材料設計
材料選択
1997年に京都議定書が合意され、2008年から2012年の間にGHG(Greenhouse Gas、温室効果ガス)排出量を平均5%削減することが求められました。ここでいうGHG排出量には、メタン、一酸化二窒素、フロンガスなどが含まれますが、中でも排出量が圧倒的に多いCO2(二酸化炭素)がその代表格だと言われています。
続く2015年のパリ協定では、2030年までにGHG排出量を40%削減することを求められ、その後も2019年の欧州グリーン・ディール、2021年のIEAロードマップと様々な協定や目標が掲げられました。また、企業としてSDGsに取り組む流れは一部の上場企業だけでなく中堅企業へも急速に広がり、企業としてSDGsに取り組むことは避けて通れないことであり、生き残るための死活問題となりうるとさえ言われるまでになりました。
製品設計における材料選択にあたっては、カーボンフットプリント(※)削減やカーボンニュートラル、SDGsへの貢献という観点から積極的な検討・選択がなされています。
(※)Carbon Footprint:商品やサービスの原材料の調達から生産、流通を経て最後に廃棄・リサイクルに至るまでのライフサイクル全体を通して排出される温室効果ガスの排出量をCO2に換算したもの
アラミドファイバーやカーボンファイバー、複合材といった新材料が日々開発・製品化され、購入・利用できるようになりました。また、カーボンニュートラルに関わる、関わらないを問わず、規制物質は断続的に増加し、定期・不定期に規則が見直されています。さらに地域ごとに異なる規制内容によっても、材料選択または代替材料検討の難易度は高まっています。
一方で「製品に関連する環境負荷の80%以上は、製品の構想設計段階で決定される」と言われる通り、製品設計の初期に、製品・生産・梱包・物流を含む使用を考慮した持続可能性に関して決定することは、市場投入までの時間、品質・コストに大きな影響を与え、リコールやコンプライアンス違反の際のペナルティ、ブランドイメージの毀損といった経営にとって重大なリスク回避・軽減にもつながります。
前述の通り、選択肢は爆発的に増加し、規制物質への対応も避けては通れないため、これまでの方法での材料選択はもはや適当ではありません。
Ansys Grantaは、これらの問題をスマートに、素早く、簡単に解決するためのソリューションです。
- カーボンニュートラル設計:持続可能な設計に役立つ一元化された材料データ
- 全社的な規制物質のコンプライアンスリスク管理
- トレードオフ評価をしつつ軽量化のための代替材料を検討
- 製品のカーボンフットプリントを最小化するための代替材料探索
コンプライアンスに則ったサステイナブル材料の選択
- 複数材料の検索と比較
- 4,100以上の材料データの可視化
- 材料リストの作成
- CAD・CAE・PLMシステムへの材料データ出力
設計のリスク軽減と報告義務の遂行
- グローバルな法規制が部品表(Bill of Material:BOM)に与える影響を評価
- 代替材料探索時の意思決定支援
- 様々なフォーマットやレポートでの材料情報の出力
カーボンフットプリント検討
Ansys Granta Selectorの補助ツールの一つに、カーボンフットプリントを検証するためのエコ診断ツールがあります。
- 原材料、製造、輸送、利用(貯蔵)、排気といった製品ライフサイクル全体の環境負荷の評価
- 設計初期段階での活用を重視し、入力情報は最小限
- ライフサイクルアセスメント(Life Cycle Assessment:LCA)の原則を適用
- what-ifシナリオとその影響を簡単に比較
- 必要情報入力のためのわかりやすいガイダンス
導入事例
【事例1】自動車の燃費向上
お客様の目標
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ソリューション
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得られた成果
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【事例2】よりサステイナブルな包装材設計
お客様の目標
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ソリューション
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得られた成果
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【事例3】環境に配慮したオフィスチェアのデザイン
お客様の目標
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ソリューション
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得られた成果
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【事例4】マスク用フィルターのリサイクル
お客様の目標
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ソリューション
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得られた成果
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【事例5】ハイテク産業における充填用途のためのサステイナブル材料の検討
お客様の目標
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ソリューション
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得られた成果
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【事例6】飲料用ペットボトルのカーボンフットプリント検証
お客様の目標
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ソリューション
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得られた成果
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