Zero-Waste Systems Engineering: Proceso para Diseñar Productos y Servicios Circulares
3 mayo 2018

Desde Sustainn te guiamos en el diseño de productos y servicios circulares desde cero a través del proceso Zero-Waste Systems Engineering.

Zero-Waste Systems Engineering  es un proceso estructurado para el diseño y desarrollo de productos competitivos, cero-residuos e inclusivos, integrando los conceptos de Economía Circular desde las etapas más tempranas del proceso de diseño. Productos circulares para el desarrollo de servicios circulares y modelos de negocio product-as-a-service competitivos.

Enfoque Zero-Waste Systems Engineering

Está basado en los procesos Systems Engineering, utilizados durante años para el desarrollo de los sistemas más avanzados y complejos existentes en el mundo, como aviones, coches o trenes.

Se centra en no generar residuos a lo largo de todas las fases del ciclo de vida de un producto, por medio de la integración de los conceptos de Economía Circular y el criterio de Jerarquía de Circularidad desde la fase de diseño conceptual. También se considera el Diseño Para Todos en esta fase con el objeto de desarrollar productos y servicios inclusivos.

Los aspectos principales del proceso son:

    • – Está basado en la integración de las soluciones técnicas de los Sistemas Funcionales para obtener la solución técnica óptima del producto.
    • – Los procesos de Recirculación de todos los subsistemas, componentes y partes del producto son integrados en el desarrollo del proceso de industrialización.
    • – La Competitividad de la solución técnica del producto se evalúa desde la fase de diseño conceptual.

 

3 Pasos Para Diseñar Circular

Step 1: Definición del Punto Óptimo de Diseño

Partiendo de los requisitos de diseño del producto (Product Requirements), la fase de Diseño Conceptual comienza diseñando las soluciones técnicas de los Sistemas Funcionales. En la siguiente figura se muestra el mapa general de la fase de Diseño Conceptual.

Primero, diseñamos aquellos sistemas funcionales que tienen mayor influencia en la obtención del punto óptimo de diseño de la arquitectura del producto, en términos de calidad, coste y plazo de desarrollo. Después, diseñaríamos los sistemas secundarios y de adecuación a la condiciones ambientales.

Es en este punto donde utilizamos las diferentes Metodologías de Diseño Circulares, como:

      • Diseño para Durabilidad, para asegurar una larga vida para el producto
      • Diseño para Desensamblaje, para asegurar su fácil desmontaje
      • Diseño para Reparación, para facilitar los procesos de reparación
      • Diseño para Renovación, para posibilitar la utilización futura de sus materiales y componentes
      • Diseño para Refabricación, para facilitar la refabricación de componentes
      • Diseño para Reciclaje, para hacer posible su reciclaje

El Diseño para Todos (Diseño Universal) se incluye en este punto para asegurar que los productos y servicios sean inclusivos y accesibles.

Finalmente, las soluciones de los diferentes sistemas funcionales son integradas para obtener una solución técnica circular e inclusiva para el producto. Este proceso se repite para las diferentes alternativas de diseño.

ZWSE_ConceptualDesign

Step 2: Conceptos de Industrialización, Recirculación y Soporte de Producto

Una vez tenemos integradas las soluciones técnicas definidas e integradas, diseñamos los procesos de industrialización, recirculación y servicio de soporte para el producto completo.

Primero, tenemos que definir el Concepto de Fabricación (Manufacturing Concept), diseñando la Estrategia de Gestión de Nutrientes (Nutrients Management Strategy). Se trata de definir los flujos de recirculación de los subsistemas, componentes y elementos que componen el producto, así como los flujos de energía y valorización de residuos.

En este punto, aplicamos el Criterio de Jerarquía de Circularidad (“The smaller the loop, the greater the profitability of the overall system”), priorizando las recirculaciones para optimizar el consumo de materiales, recursos y minimizando la energía embedida a lo largo de todos los procesos de recirculación, en este orden:

      1. 1. Reparación
      2. 2. Reutilización
      3. 3. Renovación
      4. 4. Refabricación
      5. 5. Reciclaje

Al mismo tiempo, tenemos que definir el concepto de soporte y recuperación del producto (Support & Recovery Concept) de los subsistemas, componentes y elementos que lo componen, incluyendo los procesos de logística inversa. Los principales aspectos del concepto de mantenimiento se plantearán en este punto.

Como resultado del diseño de estos procesos, se plantean observaciones al diseño de los sistemas funcionales, con el objeto de completar las soluciones técnicas definidas y hacerlas fabricables, recirculables y mantenibles.

Step 3: Evaluación de Competitividad

Entonces, evaluamos las alternativas soluciones técnicas del producto en términos de calidad, coste y plazo de desarrollo (Quality, Cost, Delivery Assessment). Es clave evaluar la competitividad y circularidad antes de proceder al diseño de detalle de los subsistemas y componentes resultantes de la solución técnica del producto.

Respecto a la evaluación de coste, aplicamos el enfoque del Coste del Ciclo de Vida (Life Cycle Cost, LCC), que es el coste acumulado del producto en todo el ciclo de vida, desde su concepción hasta su desmantelamiento. Se lleva a cabo de acuerdo a la norma IEC 60300-3-3 2005, donde los diferentes costes son estructurados siguiendo las diferentes fases del ciclo de vida del producto.

Finalmente, podemos proceder a desplegar los requisitos para el diseño de los subsistemas y componentes, resultantes de una solución técnica óptima, circular e inclusiva para el producto.

Valor Añadido Zero-Waste Systems Engineering

Zero-Waste Systems Engineering es un proceso estructurado, que ayuda a tu empresa a diseñar productos integrando principios del Diseño Circular desde la fase de diseño conceptual, orientado a:

      • – Competitividad, evaluando el producto en calidad, coste del ciclo de vida y plazos de desarrollo.
      • – Generar cero-residuos, orientado a eliminar residuos así como los impactos ambientales desde la fase de diseño conceptual.

Sigue nuestros próximos posts donde daremos más detalles sobre procesos, metodologías y herramientas para implementar la Economía Circular en tu empresa y para desarrollar productos y servicios circulares.

Anímate a compartir tus dudas y reflexiones y contacta con nosotros !!

“Diseñar es un plan de elementos organizados de la mejor manera para conseguir un propósito particular.”. Charles Eames

#BeCircular

 

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