Trouver le bon équilibre entre les coûts et l'empreinte carbone

Un cadre clair pour la durabilité

Siemens AG déploie son portefeuille technologique pour soutenir la transformation numérique dans les secteurs public et privé de l'industrie, des infrastructures de bâtiment et de réseau, de la mobilité et des soins de santé. L'entreprise peut ainsi exploiter de vastes opportunités commerciales pour en tirer de la valeur. Parallèlement, elle propose des solutions innovantes pour passer à la neutralité carbone.

Le portefeuille de Siemens AG aide les clients à réduire leurs émissions et à atteindre leurs objectifs de décarbonisation. Outre l'objectif de rendre ses propres activités commerciales neutres sur le plan climatique d'ici à 2030, Siemens s'efforce de réduire toutes les émissions qui y sont associées, de la chaîne d'approvisionnement à la phase d'utilisation des produits. En s'engageant dans l'initiative Science Based Targets, Siemens soutient l'objectif de l'Accord de Paris sur le climat de limiter le réchauffement de la planète à 1,5 degré Celsius.

"La durabilité fait partie de notre ADN", déclare Judith Wiese, responsable du personnel et de la durabilité et membre du conseil d'administration de Siemens AG. "Il ne s'agit pas d'une option, mais d'un impératif commercial."

La durabilité est au cœur des activités de Siemens AG et en est le moteur. C'est pourquoi Siemens AG a élaboré un nouveau cadre ambitieux en matière de durabilité : DEGREE. Le cadre DEGREE repose sur six champs d'action : la décarbonisation, l'éthique, la gouvernance, l'efficacité des ressources, l'équité et l'employabilité.

L'équipe Cost and Value Engineering (CVE) de Siemens AG joue un rôle majeur. Il s'agit du principal client de Siemens Digital Industry Software. L'équipe CVE a collaboré étroitement avec Siemens Digital Industry Software dans le but d'étendre la transparence des coûts des produits à celle de leur empreinte carbone. Ensemble, ils ont amélioré la solution Teamcenter® pour tous les clients. La CVE a mis en œuvre deux versions du jumeau numérique : l'une pour la transparence des coûts et l'autre pour la transparence de l'équivalent en dioxyde de carbone (CO2), y compris toutes les émissions de gaz à effet de serre (GES), également connue sous le nom de Green Digital Twin™.

Le pilier numérique de l'ingénierie des coûts et de la valeur

L'équipe CVE utilise depuis des années la gestion du coût des produits Teamcenter pour créer des modèles de coûts des produits. La gestion du coût des produits Teamcenter fait partie de la plateforme Siemens Xcelerator, qui comprend des logiciels, du matériel et des services.

Les différentes étapes de la production sont simulées avec des machines, du matériel et du personnel. Elles sont multipliées par les coûts contenus dans la base de données, par exemple pour la main-d'œuvre, les enregistrements de machines et les enregistrements de matériaux, y compris les données prêtes à l'emploi et les données spécifiques recueillies par la CVE. Cela permet à Siemens AG de déterminer le coût de fabrication d'un nouveau produit alors qu'il est encore en phase de conception.

Il s'agit d'un élément essentiel du travail de la CVE. Sur la base de ces calculs de coûts et de ces simulations, les experts de la CVE travaillent avec les ingénieurs pour identifier les améliorations à apporter à la conception des produits, à la fabrication et à la chaîne d'approvisionnement. En se familiarisant avec les processus de fabrication et les coûts de leurs fournisseurs, ils peuvent améliorer leurs arguments dans les négociations de prix. En même temps, ils peuvent travailler en étroite collaboration avec leurs fournisseurs pour optimiser leurs processus et leurs coûts.

Une approche intégrée du coût des produits et de l'empreinte carbone

Pour réduire les émissions de gaz à effet de serre en vue d'atteindre le zéro net, il est nécessaire d'identifier les principaux domaines d'impact. La transparence de l'empreinte carbone au niveau du produit est une condition préalable essentielle pour atteindre cet objectif. Siemens AG a donc recherché une solution numérique appropriée pour calculer efficacement l'empreinte carbone des produits du berceau au berceau et sur le cycle de vie intégral.

Selon Josef Schneiders, CVE, Siemens AG, "lorsqu'une décision commerciale doit être prise pour développer un nouveau produit dont l'empreinte carbone est optimisée, la première question est : quel est le coût du produit qui a l'empreinte carbone la plus faible ? Pour cette raison, nous ne pouvons pas séparer l'impact de l'empreinte carbone de l'impact des coûts".

C'est là qu'intervient le module Teamcenter Carbon Footprint Calculator. Ce module fait partie de la solution de gestion du coût des produits Teamcenter. Cette approche tire parti de la transparence et de l'optimisation offertes par le calcul ascendant des coûts cibles. Elle permet de calculer les émissions de CO2 de la même manière granulaire.

"La gestion des coûts des produits de Teamcenter étant le seul outil nous permettant de calculer les coûts et l'empreinte carbone en parallèle, ce choix s'est imposé à nous", explique M. Schneiders.

Le module Teamcenter Carbon Footprint Calculator utilise le même processus d'analyse ascendante pour les émissions, où tous les facteurs d'émission du produit sont résumés tout au long de la chaîne de valeur. En d'autres termes, les données relatives aux émissions qui correspondent aux coûts directs (matières premières, pièces semi-finies, type de machine, type d'énergie, outils et dispositifs) sont collectées, de même que les activités en amont pour les pièces achetées, la consommation d'énergie, le transport et les déchets. Les émissions associées aux coûts indirects intégrés dans le produit, notamment les frais généraux de l'usine et le transport, sont également prises en compte. Les émissions liées aux activités en aval, comme l'utilisation, le recyclage et l'élimination, sont également prises en compte. Les experts CVE peuvent ensuite classer ces données détaillées en fonction des émissions dans les catégories 1, 2 et 3 du protocole GES.

La catégorie 1 correspond aux émissions directes provenant des ressources détenues et contrôlées par l'entreprise. La catégorie 2 correspond aux émissions indirectes provenant de la production d'énergie achetée auprès d'un fournisseur de services publics. En d'autres termes, il s'agit de toutes les émissions de GES libérées dans l'atmosphère, y compris la consommation d'électricité, de vapeur, de chaleur et de froid achetés. La catégorie 3 correspond à toutes les émissions indirectes qui ne sont pas incluses dans la catégorie 2 et qui surviennent dans la chaîne de valeur de l'entreprise concernée, y compris les émissions en amont et en aval.

La taxation du carbone des produits est un autre facteur pris en compte pour le calcul des coûts. Les entreprises concernées doivent donc payer une taxe écologique pour les processus de combustion comme le pétrole et le gaz, mais aussi pour leurs produits, en fonction du pays. Il est ainsi possible de présenter les conséquences fiscales d'un produit.

Classification de données détaillées sur les émissions des produits dans le protocole GES établi pour les catégories 1, 2 et 3.

Des simulations sur la substitution des matériaux, les économies de poids, l'optimisation des processus de fabrication, etc., peuvent être réalisées à l'aide d'une base de données contenant des valeurs de CO2 pour des matériaux tels que les métaux, les polymères, les composites, les matériaux en poudre et les mélanges d'énergie de différents pays et régions. Les ensembles de données des domaines mentionnés seront continuellement étendus dans Teamcenter.

"Grâce à une base de données CO2 intégrée, nous pouvons déterminer et calculer efficacement sans devoir recourir aux données externes de nos fournisseurs, ce qui constitue une grande valeur ajoutée pour nous", déclare Alexander Bayer, CVE, Siemens AG. "C'est pourquoi nous nous sommes efforcés d'acquérir, de transférer et d'intégrer les facteurs d'empreinte carbone des produits dans notre environnement de gestion du coût des produits Teamcenter. Ces données sont indispensables pour un travail efficace de la CVE."

Sur la base des simulations de coûts et d'empreinte carbone, les experts CVE travaillent avec les ingénieurs et les services d'approvisionnement pour identifier les facteurs qui ont un impact sur les coûts et les émissions tout au long de la chaîne de valeur d'un produit. L'utilisation de la solution d'analyse Teamcenter pour examiner le coût et l'empreinte carbone d'un produit à chaque étape du processus de développement (définition d'objectifs écologiques, conception écologique, amélioration de l'empreinte environnementale de la chaîne d'approvisionnement, analyse de l'empreinte environnementale pour les négociations) offre une plus grande transparence, permet des compromis plus judicieux et fournit des informations pour mieux éviter les émissions de CO2.

Le principal avantage de la solution Teamcenter est le même modèle ascendant qui peut être utilisé pour répercuter les coûts et les émissions de CO2 tout au long de la chaîne de valeur, étant donné que chaque élément matériel, chaque élément de production et chaque dépense générale a un impact financier et sur les émissions de CO2. En outre, la solution Green Digital Twin™ favorise l'accélération des décisions de calcul des coûts et des émissions de CO2 des produits en utilisant des algorithmes basés sur l'intelligence artificielle (IA).

"L'utilisation de Teamcenter pour la gestion des coûts des produits nous permet de gagner en efficacité, car nous avons déjà mis en correspondance un grand nombre de nos produits avec leur chaîne de valeur afin de calculer les coûts et l'empreinte carbone", explique M. Bayer. "Cela nous permet de réutiliser le même modèle ascendant d'ingénierie des coûts pour répercuter les émissions de CO2 tout au long de la chaîne de valeur."

La gestion du coût des produits Teamcenter offre un niveau de transparence qui confère à Siemens AG un nouveau degré de flexibilité. Outre les phases de conception ou de reconception initiales, elle s'applique lorsqu'il est nécessaire de changer de fournisseur ou d'effectuer un changement à n'importe quel stade de la chaîne de valeur. L'itération et le raffinement ne sont pas aussi lourds, coûteux ou risqués.

Le module Teamcenter Carbon Footprint Calculator a été développé en étroite collaboration avec les experts CVE de Siemens AG en adoptant une approche agile.

Continuer à accélérer le concept de durabilité

Pour atteindre l'objectif du zéro net, Siemens AG prévoit d'étendre l'utilisation de Teamcenter Carbon Footprint Calculator à un grand nombre de ses unités commerciales et à une grande partie de son portefeuille de produits. Cela se fera avec l'aide du réseau CVE, qui est réparti à l'échelle mondiale dans toutes les unités opérationnelles. À l'avenir, la gestion du coût des produits Teamcenter sera également utilisée pour soutenir ces objectifs en fournissant un lien direct et visible entre les coûts des produits et les émissions de CO2 afin d'identifier les leviers clés qui offriront le plus grand potentiel d'économie. Les experts CVE et leurs partenaires utiliseront également Teamcenter pour continuer à analyser l'impact du compromis entre l'empreinte carbone, la marge bénéficiaire et la valeur pour le client. Cela leur permet d'obtenir la plus grande valeur en fonction de leurs propres exigences et de prendre des décisions stratégiques fondées sur le potentiel d'atténuation des risques à long terme et sur les ressources disponibles. De cette manière, Siemens AG obtiendra à l'avenir un avantage concurrentiel dans ses stratégies de durabilité.