Grote hoeveelheden afval, CO2 en warmte zijn het gevolg van een steeds snellere goederenstroom. Deze emissies zijn te verminderen door het gebruik van duurzame, materiaal- en energie-arme produkten en processen. Informatie – als substituut voor materiaal en energie, grondstoffen en arbeid – effent de weg naar een milieuvriendelijke logistieke kringloop.
Dankzij de eerste industriële revolutie stikken we nu in ons vuil. We moeten er vanaf, maar de vraag is hoe. Het antwoord wordt allengs duidelijker: Met behulp van informatietechnologie kunnen ‘materie en energie’ worden vervangen door ‘informatie’, IT biedt de middelen om ons milieu weer schoon te krijgen.
Een voorbeeld is de ontwikkeling van de mechatronische cnc-machine (computer numeric control). De oude, zware en energieverslindende tandwielkasten zijn vervangen door de regelbare aandrijving. Gevolg is een hoger rendement van de machine en minder materiaalgebruik voor de bouw ervan. Die cnc-machine is ook nauwkeuriger en sneller dan zijn voorganger, met als gevolg: minder materiaalverspilling, minder uitval en een hogere produktie, waardoor er minder machines nodig zijn voor een bepaalde hoeveelheid produkten. Tenslotte komen nábewerkingen te vervallen ten gevolge van een nauwkeurigere bewerking. Het totale resultaat is een milieuvriendelijker proces en een lichter en duurzamer produkt.
Heilige koe
Onze heilige koe kan 10 procent van zijn gewicht kwijt raken door het gebruik van meer hoogwaardige staalsoorten. Daar kan nog eens 5 procent aan worden toegevoegd door beter gekozen materiaalbewerkingen. Door het gedrag van het automodel te simuleren en te analyseren is een beter ontwerp mogelijk. Dat levert 4 procent gewichtsbesparing. Nog eens vijf procent gewichtsreductie is te bereiken door produktconstructie met gebruik van de eindige elementenmethode, en 6 procent tenslotte door een beter gebruik van computergestuurde fabricagetechnologie. Iedere 100 kg gewichtsbesparing levert een vermindering van 0,36 – 0,6 liter brandstof per honderd kilometer. Er is echter een betere oplossing: een elektronisch gestuurde motor die op zuurstof en waterstof loopt. Deze motor is economisch haalbaar, veel compacter en lichter dan de huidige explosiemotor en schoon.
De inspanning voor het ontwikkelen van deze produkten is hoog. Hoegenaamd alle mogelijkheden van technische informatiesystemen moeten uit de kast worden gehaald om ze te kunnen ontwerpen en bouwen.
Heen en weer
Vrachtwagens zijn in Duitsland gemiddeld voor 60 procent beladen. Een betere transportregeling kan dat naar 100 procent tillen. Triest is dat de ’ton-kilometers’ over de weg de afgelopen jaren drastisch zijn toegenomen. Oorzaak is de combinatie van het klantgeoriënteerd just in time leveren, co-makership en uitbesteding naar lage-lonenlanden. De slinger begint zich nu weer terug te bewegen. Wegens communicatieproblemen wordt al weer industrie overgeplaatst vanuit het Verre Oosten naar de goedkopere Europese landen. In Duitsland zijn de eerste signalen merkbaar van co-makers die hun produktie naar de directe omgeving van de afnemer verplaatsen. Die trend past in het concept van de fabriek van het jaar 2000. Dat concept werd begin 1992 door zes Japanners in Nijmegen gepresenteerd. In die fabriek staan machines die zichzelf plannen, zelf hun gereedschapvoorziening regelen en zelf hun onderhoud plegen. Zij hebben een eigen intelligentie. De machines werken via een net samen met de constructie-afdeling, de centrale planning, het magazijn (voor zover dat er nog is) en al die andere afdelingen, die direct bij de fabricage zijn betrokken.
Meer informatie, minder energie
Digital verving vorig jaar de magazijnen met ‘manuals’ voor het onderhoud van apparatuur door een wereldwijd toegankelijke database. Het (verzenden van) papier is vervangen door actuele kennis op het beeldscherm. Een print maken kan desgewenst. Stork Colorprinting verricht diagnoses op afstand; dat is niet alleen effectief, maar ook milieuvriendelijk. Het voordeel is dat produktie en consumptie dichter bij elkaar komen. Het meer intelligente werk, verkoop, strategische planning, produktontwerp en fabricagevoorbereiding, inkoop en het regelen van de kasstroom, kan op afstand gebeuren, zonodig aan het andere eind van de wereld.
Toen bovengenoemd concept van het decentrale, zichzelf sturende fabricage/distributiecentrum enkele jaren geleden de kop opstak, leek het nauwelijks geloofwaardig. Met de komst van steeds meer open wordende informatiesystemen, cnc-systemen en fuzzy logica, wordt dit concept snel haalbaar. In het EEG-project Osaca is gedefinieerd hoe de toekomstige generatie machine-besturingssystemen er uit moet gaan zien. Het recente witboek van de Amerikaanse machinebouwers heeft er nog een schepje bovenop gedaan, en onze eigen Grundig Numeric Control (Philips) heeft inmiddels veel van de geformuleerde eisen in haar eigen cnc-systemen gerealiseerd. De machines zelf zijn modulair geworden. In de Verenigde Staten bouwt men machines met modules voor verspanende en laserbewerkingen, vonk-erosie en geautomatiseerd meten. Het fabricageproces wordt dankzij IT steeds compacter: geschikt voor het fabriceren van produkten met veel informatie-inhoud en minder materiaal- en een lager energie-verbruik.
Een laatste voorbeeld. Er is een ontwikkeling gaande om figuren drie-dimensionaal en bewegend op te nemen, over te dragen en virtueel te presenteren. Uw ‘schim’ in het kantoor van een ander, de ander in uw ruimte; pratend, gesticulerend. Praktijkrijp is deze technologie nog niet. Wanneer het er van komt, is er een enorme stap gemaakt in de richting van milieuvriendelijke kringlooplogistiek van personen.
Milieuvriendelijk
Al die ontwikkelingen zijn echter een druppel op de gloeiende plaat. Het duurt veel te lang voordat ze op grote schaal in de praktijk worden toegepast. Professor Jünemann, ondermeer voorzitter van de Deutsche Gesellschaft Für Logistik (Dgfl), stelde tijdens de Dortmunder Gespräche daarom een milieuvriendelijke logistieke kringloop voor. Om die te bereiken formuleerde hij een aantal stellingen. Als eerste stelde hij dat in de kringloopeconomie ondernemingen de strategische conflicten tussen het gebruik van schone bronnen en logistieke prestaties moeten oplossen. Daartoe zijn de ondernemingen gedwongen produkten te ontwikkelen die tijdens produktie, gebruik en ontmanteling geen milieuschade veroorzaken. De daarvoor in aanmerking komende basis-innovaties zijn wereldwijde communicatienetten, afbeelding van de werkelijke wereld in digitale vorm, mobiele communicatie en satelliet-ondersteunde plaatsbepaling. Dankzij milieuvriendelijke logistieke structuren wordt het verkeer gereduceerd door meer informatie en nieuwe organisatievormen. Dit resulteert in een besparing van 30 procent op ondernemingskosten. Tenslotte pleitte hij voor een logistiek voor het transport van personen. Aan deze stellingen verbond Jünemann oplossingsrichtingen en oplossingen. Schrikbarend was zijn informatie over woon- en wegoppervlak, dat zich verhoudt als 1:1,6. De universiteit van Dresden heeft inmiddels vier scenario’s ontwikkeld voor de oplossing van het verkeersvraagstuk in middelgrote steden.
Vooral in Duitsland wordt op veel punten hard gewerkt aan de substitutie van grondstoffen en energie door IT, informatie en kennis. De promotors van het met behulp van hoogwaardige/informatietechniek oplossen van milieuproblemen zijn wetenschappelijke instituten en de industrie, die zich via de Dgfl presenteren.
Nederlandse situatie
In Nederland verloopt de ontwikkeling naar het milieuvriendelijke produkt weinig gecoördineerd. Platformen voor een duidelijke ontwikkeling ontbreken. Er zijn incidentele ontwikkelingen in de richting van het sluiten van de logistieke kringloop, zoals met betrekking tot het onderhoud van machines, voertuigen en gebouwen. Jaren geleden is duidelijk geworden dat we van storingsonderhoud naar preventief onderhoud moeten. De volgende stap is continue waarneming van het gedrag van machines en installaties, gevolgd door ingrijpen bij dreigende afwijkingen. Voorkomen is beter dan genezen; ook voor het milieu. In de Rotterdamse haven loopt een gesubsidieerd project betreffende het via sensoren meten en op chipkaart vastleggen van het gedrag van hefinstallaties zoals kranen en heftrucks. Dat vastgelegde rij- en hefgedrag wordt dagelijks uitgelezen. De volgende activiteit is het analyseren van het opgemeten gedrag en het trekken van conclusies over de noodzaak van onderhoud. Ook zijn er conclusies te trekken over een verbetering van de constructie. We zien hier een ontwikkeling naar onderhoud dat wordt geïntegreerd in de technische keten; een stap naar life cycle management.
Bureau Pré uit Amersfoort biedt een geheel andere ingang. Al enige jaren geleden ontwikkelde het bedrijf een pakket om via milieu-indicatoren vast te stellen wat de milieuwaarde is van een produkt of proces. De applicatie, die voortdurend verder wordt ontwikkeld, wordt onderbouwd met twee milieudatabanken: één voor de werktuigbouwer en één voor de bouwkundige. Constructeurs en milieudeskundigen kunnen nu alternatieve produkten en processen ontwerpen en via een simulatie het – uit milieu-oogpunt – beste alternatief kiezen.
Te weinig druk
Het verschil tussen de Duitse en Nederlandse aanpak is groot; de resultaten verschillen weinig. De in Duitsland van bovenaf gestimuleerde en gemotiveerde ontwikkeling vereist het in de startblokken brengen en sturen van de betrokken Mannschaft. Dat kost tijd; de marsroute moet nauwkeurig worden uitgestippeld. De meer individuele initiatieven in Nederland, soms ondersteund met een subsidie en/of door branche-organisaties werken directer. Voor een beduidende bijdrage aan het oplossen van het milieuvraagstuk zijn beide benaderingswijzen echter veruit onvoldoende. De ontwikkelingen gaan te langzaam.
Het stapje voor stapje ontwikkelen van meer milieuvriendelijke produkten en processen is een doorlopende activiteit. De zuinigere en duurzamere auto met een aluminium of lichte stalen carrosserie dringt geleidelijk door. De motor die op zuurstof en waterstof loopt met waterdamp als uitlaatgas zet echter zowel de olie-industrie als de belastingopbrengst uit benzine en diesel op zijn kop. Hetzelfde geldt voor de elektronische snelweg, waarop voertuigen niet alleen elektronisch worden bestuurd, maar ook een veel betere prijs/milieuprestatie kunnen leveren. Het kan allemaal; technisch is er in vijf tot tien jaar van alles aan te doen. De druk om tot die benodigde (internationale) besluitvorming te komen is echter nog nauwelijks aanwezig.
Integreer ontwikkelingen
Organisatorische oplossingen zijn mogelijk en nodig. Dat zijn oplossingen die passen in ons object-georiënteerde denken. Uitgangspunt daarvoor zijn de huidige platformen voor het stimuleren van bepaalde ontwikkelingen. Bijvoorbeeld de Sicon – de Stuurgroep Informatievoorziening met Computers voor Onderhoud in Nederland, het Pdi/Cals-centrum voor ontwikkeling van Product Data Interchange en Computer aided Acquisition and Logistic Support, activiteiten van de FME/Holland Elektronica, de Metaalunie, TNO, CME, Micro Centrum enzovoort. Al die platformen stimuleren bepaalde ontwikkelingen op IT-, technisch of logistiek gebied. Zij werken echter autonoom; de ontwikkelingen zijn partieel. De tijd is rijp om, net zoals enkele decennia eerder in de automatisering, deze partiële ontwikkelingen te integreren.
Om het proces te versnellen moeten we naar een structuur van horizontale en overkoepelende platformen, die de ontwikkelingen op elkaar afstemmen. Automatisering van het onderhoud moet worden ingepast in de automatisering van het integrale levenscyclusbeheer van een produkt, dat te maken heeft met Pdi/Cals. De technische informatiestroom raakt meer en meer verstrengeld met de ontwikkelingen van de logistieke en financiële informatiestroom. Die integratie moet ontstaan door horizontale samenwerking. De door die samenwerking te bereiken doelen moeten verticaal worden aangegeven. Ook hier geldt: top-down formuleren, bottom-up realiseren. De top wordt gevormd door organen als de Club van Rome en de Hoge Commissie van de EEG. De doelen moeten worden vertaald via de witboeken van milieu-organisaties, de VS-defensie, de Fraunhofer Gesellschaft tot aan de bestaande platformen en projectorganisaties. In zo’n netwerk is de politiek geen buitenstaander of initiator, maar een partner die accepteert en ondersteunt wat nodig en haalbaar is voor milieuverbetering. Het wegwuiven van noodzakelijke maatregelen moet onmogelijk worden.
De benodigde overkoepelende platformen die sturing geven aan de richting waarin we grootschalig milieuvriendelijke produkten en processen gestalte geven, kunnen nationaal ontstaan, maar moeten snel internationaal uitgroeien. De hoogste laag platformen moeten sturend kunnen optreden met een planningshorizon van 15 tot 25 jaar. Die planningshorizon wordt enerzijds veroorzaakt doordat men rekening moet houden met het verslijten van produktgeneraties (de moderne auto gaat dertien tot vijftien jaar mee). Anderzijds door de tijd die de politiek nodig heeft voor het nemen van besluiten voor ingrijpende veranderingen (vijf tot tien jaar). De planningshorizon zal verder toenemen vanwege de toenemende levensduur van produkten. Binnen de hoogste platformen moet visie domineren boven kennis. Onze huidige samenleving, waarin kennis domineert, heeft behoefte aan toekomstdenkers als Eckhard Wintzen (van ondermeer het niet opgepakte concept van belasting-onttrokken waarde in plaats van belasting-toegevoegde waarde). Jünemann had als zesde stelling kunnen formuleren dat het spanningsveld tussen politieke besluitvormers en internationale milieuplatformen moet worden geslecht. Dan ontstaat een opening naar een zich snel ontwikkelende kringloopeconomie.
Cees van Heijkoop,
freelance medewerker Computable
