Wdrażanie koncepcji gospodarki o obiegu zamkniętym do praktyki działania przedsiębiorstw może się odbywać z wykorzystaniem nowoczesnych rozwiązań technologicznych przynależących do tzw. czwartej rewolucji przemysłowej. Celem artykułu jest omówienie tych związków oraz wskazanie obszarów synergii.

Pod pojęciem czwarta rewolucja przemysłowa, rozpropagowanym przez K. Schwaba,założyciela Światowego Forum Ekonomicznego, rozumie się zastosowanie technologii informatycznej do wytwórczości wykorzystującej internet do łączenia ze zbiorami danych, innymi maszynami, itp. W rezultacie idea inteligentnej fabryki staje się urzeczywistnieniem, stąd też inne określenie dla tej koncepcji to przemysł 4.0, a w odniesieniu do sektora chemicznego – Chemia 4.0.

Przemysł 4.0 – technologie współtworzące

W literaturze przedmiotu nie ma zgodności odnośnie tego, jakie technologie należy zaliczyć do przemysłu 4.0, a jest to istotne z perspektywy przedstawienia relacji między tymi dwoma pojęciami. Autorska kwerenda opisów rozwiązań wykorzystywanych w badaniach nad gospodarką o obiegu zamkniętym (GOZ) i przemysłem 4.0 prowadzi do
następującego zestawienia:

• produkcja addytywna, przyrostowa, oznaczająca najczęściej wykorzystanie technologii druku 3D,
• Big Data łączące się z analizą różnorodnych zbiorów danych charakteryzujących się dużą objętością,
• wytwarzanie w chmurze umożliwiające współdzielenie zdolności produkcyjnych poprzez internet, często korzystające z systemów klasy Enterprise Resource Planning,
• systemy cyberfizyczne przejawiające się dodaniem do produktu funkcji pozwalających na zdalną komunikację i poprzez to oferowanie nowych usług,
• internet rzeczy oznaczający połączenie przedmiotu z internetem.

Powyższe zestawienie uzupełnia technologia blokchain, robotyzacja, sztuczna inteligencja i sensory. Wspólną ich cechą jest digitalizacja środowiska wytwórczego i możliwość zarządzania nim z perspektywy szerszej niż tej ograniczonej murami hal fabrycznych bądź granicami organizacji.

Synergia czy jednokierunkowy wpływ?

Literatura przedmiotu od stosunkowo niedawna, bo od około trzech lat, podejmuje temat GOZ i przemysłu 4.0 łącznie, na co wskazują badania w projekcie „Społeczno-gospodarcze konsekwencje czwartej rewolucji przemysłowej”, realizowanego w Uniwersytecie Ekonomicznym w Krakowie[1]. Powszechnie dominuje pogląd, że technologie czwartej rewolucji przemysłowej pomagają we wdrożeniu gospodarki cyrkularnej. Uzupełniająco do tej opinii należy wspomnieć o potencjalnym sprzężeniu zwrotnym, które wyraża następujący wywód: technologie oferują nowe możliwości w tworzeniu zrównoważonego, cyrkularnego łańcucha wartości, a to z kolei prowadzi do wzrostu popularności tychże technologii.
Co ciekawe, zestawienie rodzajów branż wskazuje, że łączenie GOZ z przemysłem 4.0 nie jest charakterystyczne dla jednego sektora. Oznacza to, że takiej synergii można szukać także i w przemyśle chemicznym.

Obszary synergii GOZ i przemysłu 4.0 – perspektywa organizacji

Interesujące jest postrzeganie obiektów analizy, w których takie połączenie występuje najczęściej. Badania w obrębie przedsiębiorstw wskazują na trzy główne obszary. Są to: modele biznesowe, inteligentna produkcja i zarządzanie cyklem życia produktu. Perspektywę zewnętrzną, czyli sferę łączącą te dwie koncepcje poza organizacją, uzupełnia – choć pod względem liczby badań jest to największy obszar – zrównoważony łańcuch wartości. Cyrkularny model biznesowy W pierwszej kolejności omówię modele biznesowe, ponieważ jest to stosunkowo obszerny termin. Dodatkowa przeprowadzona analiza źródeł literaturowych omawiających zmianę modelu biznesowego na zgodny z zasadami GOZ, określany skrótowo cyrkularnym modelem biznesowym, prowadzi do obserwacji o sprawczym charakterze wdrożenia technologii z czwartej rewolucji przemysłowej.

Ciąg przyczynowo-skutkowy przedstawia się następująco. Rozwiązania przynależące do przemysłu 4.0 umożliwiają przede wszystkim digitalizację procesów w firmie. O tym, że cyfryzacja działalności przyczynia się do zrównoważonej produkcji wiemy z badań nad efektywnością wykorzystania zasobów. W przypadku cyrkularnych modeli biznesowych umożliwia to stworzenie systemu produktowo-usługowego, a zatem takiego, w którym do produktu dołączona jest usługa, zwiększająca wartość dla klienta, związana z użytkowaniem towaru. Najprostszym przykładem będzie sprzedaż produktu połączona z doradztwem odnośnie eksploatacji towaru. Jeśli dodamy do tego funkcjonalności zdalnego raportowania stanu produktu (na przykład poprzez umieszczenie sensorów przesyłających dane o zużyciu podzespołu), to umożliwiamy serwisowanie dokładnie wtedy, kiedy jest to niezbędne dla wydłużenia czasu życia produktu. Jednakże żeby wdrożyć taki system produktowo-usługowy niezbędna jest także zmiana myślenia o projektowaniu, oznaczająca wdrożenie logiki cyklu życia produktu, głównie w obszarze ekoprojektowania. Kończąc opis wątku prowadzenia do zmiany na skutek przemysłu 4.0, warto wspomnieć o jeszcze jednym czynniku pojawiającym się w tym kontekście. To
odpowiednie polityki publiczne, które mogą zachęcać przedsiębiorców do inwestycji w nowe technologie i zmiany produkcji na bardziej ekologiczną. Pozostałe dwa elementy, tj. inteligentna produkcja i ocena cyklu życia są składowymi modelu biznesowego.

Zrównoważony łańcuch wartości

Wsparcie technologii przemysłu 4.0 dla wdrożenia GOZ wyraźnie widać w odniesieniu do łańcuchów wartości, pod którymi rozumie się także łańcuchy

dostaw. Wtedy kluczową rolę przypisuje się przedsiębiorstwu będącego głównym aktorem w całym procesie produkcyjnym. Może on wtedy na swoich kontrahentach wymuszać zmiany, na przykład na skutek modyfikacji składu materiałowego produktu, wdrożenia nowego systemu składania zamówień, określenia wymogu spełnienia nowych standardów
jakości itp.

Obszary synergii GOZ i przemysłu 4.0 – perspektywa technologiczna

W poprzednim punkcie scharakteryzowano adekwatność zastosowań technologii czwartej rewolucji przemysłowej z perspektywy elementów składowych biznesu. Warto to uzupełnić o perspektywę technologii, czyli przedstawić które z nich są najczęściej uwzględniane w badaniach nad GOZ i przemysłem 4.0. Otóż największą liczbę wzmianek uzyskało wytwarzanie przyrostowe. Ten rodzaj produkcji wykazuje najwięcej związków z cyklem życia produktu, a w konsekwencji z recyklingiem i przetworzeniem, czyli użyciem niektórych części zużytego produktu w nowym produkcie o tej samej funkcji. Jednakże najszerszy zakres zastosowań z perspektywy GOZ ma internet rzeczy. Można go
wykorzystać na etapie projektowania produktu, produkcji oraz logistyki.

***

Na zakończenie warto też wspomnieć o potencjalnych barierach związanych ze zmianą modelu biznesowego w kierunku GOZ, uwzględniającego technologie przemysłu 4.0. Do głównych z nich zalicza się dostosowanie strategii przedsiębiorstwa oraz akceptację modyfikacji oferty przez klientów. Oznacza to zatem konieczność uwzględniania opinii interesariuszy w procesie wdrożenia GOZ. W niniejszym artykule wskazano obszary, na których firmy planujące podjąć działania mające na celu realizację GOZ poprzez osiągnięcia czwartej rewolucji przemysłowej powinny się koncentrować. Wymienić w tym miejscu należy ekoprojektowanie połączone z internetem rzeczy, realizowane za pomocą wytwarzania addytywnego, uwzględniającego nie tylko obszar pojedynczej firmy, ale także partnerów biznesowych uczestniczących w łańcuchu dostaw.

Artykuł został opublikowany w czasopiśmie „Chemia Przemysłowa” nr 2 (754), s. 58-60.

---

[1] Ćwiklicki M. (2019), Circular Economy and Industry 4.0 Relationships, prezentacja na konferencji „Gospodarka o  obiegu zamkniętym – racjonalne gospodarowanie zasobami” w  dniach   2-0.07.2019 r.  w  Racławice, zorganizowana przez Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN – Pracownię Badań Strategicznych.