Определение возможностей для оптимизации путем обеспечения прозрачности жизненного цикла продукта
В небольшом городе Бад-Арользен в Германии производится продукт, который ежедневно используется по всему миру: одноразовый шприц Omnifix® F объемом 1 мл. Тем не менее, этот шприц — лишь одна из примерно 700 моделей шприцев, производимых в Бад-Арользене и экспортируемых в 140 стран. Каждый год на заводе ALMO, дочерней компании Б. Браун, которая специализируется на производстве одноразовых шприцев, производится 1,8 млрд единиц продукции. Одноразовый шприц весит всего несколько граммов. Однако каждый год в Бад-Арользене перерабатывается 9000 тонн пластикового гранулята для изготовления одноразовых шприцев.
Взгляд в будущее
Наряду с инновациями и эффективностью устойчивое развитие — одна из корпоративных ценностей Б. Браун. Как семейная компания, которая заботится о будущих поколениях, мы привержены энергоэффективности, защите климата и сохранению ресурсов во всем мире. Для разработки устойчивых продуктов и услуг мы используем новые технологии и сосредотачиваемся на единых стандартах. Наша цель на 2030 год — сократить эмиссию прямую и косвенную (Scope 1 и Scope 2) эмиссию CO₂ компании по на 50 % по сравнению с 2021 годом.
Чтобы определить, где существует потенциал для оптимизации, нам сначала нужно точно узнать наш объем эмиссии. Также необходимо выяснить, где происходят эти выбросы. Именно это и позволяет сделать оценка жизненного цикла (LCA, life cycle assessment) — она определяет общее воздействие продукта на окружающую среду от поставки сырья до утилизации.
Лиза Гласс — менеджер программы устойчивого портфолио подразделения Hospital Care компании Б. Браун. Как специалист по материалам она объясняет идею Материаловед объясняет идею LCA: «Наша задача — получить полное представление о потенциальном воздействии продукта на окружающую среду, чтобы на основе этих данных определить потенциал для оптимизации. Речь идет не только об эмиссии эквивалентов CO₂, но и о любом потенциальном воздействии на климат, почву, воду, воздух и здоровье людей или животных». Это включает сбор информации по примерно 10 кластерам данных, таких как парниковые газы, истощение озонового слоя, фотохимическое образование озона, закисление, выброс питательных веществ и токсичность для человека. LCA учитывает около 50 категорий с уникальными единицами измерения.
Растущее значение LCA для медицинской техники
Хотя в теории все это достаточно просто, сложность заключается в практических деталях. Лиза Гласс объясняет: «Мы работаем над сбором данных о воздействии наших продуктов на окружающую среду. Структурированные и проанализированные данные предоставляют информацию о том, где находятся наилучшие возможности для оптимизации и указывают путь к применению новых технологий».
Преимущество LCA в том, что он объединяет различные параметры, например, использование материалов, потребление ресурсов, отходы и переработку в целостное значение, такое как эквивалент CO₂.
Доктор Тобиас Вире из Института промышленной экологии Университета Пфорцхайма — мировой эксперт по LCA. Он объясняет особое положение медицинской техники в этом отношении: «LCA существуют уже десятилетия, но в основном применяется в других отраслях, считающихся особенно проблематичными для окружающей среды, таких как химическая или автомобильная промышленность». Вире говорит, что было две основные причины, по которым это долго не применялось к индустрии здравоохранения: «Во-первых, эта отрасль очень строго регулируется. Различные нормативы, регулирующие стерильность или утилизацию инфекционных отходов, означают, что потенциал для изменений очень ограничен. Во-вторых — продукты здравоохранения не являются потребительскими товарами. Речь идет о здоровье людей, оно всегда в приоритете при любых компромиссах». Тем не менее, Вире считает, что сейчас и в здравоохранении происходит смена мышления. «Вы приходите к пониманию, что можно, сохраняя высокие стандарты, сделать жизненный цикл более устойчивым».
Погружение во вселенную данных
Одна из обязанностей Бьорна Гюнтера — сбор данных в компании Б. Браун. Он эксперт по материаловедению в предпроектной разработке в Б. Браун и отвечал за создание оценок жизненного цикла (Life Cycle Assessments, LCA) в качестве пилотных исследований для ряда продуктов из портфолио компании, включая два шприца Омнификс. Когда Гюнтер начал сбор данных в 2019 году, он еще не мог представить объем предстоящей задачи. «Наша цель была представить весь жизненный цикл — от поставки сырья до утилизации — в каждой категории воздействия. В целом, это было около 300 точек данных, которые нам нужно было собрать для каждой статьи», — объяснил Гюнтер. Проще всего было работать с поставщиками сырья в начале жизненного цикла. ALMO закупает почти 30 различных видов пластикового гранулята у нескольких производителей. Поскольку в пластиковой промышленности уже был некоторый опыт работы с LCA из-за требований рынка, Гюнтеру удалось собрать высококачественные данные.
Дальше все сложнее. Хайко Мейзер, менеджер по EHS (Environment, Health, Safety — окружающая среда, здоровье и безопасность) в компании ALMO, который отвечает за жизненный цикл продукции (LCA), объяснил: «У нас в производственном цехе 55 формовочных машин и 25 линий для печати, сборки и упаковки. Нам пришлось собирать данные энергопотребления от счетчиков, подключенных к каждой машине». Здесь пригодились критерии ISO 14044. «Каждая из этих машин невероятно сложна, и получается, что нужно провести отдельный LCA для каждого компонента. Конечно, это вводит в заблуждение и в конечном итоге нерелевантно, учитывая огромный объем производства». Эти исключения, тем не менее, требовалось определить и задокументировать в соответствии с руководящими принципами LCA.
В других областях эта работа тоже не была легкой, так как лишь один процент от всего следа может остаться без фиксации. «Мы выяснили, что количество используемого этилового спирта для очистки машин не является незначительным», вспоминал Гюнтер. «Поэтому мы учли это и рассчитали для каждой статьи».
Работа со службами по обращению с отходами
Сбор данных о шприцах и их утилизации был еще сложнее. «Мы делаем поставки в 140 стран», объяснил Гюнтер. «И, конечно, шприцы поступают не только в большие больницы столичных городов, они отправляются и в маленькие медицинские учреждения в провинции, иногда — в составе смешанных партий». В таких случаях можно использовать только средние значения и оценки. То же касается утилизации — одной из самых важных категорий для анализа жизненного цикла продукции (LCA).
«В Германии строгие правила требуют, чтобы все загрязненные продукты отправлялись на термическую переработку после использования», объяснил Глас. Во многих других странах, например, в Африке или в Азии, зачастую это не так. Там медицинские отходы могут оказаться на обычной свалке без всякой обработки, что, конечно, приводит к совершенно другим показателям в категориях воздействия.
Помощь от стартапа
При расчете этих сложных индивидуальных категорий воздействия Гюнтер и Мейзер могут полагаться на инструмент, который стал доступен в Б. Браун совсем недавно: программное обеспечение для анализа жизненного цикла (LCA) от нидерландского стартапа Ecochain. Б. Браун и Ecochain начали сотрудничать в 2022 году в рамках программы B. Braun Accelerator. Программный пакет завоевал доверие Гюнтера: «Расчет воздействий в отдельных категориях самостоятельно был бы для меня невыполнимой задачей. Вместо этого мы вводим данные в программу, например, объем гранулята или параметры транспортного средства, и эффекты точно рассчитываются по категориям воздействия».
Одноразовое против многоразового
Мариус Меньхарт, менеджер проекта LCA в подразделении Aesculap в Туттлингене, Германия, является еще одним сотрудником, имеющим опыт работы с программным обеспечением Ecochain. Его задачей была разработка LCA для двух видов хирургических ножниц. Оба эти продукта производятся на заводе Б. Браун в Пенанге, Малайзия. В чем их отличие? Одни предназначены для однократного использования, а другие могут использоваться повторно. Как и в случае с одноразовыми шприцами Omnifix, Меньхарту нужно было глубоко погрузиться в производство, использование и утилизацию ножниц. «Мы даже посетили компанию по утилизации в регионе Рур в Германии, чтобы узнать, как именно они обращаются с использованными ножницами», сказал Меньхарт. Когда его исследование было завершено, результаты оказались абсолютно предсказуемыми. «Как я и ожидал, многоразовые ножницы оказались более экологичными, чем продукт для однократного использования», — объяснил он. «После нескольких использований их воздействие было примерно таким же, как у одноразовых ножниц. Но, поскольку срок службы может быть долгим, на протяжении всего цикла они намного безопаснее для окружающей среды». Однако он добавил, что это описывает только одну часть сценария использования: «У обоих ножниц разные схемы применения. Модель, предназначенная для многоразового использования, нуждается в мытье, дезинфекции и стерилизации перед использованием. Вот почему модель для однократного применения — единственный возможный выбор для аптечки первой помощи».
Это только начало
Опыт, полученный при этих первоначальных расчетах, позволил внедрить LCA в большинстве подразделений Б. Браун. «Целью пилотного этапа было исследование времязатратности первоначального сбора данных. Оказалось, что в некоторых аспектах это очень времязатратно», — сказал Гласс. Тем не менее, с каждым новым LCA процесс упрощается. Учитывая, что в ассортименте Б. Браун тысячи наименований товаров, LCA следует рассматривать как долгосрочный проект. Гласс считает, что значительные открытия о жизненных циклах продуктов в портфеле Б. Браун и возможности для оптимизации станут очевидными в ближайшие несколько лет. «Мы не проводим все эти LCA только для того, чтобы стать в них „хорошими“», — подчеркнула она. «У нас всегда есть четкая цель. Какие виды энергооптимизации улучшают производство, а какие нет? Действительно ли перерабатываемая упаковка приводит к снижению эмиссий CO₂? Создает ли использование меньшего количества материала достаточно улучшений, чтобы мы могли игнорировать другие требования? Какой процент приходится на транспортировку? Для всего этого нам нужны данные, данные и еще раз данные — систематически собранные и анализируемые структурированным образом».