Comunicación presentada al VI Congreso Smart Grids
Autores
- Arturo Diaz Marcos, Director General, Nefab
Resumen
El proyecto tiene como objetivo, potenciar el uso racional de los recursos en las cadenas de valor, frente al consumo individual de cada participante en dichas cadenas, aplicados en este caso al sector energético, mediante el diseño de un embalaje denominado: “circular, inteligente, conectado”. Cada cadena de suministro está constituida por diferentes proveedores de equipos para hacer posible la transmisión eficiente de la electricidad. Cada proveedor consume su propio embalaje, así como otros recursos, tratando de optimizar el impacto y el coste de estos productos en los productos o servicios que el de manera independiente gestiona. Estos embalajes, como muchos de otros muchos productos consumidos, no están optimizados para el conjunto de la cadena de suministro, sino para la aplicación concreta para los que se diseñan, lo que hace que el consumo de los mismos se multiplique en la cadena de valor por cada uno de los participantes. Esto supone un importante impacto sobre el medio ambiente en términos de eliminación de materiales y emisiones de CO2. El proyecto trata de dar solución a este problema mediante el diseño de un único embalaje para el transporte de componentes desde el proveedor3àproveedor2àproveedor 1à hasta el OEM. Adicionalmente, cada embalaje incorporaría una unidad de seguimiento; “tracker”, para conocer en todo momento las condiciones de transporte a las que estaría sometido el producto transportado, en términos de localización, humedad, impactos (G), temperatura, etc. y con ello optimizar rutas y utilizaciones, con ello, el proyecto trata de catalizar esta visión global y forma de trabajar, utilizando en lugar de consumiendo y optimizando para el conjunto, en lugar de optimizar localmente. En definitiva, llamar la atención sobre la necesidad de optimizar las cadenas de valor por encima de las visiones individuales de los participantes en las mismas. Mercado objetivo: 6,3 M€/año (volumen estimado actual de compras de embalaje)
Palabras clave
Optimización, Economía Circular, Embalaje Inteligente, Embalaje Conectado, Uso Versus Consumo, Sostenibilidad
Introducción
La industria en general ha basado sus actividades en el consumo de los recursos que necesita para hacer posible su actividad. Cada día más, es necesario plantearse estas necesidades en un contexto global, sin dejar a un lado los intereses individuales, verdadero motor del aseguramiento de los intereses globales, pensando en el coste total del ciclo de vida de los productos y servicios de la actividad económica e industrial y no sólo desde una visión centrada en el coste económico, sino en el impacto que el consumo de estos recursos tienen tanto en la propia empresa como en la sociedad actual y futura.
Las empresas, conscientes de este problema global, han empezado a optimizar el consumo de sus recursos, adaptando y optimizando su consumo. Sin embargo, son escasas, por no decir casi nulas, las iniciativas que van más allá y plantean el problema de una forma conjunta, analizando, no sólo el consumo de recursos de una empresa, sino el de todas las empresas que participan en sus cadenas de valor.
Este proyecto trata de despertar el interés en todos los actores de la actividad económica sobre la necesidad de dar este paso hacia el uso de los recursos en lugar de su consumo y la necesidad de hacerlo de forma óptima para las cadenas de valor sin limitarse al ámbito de la empresa.
Bien es sabido que el óptimo de una función global, no tiene porqué ser la suma de los óptimos de las funciones que la componen, observación que es igual de evidente en el ámbito empresarial.
En este proyecto se tratará de determinar, los costes, revisados estos, desde varios puntos de vista, no tan sólo el económico, y lo que ello puede representar en las actividades del sector energético.
Descripción del proyecto: Embalaje circular conectado inteligente
El potencial de desarrollo de un proyecto como el planteado, necesita de unas bases sólidas para poder ejecutarlo, donde deben estar representadas dos condiciones básicas; el potencial económico que pueda demostrar el impacto del mismo, así como el interés demostrado de los participantes por la innovación.
Analizado el contexto económico-empresarial, la CAPV es una sólida referencia para este planteamiento basándose en los datos de la fig. 1.
La utilización del embalaje como catalizador de una nueva visión centrada en el uso de los recursos y no en su consumo, basada en la sostenibilidad y la economía circular, debe implantarse en sociedades preparadas para ello, donde se sepa entender el impacto que un elemento tan básico como el embalaje, pudiera ejercer en el conjunto del resto de los recursos de la cadena de valor.
Este proyecto quiere llamar la atención sobre la imposibilidad de garantizar la sostenibilidad, si no se empiezan a modificar los hábitos del consumo indiscriminado de recursos por mucho que las economías locales puedan permitírselo, frente a la necesidad de potenciar el hábito de la utilización de estos recursos con el deber, una vez utilizados, de dejarlos a disposición de quienes pudieran volver a hacer uso de los mismos. Para ello es necesario que todos los actores, entiendan que la optimización de las cadenas de valor donde participan, aporta sin duda un retorno mayor, tanto al conjunto de los participantes, como al conjunto de la sociedad.
Para ello se han analizado las cadenas de valor del sector de la energía del País Vasco, eligiéndose como modelo a implantar en otros escenarios, un conjunto de actores de la actividad económica, Figura 2.
Actores elegidos
- Tier 3. Carpintería Metálica
- Tier 2. Montajes eléctricos
- Tier 1. Electrónica de potencia
- Engineering, Procurement and Construccion
- Transportistas involucrados
Volumen estimado actual de compras de embalaje dentro de la cadena de suministro objeto del proyecto en la CAPV: 1.024.000 €/año.
Volumen estimado actual de compras de embalaje utilizado dentro del sector energía en la CAPV: 6.300.000 €/año.
El detalle del número de empresas incluidas en el proyecto, así como su volumen de ventas y el potencial del volumen que representa el embalaje, puede verse en la tabla I. En este proyecto se trabajará sobre la cadena de valor elegida, por lo que como puede verse, el impacto sobre el conjunto de la actividad puede ser casi seis veces mayor.
Metodología
Se han analizado las actividades de los actores de la cadena de valor elegida, Fig. 2. Determinándose un embalaje que sirviera como elemento de transporte y comunicación para el conjunto de los actores.
Los ingenieros de diseño han establecido como el embalaje más eficiente para este uso, en concreto un modelo tipo XL, fig. 3, que sirve de soporte para el envío desde las chapas y estructura de los armarios eléctricos, así como la incorporación y el montaje de los distintos elementos eléctricos y electrónicos hasta su prueba final.
El embalaje se ha diseñado para ser el elemento de transporte tanto externo, entre actores de la cadena de valor, como interno, dentro de las fábricas o unidades de montaje de cada uno de los atores implicados.
Desde el inicio, una de las condiciones básicas del diseño ha sido la reutilización por todos los actores de este embalaje, así como la necesidad de convertirlo en un embalaje retornable, fig. 4, para minimizar el impacto económico en el transporte de su recuperación. Mostrándose una simulación real a escala.
El complemento adicional, era dotar al embalaje de “inteligencia”, para hacer posible la optimización de su uso, para lo cual se le ha incorporado un elemento de seguimiento capaz de detectar las condiciones de su uso, humedad, impactos (G), temperatura, altitud, apertura, etc, así como su localización.
Con todo ello se pretende conocer tanto el estado del embalaje, como su utilización, a la vez que se proporciona a la cadena de suministro un elemento clave para controlar el flujo de materiales, plazos de entrega, tiempos de instalación, etc.
Resultados
Analizada la viabilidad del embalaje propuesto, fig. 3, era necesario ver la bondad de la solución ofrecida.
Para ello se han realizado los cálculos de impacto tanto económicos, como medioambientales de dicha solución.
Para la realización de los cálculos medioambientales se ha utilizado la herramienta Nefab GreenCALC V1.2, dicha herramienta ha sido auditada y aprobada por Bureau Veritas Certification. Basado en las entradas establecidas y que se expondrán a continuación. La herramienta Nefab GreenCALC entrega resultados de la evaluación del ciclo de vida de acuerdo con ISO 14040 e ISO 14044.
Para establecer las diferencias con la situación actual, se ha comparado la solución ofrecida, XL, con respecto a una solución básica del embalaje de madera, utilizado por la mayoría de los actores de la cadena de suministro WOOD.
Con el ánimo de no provocar discusiones en los resultados se ha minimizado la rotación de los embalajes ofrecidos, frente a los existentes, dejando el consumo en un embalaje por mes y actividad.
Los resultados de disminución de kg de CO2 se muestran en la fig. 5, donde se observa que el resultado de la disminución del consumo de CO2 en el plazo de cinco años es de 1.327.679 Kg.
Haciendo un análisis de los distintos factores a lo largo del ciclo de vida del producto, se puede observar en la siguiente figura 6, el comportamiento de una y otra solución, así como las fases en las que se realizan los diferentes consumos.
En la misma se puede ver el mayor impacto de la solución actual derivado de sus procesos de producción, así como el uso más extensivo en el transporte. Para facilitar la comparación se adjunta la fig. 7.
Respecto a la comparación económica, señalar que el consumo, como se ha propuesto de un embalaje por proveedor y actividad al mes, daría el consumo de 3 embalajes/mes (Cada uno de los participantes del modelo, tiers, 1,2 y 3), lo que representaría 36 embalajes/año, frente a 1 embalaje/año si el ciclo de retorno fuera de un mes o a lo sumo 3 embalajes/año, si el ciclo fuera de retorno de dichos embalajes fuera de tres meses. Lo que daría una comparación de 100,00 € a 8,33 €. Si el embalaje diseñado, como se asegura tuviera un ciclo de vida de al menos 4 años, se estaría hablando de una comparación de 100 € a 2,08 €.
Es decir, una situación no competitiva sería aquella que ofreciera a los participantes en la cadena de suministro un embalaje circular inteligente conectado cuyo coste fuera 48 veces superior al actual. El embalaje y la plataforma necesaria para las soluciones planteadas, están muy lejos de representar esta diferencia de costes.
Para dar una idea de la magnitud del ahorro conseguido en impactos medioambientales, se expresan los valores obtenidos en diferentes medidas de consumo equivalente, figura 8.
Para la exacta definición del proyecto, aunque pueden verse aquí las conclusiones generales, sería necesaria la revisión de la cadena de suministro objeto del estudio, así como de los ciclos que cada participante maneja en la misma. El sólo análisis conjunto de estas actividades desvelaría las mejoras a alcanzar en las cadenas de suministro. La utilización del embalaje como sistema de comunicación entre los participantes, a modelo de sistema Kanban, así como la inteligencia aportada a los mismos a través de los sistemas de medida y seguimiento, podría provocar una ruptura con los métodos tradicionales de gestión integral de la cadena de suministro, donde como se indicaba en le introducción del proyecto, lo menos relevante desde el punto de vista económico, podría llegar a ser el embalaje en sí, sino todo el resto de productos y servicios involucrados en la cadena de valor.
Conclusiones
La industria necesita modelos disruptivos de gestión que hagan posible alcanzar los niveles de eficiencia que el planeta exige en la utilización de recursos. No basta con demostrar la eficiencia de los métodos actuales sobre visiones parciales de las cadenas de valor. Sistemas como el blockchain irrumpen para aportar una visión global de estas cadenas basándose en la integración de la información que manejan todos los actores en las cadenas de valor.
Con este proyecto, se quiere llamar la atención sobre esta necesidad, la economía del futuro no puede, ni debe estar basada en el tradicional consumo, sino en el uso eficiente de los recursos y para ello, elementos como la durabilidad, fiabilidad, mantenibilidad del producto y la información que sobre éste se tenga, se convierten en herramientas fundamentales para garantizar, no sólo los objetivos que necesitamos, sino las soluciones que debemos implantar de forma inmediata para hacer frente a un problema real.
El IOT (Internet Of Things) apuesta de nuevo por estos conceptos, al estar dotando, a cualquier elemento de los sistemas, de medida y comunicación con el resto del entorno. Este proyecto, expresado como EMBALAJE CIRCULAR INTELIGENTE CONECTADO, viene a dar una respuesta a estas corrientes, absolutamente necesarias y a aportar un modelo disruptivo al sistema.
Los resultados teóricos obtenidos:
- Disminución del consumo de CO2 en el plazo de cinco años es de 1.327.679 Kg
- Reducción del coste necesario para la operación en un 4.800 %
Hacen más que necesario que todos los agentes de la cadena de valor, así como las instituciones afectadas, afronten el reto de desarrollo.