Digitalt produktpas som middel til indlejring af cirkularitet i forsyningskæder

 

Resumé
Formål – Denne artikel identificerer drivkræfter og barrierer for anvendelsen af digitale produktpas (DPP) i forsyningskæder med særligt fokus på elektronik og udleder fremtidige forskningsveje. Materialet bygger på omfattende interviews og workshops, som blev gennemført med tre producenter af originalt udstyr (OEM’er) og deres leverandører, kunder, genbrugs- og genanvendelses-partnere, DPP-tjenesteudbydere og en international standardiseringsorganisation. Resultaterne peger på fire centrale drivkræfter for DPP-adoption: forbedret beslutningstagning i overgangen til en cirkulær økonomi, sikring af overholdelse af lovgivning, forbedret gennemsigtighed i forsyningskæden og øget kundeinvolvering. Fire hovedbarrierer blev identificeret: udvikling og kommunikation af forretningscasen for DPP, øget behov for data, datastandarder og interoperabilitet mellem systemer, omfanget af implementeringsindsats samt sikring af datasikkerhed og integritet.

Baseret på følgende artikler: Chaudhuri, A., Wæhrens, B. V., Treiblmaier, H., & Jensen, S. F. (2024). Impact pathways: digital product passport for embedding circularity in electronics supply chains. International Journal of Operations and Production Management. https://doi.org/10.1108/IJOPM-01-2024-0012 og Jensen, S. F., Kristensen, J. H., Adamsen, S., Christensen, A., & Wæhrens, B. V. (2023). Digital product passports for a circular economy: Data needs for product life cycle decision-making. Sustainable Production and Consumption, 37, 242-255. https://doi.org/10.1016/j.spc.2023.02.021

 

1. Introduktion

Et digitalt produktpas (DPP) kan defineres som en digital registrering af et produkts livscyklus fra oprindelse til slutning, som indeholder produktrelaterede data med et foruddefineret omfang og aftalte datahåndterings- og adgangsrettigheder. Dataene i DPP’en formidles via en unik identifikator, som er tilgængelig elektronisk via en databærer. Produkterne skal derfor have en fysisk eller digital forbindelse til deres produktpas.

Disse data kan være dynamiske og relateret til produktets historie (f.eks. brugsforhold, vedligeholdelse og reparation) og dets miljømæssige livscyklus (f.eks. energiforbrug, vandforbrug, emissioner), samt statiske data som materialedatablade, leverandørcertificeringer, adskillelsesinstruktioner og certifikater for social due diligence.

Formålet med DPP er at lette overgangen til cirkularitet, bevare værdi til genbrug, genfremstilling, genanvendelse og overholdelse af lovgivning 1) 2).

Forestil dig en producent af elektronisk udstyr med en bred vifte af produkter i forskellige størrelser, vægt og materialer. Virksomheden erkender, at den har en betydelig miljøpåvirkning i forhold til ressourceforbrug, drivhusgasemissioner og elektronisk affald – alt sammen stigende på grund af den hurtige vækst i det globale salg. Disse produkter indeholder ædelmetaller som kobber, guld, sølv og sjældne jordarter, der bruges i integrerede kredsløb, magneter i små motorer, harddiske, kondensatorer og plastdele. Produkterne indgår i mange markedsapplikationer og bruges under meget forskellige kontekstbetingelser. Spørgsmålet for virksomheden er nu, hvordan vi bedst understøtter omstillingen til et bæredygtigt og cirkulært værdisystem? Det kan besvares ad mange veje, f.eks. optimering af materiale- og energiforbrug i produktets design og forbrug; levetidsforlængelse og reparation eller genbrug og genanvendelse. Fælles for dem alle er, at data spiller en central rolle, data som i dag i vid udstrækning enten ikke er tilgængelig eller i bedste fald er forankret i enkelte led af det samlede værdisystem. Her kommer det digitale produkt pas til sin ret med sin systemiske infrastruktur. Et sådant data økosystem kommer dog også med væsentlige omkostninger forbundet med etablering og drift, men stiller fx også spørgsmål til ejerskab og sikkerhed omkring data. Således må et væsentligt skridt i udviklingen være at stille spørgsmålet om hvad det er passet skal hjælpe os med, hvilke beslutninger og værdiskabelse det skal understøtte. Alt i alt er der nogle grundlæggende overvejelser og også noget forskning som må laves for at forstå udfoldelsen af det digitale produkt pas. Som det fremgår af figur 1. så er der mange led i det cirkulære forretningssystem og data spiller en naturlig rolle i alle led, men alle led har sine egne krav til data og til analytiske systemer som skal omsætte data til beslutninger. Dette er fokus for denne artikel, som dog primært peger på muligheder for videre udforskning på egen hånd.

Figur 1 det cirkulære værdisystem med fokus på beslutningssituationer understøttet af livscyklus data

———————–

Hvad er et Digitalt Produktpas?
Det Digitale Produktpas (DPP) er et EU-initiativ, der skal fremme cirkulær økonomi og bæredygtighed ved at sikre gennemsigtighed i hele produktets livscyklus. DPP’et indeholder struktureret data om et produkts materialer, produktion, anvendelse, genanvendelighed og miljøpåvirkning – tilgængeligt digitalt for alle relevante aktører, fra producenter og forhandlere til genbrugere og forbrugere.

Formålet er at gøre det lettere at reparere, genanvende og sortere produkter, især inden for brancher som tekstil, elektronik og plast og ikke mindst at kunne gøre dette på skaleret industrielt niveau og med optimal fastholdelse af værdi i materialer og komponenter. DPP er en central del af EU’s regulering under Ecodesign for Sustainable Products Regulation (ESPR).

Læs mere og få inspiration her:
https://cirpass2.eu/
https://environment.ec.europa.eu/news/sustainable-products-be-norm-consumers-new-regulation-2024-07-19_en
https://erhvervsstyrelsen.dk/sites/default/files/2020-05/Data%20til%20at%20underst%C3%B8tte%20cirkul%C3%A6r%20forretningsudvikling.pdf

———————–

 

2. Drivkræfter og barrierer forbundet med adoption af digitalt produktpas

Virksomhederne i undersøgelsen anerkender, at DPP er en vigtig mekanisme til at opnå mål relateret til cirkulær økonomi (CE). Interviewene identificerede nogle af de vigtigste drivkræfter til anvendelse af digitale produktpas:

  • Sikring af overholdelse af lovgivning
  • Forbedret beslutningstagning i overgangen til CE
  • Øget gennemsigtighed i forsyningskæden
  • Øget kundeinvolvering

De primære drivkræfter er sikring af lovgivningsoverholdelse og forbedret beslutningstagning, hvilket kræver gennemsigtighed i hele værdikæden, der også bidrager til at styrke kunde/leverandør-involvering i bæredygtighedsindsatser.

Overholdelse af lovgivning
EU har taget teten med at udforme reguleringer omkring CE og adoption af DPP’er, men øget transparens vil utvivlsomt være et grundvilkår i fremtidens værdisystemer også globalt. Som et led i industriens forberedelse, ser mange nu på, hvordan de kan gå videre end at sikre overholdelse af gældende lovgivning. Overholdelse af lovgivning alene kan ikke sikre effektive cirkulære forretningssystemer, der fanger data til understøttelse af højere-ordens genbrug og genanvendelse. Det er dog stadig vigtigt, at der arbejdes på forudse fremtidige reguleringsændringer i EU og andre regioner samt følge ensartede standarder på tværs af deres udvidede forsyningskæder. Fremtidige offentlige/private udbud kan desuden kræve, at deltagerne opfylder vigtige forudsætninger, som bygger på DPP’er og data herfra, f. eks. bygningsreglementet, BR25.

Forbedret beslutningstagning i overgangen til CE
Data, der indsamles gennem produktets livscyklus, kan analyseres for at vurdere produktets tilstand ved slutningen af dets brug (End-of-Use, EoU), hvilket letter beslutningstagning i forhold til den rette R-strategi (genbrug, genanvendelse, genfremstilling, renovering) for produktet og dets komponenter.

Case virksomhederne erkender, at for at opnå CE-mål så skal leverandørerne kunne levere de samme kvaliteter af materialer for at kunne integrere genanvendte materialer i deres produkter. Evnen til at spore materialestrømme er især vigtig for råvarer, der let kan blandes og dermed forurenes. Hvis DPP’er kan give gennemsigtighed, kan forskellige komponent- og materiale-kvaliteter sorteres og adskilles, forudsat at data indsamles med tilstrækkelig detaljeringsgrad i styklisterne. Dette kan øge genanvendeligheden, forlænge produktlevetiden og fremme upcycling.

Ud over at bidrage med information til vurdering af komponenters og materialers tilstand ved EoU, kan DPP’er også spille en rolle i at systematisere beslutninger, som ellers er afhængige af ekspertvurdering. Der arbejdes i praksis med at klassificere komponenter ud fra evalueringskompleksitet og genbrugspotentiale, hvilket skaber grundlag for beslutningslogikker, der kan indlejres i digitale værktøjer. Et vigtigt næste skridt er derfor at integrere vurderingsmetoder direkte i produktpasset, så det fungerer som en aktiv komponent i den operationelle beslutningstagning.

Figur 2 sammenhæng mellem DPP og produktsystem og komponent evaluering

 

Forbedret gennemsigtighed i forsyningskæden
Virksomheder står over for flere udfordringer, såsom produktdata, der kun findes i fysiske dokumenter, sikring af immaterielle rettigheder, samt manglende indsigt i praksis længere oppe i kæden – herunder om humanitære/funktionelle standarder er blevet fulgt.

Mange virksomheder har allerede igangsat digitaliseringsinitiativer for at forbedre gennemsigtigheden primært med fokus på at optimere forsyningskæden i forhold til opnåelsen af kritiske præstationsmål (tid, kvalitet, omkostninger osv.). DPP’er forventes at give yderligere momentum til disse bestræbelser. DPP’er kan potentielt spille en central rolle som understøttende for den cirkulære økonomi. Et effektivt cirkulært forsyningssystem bygger på transparens og detaljeret data om produktet og ikke mindst produktets anvendelse

Gennemsigtighed handler ikke blot om at dokumentere oprindelse og proces, men også om at skabe en kontinuerlig informationsstrøm (digital tråd) om produktets liv og anvendelse. Dette kræver ikke kun tekniske løsninger, men også tillid og klare rammer for dataejerskab og adgangsrettigheder. DPP’et kan dermed blive et samlingspunkt, hvor information og ansvar kobles i én struktur med potentiale for at redefinere samarbejdet mellem aktører i værdikæden.

Øget kundeinvolvering
Virksomheder ser en mulighed for at engagere kunder ved at bruge DPP’er til at vise relevant information om forsyningskæden og dermed demonstrere deres engagement ud over lovgivningsoverholdelse. Adgang til DPP’er vil give kunderne mulighed for at træffe informerede og miljøvenlige købsbeslutninger til gavn for styrkelse af forretningspositionen. DPP-data giver også mulighed for at tilbyde ekstra tjenester til slutkunder og understøtte deres rapporteringsforpligtelser.

DPP’er kan ikke kun understøtte kunders købsbeslutninger, men også engagere dem som aktive deltagere i produktets livsforløb. F.eks. kan brugere blive inddraget i dataskabelse ved at logge anvendelse, reparation eller vedligehold. Dette åbner mulighed for mere præcis beslutningsstøtte ved EoU, og for virksomheder kan det danne grundlag for nye service- og forretningsmodeller.

 

3. Fremtidige forsknings- og udviklingsveje

Identifikationen af drivkræfter og barrierer for DPP-adoption hjalp os med at definere fire forsknings- og udviklingsveje (F&U-veje):

  1. Politisk støtte til DPP-adoption og overholdelse af lovgivning
  2. Brug af DPP til at understøtte overgangen til cirkulær økonomi (CE)
  3. Dataindsamling, analyse og kapaciteter for DPP-adoption
  4. Resultater og støtte til implementering

F&U-vej 1: Politisk støtte og overholdelse af lovgivning
Der eksisterer politiske komplikationer i globale forsyningskæder, da visse lande og regioner er langsomme til at udvikle reguleringer eller måske aldrig vil implementere dem. Hvis EU-baserede virksomheder insisterer på, at deres leverandører overholder EU-regler om DPP, kan nogle leverandører nægte at samarbejde. Hvis omkostningerne ved dataindsamling og DPP-implementering bliver for høje, vil incitamentet til at deltage falde. Regeringer kan blive nødt til at give incitamenter til OEM’er, som igen skal motivere deres leverandører.

F&U-vej 2: Brug af DPP til at understøtte CE og styrke kundeengagement
Analyse af DPP-data om produkters og komponenters tilstand kan indikere fejltilstande eller nedbrydning, hvilket ideelt fører til forbedringer i produktdesign, materialevalg og ressourceforbrug. Data fra slutbrugsfasen (EoU) kan hjælpe med at vælge den optimale cirkulære strategi (genbrug, genanvendelse, reparation osv.). Identifikation af områder med højt CO₂- og vandforbrug kan bruges til at redesigne forsyningsnetværk. DPP-data kan også muliggøre tjenester som prædiktiv vedligeholdelse og energibesparelse, hvilket kan påvirke kunders købsbeslutninger.

Fremtidig forskning bør fokusere på, hvordan DPP-data kan operationaliseres i praksis og tjene som aktivt input til vurderinger ud over ud over dokumentation. Her er det væsentligt at undersøge, hvordan både data og vurderingskriterier kan standardiseres uden at miste den nødvendige kontekstfølsomhed.

Figur 3 DPP systemkrav givet forskellige use-cases

 

F&U-vej 3: Dataindsamling, analyse og kapaciteter
Meget af den nødvendige data skal indsamles på tværs af den udvidede forsyningskæde, herunder data om produktets brugstilstand. Det er vigtigt at prioritere data baseret på deres vigtighed. Gennemsigtighed er nødvendig for at opnå bæredygtighedsmål, men dataindsamling er tidskrævende og kræver interoperabilitet mellem systemer. Detaljeringsgraden af data er vigtig, men også omkostningstung. Hvor data ikke kan indsamles, kan tekst- eller billedbaserede estimater anvendes. Mange virksomheder mangler de nødvendige kapaciteter, hvilket har ført til fremkomsten af specialiserede tjenesteudbydere. Her kan samarbejde med eksperter i brug, vedligehold og reparation bidrage til at afdække, hvilke datatyper der bedst understøtter cirkulære strategier.

F&U-vej 4: Resultater og implementeringsstøtte
Virksomheder i forsyningskæden skal udvikle forretningscases for at retfærdiggøre DPP-adoption ud over lovgivningskrav. Virksomheder, der ikke er direkte forpligtet, men som er en del af en udvidet kæde, skal forstå værdien for de ledende aktører. Værdien kan komme fra forlænget produktlevetid, øget materialegenanvendelse og reduceret miljøpåvirkning. Dette kræver valg af præstationsmål, vurdering af databehov og interne kapaciteter samt vurdering af DPP-tjenesteudbydere, der kan bygge bro over kapabilitetskløften. Implementering kræver, at virksomheder udvikler kapaciteter til at vurdere komponenter og systemer i praksis. DPP’en kan fungere som platform for træning, standardisering og feedback, men kræver, at der bygges bro mellem den digitale infrastruktur og de operationelle praksisser, hvor beslutninger træffes. Fokus bør også være på, hvordan læring fra tidligere beslutninger kan opsamles og genanvendes.

 

4. Konklusion

Det digitale produktpas (DPP) rummer stort potentiale med hensyn til forbedret beslutningstagen, men det medfører også en række udfordringer for både beslutningstagere og virksomheder. Disse udfordringer omfatter:

  • Incitamenter til adoption – stærke forretningspotentialer skal skabes og demonstreres
  • Datasikkerhed – når data skal deles i et økosystem vil der naturligt opstå sikkerhedshensyn og lækageovervejelser.
  • Dataindsamling og implementeringsindsats – systemarkitektur og interoperabilitet mellem systemer skal etableres, data kvalitet skal sikres, vilje og evne til at dele data skal skabes.
  • Udvikling af de nødvendige kapaciteter til implementering – analytiske modeller, beslutningssystemer, links til operationelle planlægnings- og operationssystemer.
  • Fastlæggelse af præstationsmål for det samlede økosystem, som bygger sammenhængende mål (kongruens) og fælles målstyring.
  • Udarbejdelse af forretningscases – som behandler DPP systemisk og giver anvisninger til implementering.

Derfor skal arbejdet med DPP planlægges omhyggeligt. Adoptionen af DPP har dog hidtil været underbelyst i den eksisterende litteratur og særligt mangler der specifikt fokus på drift- og styring af forsyningskæder (supply chain management) og dermed for operationaliseringen af DPP. Et centralt element er, at værdien af DPP ikke alene ligger i overholdelse eller gennemsigtighed, men i evnen til at understøtte smartere og mere værdiskabende beslutninger på tværs af produktets livscyklus. Det fordrer, at DPP tænkes som en integreret del af virksomhedens beslutningssystem.

For at udfylde dette hul har vi i de omtalte artikler identificeret de vigtigste beslutningspunkter i det cirkulære forretningssystem, som kan understøttes af DPP, samt identificeret drivkræfter og barrierer for DPP-adoption. På denne baggrund har vi udarbejdet fire forskningsveje med tilhørende forskningsspørgsmål og metoder. Den omfattende forskningsagenda håber vi kommer til at danne grundlag for fremtidige studier og ikke mindst støtte implementeringen af DPP.

Vores forskning er primært gennemført inden for elektronikforsyningskæden, men de identificerede forskningsveje og spørgsmål er lige så relevante for andre industrier såsom biler, batterier, tekstiler og kemikalier.

 

____________________________

Noter

  1. Batista, L., Seuring, S., Genovese, A., Sarkis, J. and Sohal, A. (2023), “Theorising circular economy and sustainable operations and supply chain management: a sustainability-dominant logic”, International Journal of Operations and Production Management, Vol. 43 No. 4, pp. 581-594, https://doi.org/10.1108/IJOPM-12-2022-0765
  2. Langley, D.J., Rosca, E., Angelopoulos, M., Kamminga, O. and Hooijer, C. (2023), “Orchestrating a smart circular economy: guiding principles for digital product passports”, Journal of Business Research, Vol. 169 C, 114259, https://doi.org/10.1016/j.jbusres.2023.114259

 

 

_______________________________________

Forfatter: Brian Vejrum Wæhrens

Brian Vejrum Wæhrens er professor ved institut for Materialer og Produktion, Aalborg Universitet, hvor hans forskning fokuserer på twin transition – sammenhængen mellem digitalisering og grøn omstilling – med industriel cirkularitet som omdrejningspunkt. Han udvikler avancerede strategier for cirkulære værdikæder og operationalisering i bæredygtige virksomhedssystemer.

Forfatter: Andreas Christensen

Andreas er ph.d.-studerende ved Aalborg Universitet, hvor han undersøger, hvordan digital produktinformation kan designes, styres og anvendes til at muliggøre cirkulære praksisser på tværs af organisatoriske grænser. Projektet er forankret i et tæt samarbejde med store danske produktionsvirksomheder og tager udgangspunkt i konkrete, praksisorienterede udfordringer. Centralt står spørgsmål om, hvordan digitale produktpas kan operationaliseres og integreres i industrielle beslutningsprocesser for at understøtte cirkulære strategier. Før ph.d.-projektet arbejdede han som konsulent hos KPMG med udvikling og implementering af digitale forretningssystemer og strategier.

Forfatter: Ariya Sangwongwanich

Ariya Sangwongwanich received the B.Eng. degree in electrical engineering from Chulalongkorn University, Thailand, in 2013, and the M.Sc. and Ph.D. degree in energy engineering from Aalborg University, Denmark, in 2015 and 2018, respectively. He is currently working as an Associate Professor at the Department of Energy, Aalborg University, where he is a Research Group-Leader of Sustainable Power Electronics and Electrification research program. He was a Visiting Researcher with RWTH Aachen, Aachen, Germany in 2017 and University of Cambridge, Cambridge, United Kingdom in 2023.
Dr. Sangwongwanich was the recipient of the Danish Academy of Natural Sciences’ Ph.D. Prize and the Spar Nord Foundation Research Award for his Ph.D. thesis in 2019. His research interests include control of grid-connected converters, photovoltaic systems, and reliability and sustainability in power electronics.