Figura 1: Sursa de tensiune pentru dispozitive medicale OFM225 utilizată drept caz pilot pentru simularea C2C (sursă: Powerbox)
Datorită naturii sale, industria surselor de alimentare a fost într-o permanentă căutare pentru noi tehnologii, pentru îmbunătățirea randamentului energetic, a siguranței și a miniaturizării. Pentru realizarea acestui lucru, în cadrul comunității de putere a fost dezvoltat un spirit de pionierat și creștere. Pornind de la rectificatoarele cu germaniu ale zilelor de demult, până la cele mai recente tehnologii pe bază de nitrură de galiu sau carbură de siliciu, din nou și din nou proiectanții de sisteme de putere și-au dovedit abilitatea de a optimiza conversia eficientă a energiei, dar în același timp și a răspunde normelor din ce în ce mai solicitante. Pas cu pas – uneori mici, uneori mari – industria a creat arhitecturi de putere care reduc consumul energetic, iar în numeroase cazuri s-au descoperit soluții tehnice la probleme presupuse “fără soluție”. Cine, douăzeci de ani în urmă, ar fi crezut că vom putea produce surse de tensiune cu asemenea nivele ridicate de randament, care să se conformeze, de asemenea, regulamentelor de mediu foarte stringente? Toate aceste progrese sunt minunate, dar sunt ele suficiente pentru a răspunde cerințelor crescute ale pieței pentru a reduce – chiar și mai mult – impactul de mediu?
Riscuri sub control
Tehnologia ne-a ajutat să realizăm “magii”, dar în același timp lumea s-a schimbat, iar provocările legate de mediu au devenit mai complexe și globale, necesitând ca toate industriile să-și reconsidere modalitățile de lucru, cu o grijă și responsabilitate specială pentru problemele sociale și cele legate de mediu.
Aceasta este cea mai recentă provocare căreia trebuie să îi facă față industria de putere, și în ciuda faptului că tehnologiile aduse pe piață au ajutat la reducerea emisiilor de CO2, politicile companiilor CSR (Corporate and Social Responsibility) aliniate la standardele industriale vor necesita multe schimbări în modul lor de lucru. În acest sens, problema este cum se vor conforma furnizorii lor cu asemenea reguli de mediu și cum pot gestiona riscurile aferente.
Un exemplu este implementarea metodologiei de management global al riscurilor ISO 31000. Aceasta a fost inițial dezvoltată pentru realizatorii de politici și decizii din guverne și corporații mari, pentru a minimiza expunerea la riscuri și pentru a asigura integritatea afacerii pentru acționari, iar acum este adoptată de numeroase companii, precum cele din industria medicală. ISO 31000 devine o unealtă importantă, ajutând companiile să dezvolte strategiile cu privire la mediu și să câștige un mai bun control al riscurilor, ambele interne și externe. ISO 31000 este definit ca “un proces ce oferă încrederea că obiectivele planificate vor fi atinse cu un grad acceptabil de risc rezidual”. Mergând înainte, ISO 31000 va deveni o parte imensă și cu o importanță în creștere într-o organizație.
În mod clar, mulți dintre proiectanții de surse de tensiune obișnuiesc să aibă de-a face cu evaluarea managementului riscului (de exemplu la proiectarea unei surse de tensiune pentru dispozitive medicale pentru a se conforma cu IEC 60601-1-3 sau o sursă de tensiune pentru aplicații solicitante din alte segmente precum în industria gazelor și petrolului), deși în anii ce vin, cerința pentru clienții OEM din industria surselor de tensiune în termeni de management al riscurilor va deveni mai globală, inclusiv cu impact de mediu și responsabilitate socială. Acest lucru necesită ca industria noastră să fie pregătită pentru noi modalități de lucru și chiar pentru modernizarea unor principii de business ce credeam că sunt gravate în piatră! Suntem pregătiți?
Figura 2: Metodologia cu trei faze Cradle-to-Cradle pentru o strategie de îmbunătățire continuă (sursă: Powerbox)
Dispozitivele medicale dau tendința!
Adresându-se unei game vaste de aplicații, de la aparate casnice la apărare, industria surselor de tensiune trebuie să se conformeze cu numeroase standarde și reguli. Unele dintre acestea, original dezvoltate pentru un sistem specific, sunt acum rapid adoptate de alte industrii. Regulile din industria medicală sunt un bun exemplu în care un număr de parametrii specificați în IEC 60601-1-3 și -4 au fost acum adoptați de managerii de proiect implicați în “Industry 4.0” (de exemplu izolare ridicată, pierderi reduse de curent, EMI redus și controlat și evaluarea documentată a riscurilor).
Proiectarea surselor de tensiune și conformarea cu regulile de siguranță sunt cu certitudine obligații vitale, dar proiectarea unui produs pentru mediu (DfE) este la fel de importantă. Aici, din nou, industria medicală pregătește scena și în acord cu studiile de piață din 2014 efectuate de Johnson & Johnson, mai mult de 80% din spitalele din lume se așteaptă să încorporeze sustenabilitate în deciziile lor de achiziție, iar multe să urmeze procesul de evaluare a riscurilor ISO 31000 – incluzând furnizorii lor. Acest lucru fiind luat în considerare, într-un fel sau altul industria surselor de tensiune va trebui să se conformeze cu cerințele de mediu solicitate de industria medicală și de către alte industrii ce formulează aceleași cerințe pentru furnizori și parteneri. De aceea, devine foarte important pentru industria surselor de tensiune să adopte căi de lucru care să includă aspecte de mediu încă din etapele timpurii ale oricărui proiect.
Proiectarea pentru mediu a fost adesea realizată pe bază de voluntariat sau utilizată ca argument de marketing/vânzări, dar acest lucru se schimbă acum. Pentru mulți, un produs cu randament ridicat și energie redusă în mod de așteptare poate părea să fie prin natura sa un produs DfE, dar acest lucru nu este obligatoriu. DfE este mult mai mult și în ciuda existenței ISO 14062, lipsa unei definiții comune sau a unui standard relevant industriei electronice este dificil pentru clienți și utilizatori să verifice ceea ce este inclus în definiția fiecărei companii cu privire la DfE. Temându-se de dificultățile de apreciere a diferitelor variabile considerate ca parte a DfE de la furnizori, industria medicală și organismele de reglementare au realizat necesitatea de a defini o metodologie standard care să ia în considerare întreg ciclul de viață, de exemplu toate etapele, de la specificațiile inițiale la managementul sfârșitului duratei de viață.
În urma unor ani de pregătire, în 2007, colateral IEC 60601, IEC (International Electrotechnical Commission) a publicat așa numitul “liniuță unu nouă”; IEC 60601-1-9. Obiectivul IEC 60601-1-9 este acela de a reduce impactul de mediu a întregii game de echipamente medicale electrice (echipament ME), luând în considerare toate etapele ciclului de viață al produsului, adică specificații, proiectare, producție, vânzări, logistică, instalare, punere în funcțiune, implementare și managementul la sfârșitul duratei de viață a produsului. Principiul fundamental al IEC 60601-1-9 este de a proteja mediul și sănătatea umană de substanțe periculoase, de a prezerva materialele brute și energia, de a minimiza generarea de reziduuri și impactul de mediu advers asociat cu acestea.
Fără a intra în detalii microscopice, cerințele de bază ale IEC 60601-1-9 pot fi sumarizate ca “identificare”, “instrucție” și “management al sfârșitului duratei de viață”. Pe durata acestui proces, producătorii vor trebui să lucreze în acord cu procesele existente (de exemplu managementul riscurilor în conformitate cu ISO 1497, gândirea ciclului de viață, în linia ISO 14001 cu accent special pe ISO 14062) și să dezvolte documentație care să prezinte toți pașii parcurși cu cea mai ridicată considerație pentru mediu.
De când IEC 60601-1-9 a fost modificat în 2013, standardul a fost utilizat pentru a ghida și ajuta companiile să minimizeze impactul de mediu operațional și al produselor, și a fost implementat pe bază de voluntariat. Totuși, în 2014, Agenția Națională de Supraveghere a Sănătății din Brazilia (ANVISA) a preluat inițiativa, cerând ca orice echipament electric medical vândut în țară să respecte standardul începând cu 1 decembrie 2016, cu o atenție specială la 3 clauze: (4.1) Identificarea aspectelor de mediu, (4.5.2) Instrucțiuni pentru minimizarea impactului de mediu pe durata utilizării normale și (4.5.3) Informații pentru managementul sfârșitului duratei de viață. Astfel, Brazilia este prima țară ce stipulează că echipamentele medicale electrice trebuie să se conformeze cu standardul, dar și alte țări iau în considerare implementarea standardului sau elaborarea unor directive naționale pentru a motiva producătorii de echipamente medicale să includă părți ale standardului care să minimizeze impactul și să contribuie la dezvoltarea unei economii sustenabile care protejează mediul.
Figura 3: Categorii de calitate C2C (Cradle-to-Cradle) pentru certificare (sursă: The Cradle to Cradle Products Innovation Institute/Powerbox)
Poate industria de putere să adopte modelul de afacere cradle-to-cradle?
Ca ingineri, ne plac provocările, rezolvarea problemelor și prin extensie suntem obișnuiți să depășim limite de “nedepășit”. Istoria surselor de tensiune este plină de exemple prin care “ceea ce nu va fi niciodată posibil” devine eventual o “inovație măreață”. În termeni de contribuție la protejarea mediului, prin îmbunătățirea permanentă a performanțelor tehnice și reducerea consumului energetic, noi ne-am dovedit abilitatea de a contribui la reducerea impactului de mediu, dar putem face mai mult. Integrarea tuturor etapelor duratei de viață și conformarea cu standarde precum ISO 60601-1-9 (sau echivalent) sunt bune, dar privind înainte putem să regândim modalitatea de lucru a industriei surselor de tensiune? Putem oare contribui și mai mult la construirea unui mediu sustenabil pentru generațiile viitoare?
Ca parte a unui proiect intern, un grup de ingineri de diferite discipline și de la diferite companii au fost invitați să planifice ciclul de viață complet al sursei de tensiune Powerbox OFM225 (figura 1). Această sursă a fost original proiectată pentru un randament ridicat și ușurință de fabricație, iar grupul a fost rugat să exploreze cum a putut un astfel de produs/proces, în afara modelului de afacere stabilit, nu numai să aibă impactul de mediu cel mai redus posibil, ci să fie și capabil să optimizeze impactul pozitiv (de exemplu asigurând suport economiei locale).
Luând în considerare toate aspectele, de la proiectul inițial, până la sfârșitul duratei de viață (și potențial o a doua viață), proiectul a urmărit o abordare C2C (cradle-to-cradle) și a identificat zone de lucru pentru minimizarea impacturilor negative și optimizarea celor pozitive (figura 2).
Pentru mulți poate părea o abordare ciudată ca o companie de surse de tensiune să ia în considerare modernizarea unei modalități convenționale de lucru pentru adoptarea unui astfel de model, dar ținând cont că C2C urmărește întreg ciclul de viață al unui produs, inclusiv aprovizionarea și eliminarea la sfârșitul duratei de viață, el se sincronizează cu regulamentele existente și viitoare, cu așteptările clienților, ale utilizatorilor finali și ale acționarilor, reprezentând o cale pentru industria surselor de tensiune de a ajuta la crearea unei lumi mai bune.
Integrând cele 5 obiective ale C2C (Figura 3) de la începutul unui proiect se vor putea dezvolta surse de tensiune cu cel mai mic impact de mediu, crescând în același timp și impacturile pozitive (de exemplu selectarea unui furnizor de componente implicat în dezvoltare sustenabilă, lucrul cu parteneri CEM pentru reducerea consumului de apă și pentru utilizarea de energii regenerabile, proiectarea de produse având în minte și sfârșitul duratei de viață sau o a doua viață), contribuind la a face industria surselor de tensiune capabilă nu numai să ofere produse cu cea mai bună tehnologie, ci și să contribuie la economiile locale și la dezvoltarea de noi căi de lucru, deschizând calea către viitoarele generații.
Evenimentele recente legate de climă și ecologie ne amintesc zilnic cât de fragil este mediul nostru, iar noi toți trebuie să contribuim la protejarea sa. Modelul de afacere cradle-to-cradle în cadrul industriei de putere poate să nu fie o utopie, ci să devină eventual parte din modalitatea noastră zilnică de lucru. Astfel că, la întrebarea: “Va adopta industria surselor de tensiune modelul de afacere cradle-to-cradle?”, răspunsul este un “Da!” răsunător.
* Ce se înțelege prin fabricația Cradle to Cradle? – Aceasta reprezintă o modalitate de a construi lucruri având mereu în minte viitorul. Ca răspuns la modelul dominant de fabricație ce utilizează bunurile cele mai ieftine și proiectate pentru depozitare (Modelul planificat a uzurii morale), modelul cradle to cradle este o nouă modalitate de gândire despre cum realizăm lucruri pentru viața noastră. Fabricația cradle to cradle ia în calcul întreaga durată de viață a produsului, inclusiv rezolvarea sursei și sfârșitului duratei de viață.
Bibliografie:
Principiile ISO 31000 – 11: https://www.iso.org/iso-31000-risk-management.html
ISO 14062: https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:tr:14062:ed-1:v1:en
IEC 60601-1-9:2007: https://webstore.iec.ch/publication/2601
Harris Poll, on behalf of Johnson & Johnson. “The Growing Importance of More Sustainable Products in the Global Health Care Industry”. www.jnj.com/sites/default/files/pdf/JNJ-Sustainable-Products-White-Paper-092512.pdf
Definiție Cradle-to-Cradle: https://en.wikipedia.org/wiki/Cradle-to-cradle_design
Certificare Cradle to Cradle: http://www.c2ccertified.org/
Powerbox | www.prbx.com
Autor: Patrick Le Fèvre, Director Marketing & Communication
Powerbox | www.prbx.com
