vagy hogy a gépek ne fussanak feleslegesen – ezekkel a megoldásokkal akár 20–30 százalékkal is csökkenthető az energiafogyasztás. Az Audi Hungária legfrissebb környezetvédelmi nyilatkozata szerint a győri üzem energiafelhasználása 2023-ban 27 százalékkal, vízfogyasztása 37 százalékkal volt alacsonyabb a 2014-es bázisévhez képest, ráadásul teljesen karbonsemlegesen működik.

A termelési folyamatok virtuális modellezése, azaz a digitális ikrek a tervezés fázisában segítenek a finomhangolásban, ezáltal kevesebb lesz az üresjárat és a selejt, csökken az anyagveszteség és kevesebb hulladék keletkezik. Az automatizált hibadetektáló rendszerek pedig már a gyártás közben kiszűrik a hibás darabokat, így csökken az energia- és az anyagfelhasználás, míg a körforgásos gazdaságot támogató megoldások (szenzorok segítségével) pontosan követik a nyersanyag útját, így az újrahasznosítható részek nem vesznek el a láncban. Az érzékelők emellett mérik az üzem szén-dioxid- és vízhasználatát, amelyek valós időben tudnak beavatkozni szükség esetén. A vizet például sok esetben „túlhasználják”, de a fogyasztási adatok mentén kialakított zárt rendszerekkel csökkenthető a pazarlás.

A digitalizált ellátási láncok révén pedig pontosan lehet előrejelezni, hogy mikor, hol és pontosan mennyi alapanyagra vagy félkész termékre van szükség, amivel elkerülhető a túltermelés és a fölösleges szállítás. Az üzemeken belül logisztikai céllal alkalmazott automata irányított járművek működését is lehet ezzel áramvonalasítani, hogy csak szükség esetén működjenek, és mindig a megfelelő mennyiségű anyagok szállítsák a megfelelő helyre. Ezek összességében rengeteg költséget takaríthatnak meg a gyáraknak.

Más kérdés, hogy a rengeteg fejlett automata eszköz önmagában is rendkívül energiaigényes – tehát míg a cél a hatékonyság javítása lenne, maga a technológia bevezetése gyakran hatalmas energiaigénnyel jár. A nagy mennyiségű adat elemzését, vagy az MI-modellek mélytanulási folyamatait jellemzően óriási, felhőalapú adatközpontok végzik, amelyeknek óriási energiaigénye van, ráadásul működtetésükhöz sokszor fosszilis tüzelőanyagokat használnak – a környezetszennyezés tehát valójában nem szűnik meg, csak térben áthelyeződik, és ezt az úgynevezett „háttérfogyasztást” a vállalatok fenntarthatósági jelentései általában nem is tartalmazzák. Így bár az adatalapú optimalizáció rövid távon hozhat energiamegtakarítást, ha nem társul zöld energiaforrásokkal, akkor a teljes rendszer ökológiai terhelése nőhet.

Egy másik probléma az ipar 4.0-ban használt eszközök relatíve gyors elévülési ideje, ezek cseréjét pedig nem minden esetben követi szakszerű, mindenre kiterjedő hulladékhasznosítás, különösen a fejlődő országokban. Ha a technológiai hulladék lerakókban vagy illegális, a jogszabályokat be nem tartó újrahasznosítókban köt ki, az súlyos környezeti és egészségügyi problémákat okozhat. Ezért fontos, hogy ezek a folyamatok mindig a körforgásos gazdaság elve szerint történjenek.

Egy 2022-es kutatás pedig azt emeli ki: az ipari fenntarthatóság kulcsteljesítmény-mutatóinak (KPI) jelenleg nincs egységes, nemzetközileg elfogadott készlete. Ez azt jelenti, hogy sok vállalat vagy improvizál, vagy kizárólag saját belső mutatók alapján ítéli meg teljesítményét. Emiatt nehéz összevetni két gyártócég teljesítményét, ha más mutatók szerint mérnek, ha pedig nincsenek egységes mércék, a vállalatok torzíthatják fenntarthatósági adataikat, ami növeli a zöldre mosás (greenwashing) esélyét. A szerzők végkövetkeztetése az, hogy az ipar 4.0 és a fenntarthatóság nem választhatók el egymástól: a digitalizáció adja az eszközt, de a mérhetőség és a transzparencia adja az irányt. Egy standardizált KPI-rendszer – egyfajta „fenntarthatósági műszerfalként” – csak akkor működik, ha rendszeresen olvassák és használják.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.