مواد و ساخت پیشرفته

دستیابی به کارخانه‌ای با ضایعات صفر(Zero Waste Factory)  به معنای طراحی و پیاده‌سازی فرآیندهایی است که تمام ضایعات تولیدی در چرخه تولید دوباره استفاده یا بازیافت شوند، به طوریکه هیچ ضایعاتی به محل دفن زباله یا سوزاندن منتقل نشود. برای رسیدن به این هدف، شرکت‌ها باید یک استراتژی جامع را در چندین حوزه کلیدی دنبال کنند. در ادامه به چندین گام کلیدی برای دستیابی به این هدف اشاره شده است.

 ارزیابی و شناسایی منابع ضایعات

• تحلیل دقیق فرآیندهای تولید: ابتدا باید همه مراحل تولید بررسی شوند تا مشخص شود که ضایعات در کدام بخش‌ها تولید می‌شوند. این شامل زباله‌های ناشی از مواد خام، مصرف انرژی، آب و همچنین پسماندهای تولیدی مثل ضایعات فلزی، پلاستیکی، شیمیایی و حتی حرارت است.
• اندازه‌گیری و مستندسازی: تمامی منابع ضایعات باید به دقت اندازه‌گیری و مستند شوند تا تصویر روشنی از مقدار و نوع ضایعات به دست آید.

 استفاده از اصول طراحی پایدار

• طراحی محصولات قابل بازیافت: محصولات باید به گونه‌ای طراحی شوند که مواد استفاده‌شده در آن‌ها به راحتی قابل بازیافت یا بازتولید باشند. این کار باعث می‌شود که در پایان چرخه عمر محصول، اجزا و مواد به چرخه تولید بازگردند و به ضایعات تبدیل نشوند.
• طراحی ماژولار: طراحی قطعات به‌صورت ماژولار امکان تعویض و تعمیر آسان‌تر آن‌ها را فراهم می‌کند و در نتیجه نیاز به دور انداختن محصول کامل کاهش می‌یابد.

 کاهش در مبدأ (source reduction)

• کاهش مصرف مواد خام: با بهینه‌سازی فرآیندهای تولید، می‌توان از مواد خام کمتری استفاده کرد. به‌عنوان مثال، استفاده از فناوری‌های جدید مثل چاپ سه‌بعدی، برش دقیق‌تر مواد و بهینه‌سازی خطوط تولید می‌تواند میزان ضایعات مواد خام را کاهش دهد.
• بهبود بهره‌وری انرژی: استفاده از فناوری‌های کارآمد انرژی، مانند ماشین‌آلات با مصرف بهینه انرژی و سیستم‌های بازیافت انرژی، می‌تواند ضایعات انرژی را کاهش دهد.

 اجرای فرآیندهای تولید ناب (Lean Manufacturing)

• تولید به‌موقع (Just-in-Time): سیستم‌های تولیدی که بر اساس نیاز واقعی تولید می‌شوند، به کاهش تولید اضافی و در نتیجه ضایعات کمک می‌کنند.
• کایزن (بهبود مستمر): این فلسفه ژاپنی به بهبود مستمر فرآیندهای تولید و کاهش ضایعات توجه دارد. در این سیستم، کارکنان به طور مداوم به دنبال شناسایی نقاط ضعف و ارائه راهکارهایی برای بهبود فرآیندها و کاهش ضایعات هستند.

 بازیافت و استفاده مجدد از مواد

• بازیافت داخلی (In-House Recycling): هر گونه ضایعاتی که در فرآیند تولید ایجاد می‌شود، باید تا حد امکان در داخل کارخانه بازیافت و دوباره به چرخه تولید بازگردد. به‌عنوان مثال، ضایعات پلاستیکی، فلزی یا شیمیایی می‌توانند از طریق فرآیندهای خاص بازیافت شوند.
• استفاده از ضایعات به‌عنوان مواد اولیه جدید: برخی از ضایعات تولیدی می‌توانند به مواد اولیه جدیدی تبدیل شوند که در همان کارخانه یا در صنایع دیگر استفاده شوند. برای مثال، ضایعات چوب یا پلاستیک می‌توانند به مواد کامپوزیتی تبدیل شوند.

 بهینه‌سازی مدیریت پسماند

• تفکیک ضایعات در منبع: ایجاد سیستمی برای تفکیک و دسته‌بندی دقیق ضایعات در مراحل مختلف تولید، امکان بازیافت یا استفاده مجدد از آن‌ها را تسهیل می‌کند. ضایعات فلزی، پلاستیکی، شیمیایی، الکترونیکی و دیگر ضایعات باید به‌طور دقیق دسته‌بندی شوند.
• مشارکت با شرکت‌های بازیافت: همکاری با شرکت‌ها و تأمین‌کنندگان متخصص در بازیافت ضایعات می‌تواند به بازیافت بهینه مواد کمک کند.

 استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر

• تبدیل ضایعات به انرژی: برخی از ضایعات، به‌ویژه ضایعات آلی، می‌توانند از طریق فرآیندهایی مثل هضم بی‌هوازی یا سوزاندن با کنترل دقیق برای تولید انرژی استفاده شوند. این انرژی می‌تواند دوباره در فرآیندهای تولید به‌کار گرفته شود.
• استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر: استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند خورشیدی، بادی یا آبی می‌تواند مصرف انرژی‌های فسیلی و ضایعات مرتبط با آن را کاهش دهد.

 کاهش مصرف آب و استفاده مجدد

• سیستم‌های بازیافت آب: در بسیاری از کارخانه‌ها، آب به‌طور گسترده مصرف می‌شود. با نصب سیستم‌های تصفیه و بازیافت آب، می‌توان آب مصرفی را دوباره استفاده کرد و میزان ضایعات آب را به حداقل رساند.
• استفاده از آب‌های بازیافتی در فرآیند تولید: برای برخی فرآیندها که به آب با کیفیت بالا نیاز ندارند، می‌توان از آب‌های بازیافتی استفاده کرد.

 آموزش و آگاهی‌بخشی به کارکنان

• آموزش کارکنان: همه کارکنان باید درک عمیقی از اهمیت کاهش ضایعات و پیاده‌سازی اصول اقتصاد دایره‌ای داشته باشند. آموزش منظم به کارکنان و ایجاد انگیزه برای ارائه ایده‌های جدید برای کاهش ضایعات می‌تواند به موفقیت کارخانه در رسیدن به هدف ضایعات صفر کمک کند.
• فرهنگ همکاری و بهبود مستمر: تشویق کارکنان به ارائه پیشنهادهای خلاقانه برای بهبود فرآیندها و کاهش ضایعات، یکی از مهم‌ترین عوامل موفقیت در این حوزه است.

 مشارکت با زنجیره تأمین

• انتخاب تأمین‌کنندگان با استانداردهای زیست‌محیطی: شرکت‌ها باید تأمین‌کنندگانی را انتخاب کنند که خودشان به اصول پایدار و بازیافت پایبند باشند. همچنین می‌توان با تأمین‌کنندگان همکاری کرد تا مواد اولیه با کیفیت بالا و بازیافتی ارائه دهند.
• مدیریت بسته‌بندی: کاهش بسته‌بندی مواد اولیه و استفاده از بسته‌بندی‌های قابل بازیافت یا زیست‌پذیر از دیگر راه‌های کاهش ضایعات در زنجیره تأمین است.

 پایش و اندازه‌گیری مستمر

• نظارت دقیق و منظم: باید به‌طور منظم عملکرد کارخانه در کاهش ضایعات و استفاده بهینه از منابع اندازه‌گیری و تحلیل شود. استفاده از فناوری‌های دیجیتال و اینترنت اشیاء برای جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها می‌تواند به بهبود مستمر کمک کند.
• شاخص‌های کلیدی عملکرد (KPIs): تعیین شاخص‌های کلیدی برای پایش ضایعات و میزان بازیافت مواد می‌تواند به شناسایی نواقص و فرصت‌های بهبود کمک کند.

به طور کلی دستیابی به یک کارخانه با ضایعات صفر نیازمند تعهد، سرمایه‌گذاری در فناوری‌های جدید، تغییرات در طراحی محصولات، بهینه‌سازی فرآیندهای تولید و همچنین تغییر فرهنگی در بین کارکنان است. شرکت‌هایی که به این هدف دست یابند، نه تنها به حفظ منابع طبیعی و کاهش اثرات زیست‌محیطی کمک می‌کنند، بلکه می‌توانند از لحاظ اقتصادی نیز بهره‌وری بیشتری داشته و از هزینه‌های مرتبط با مدیریت ضایعات و مصرف انرژی بکاهند.