JP2023543918A - 製造プラントの製造プロセスにおける製品のカーボンフットプリントを判定するための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、製造プラントでの製造プロセスにおける製品、特に相互接続された製造プロセスにおける製品のカーボンフットプリントを判定するためのコンピュータ実施方法の分野におけるものである。本発明は、製造プラントの製造プロセスで製造された製品のカーボンフットプリントを判定するためのコンピュータ実施方法に関する。

Description

説明
本発明は、製造プラントでの製造プロセスにおける製品、特に相互接続された製造プロセスにおける製品のカーボンフットプリントを判定するためのコンピュータ実施方法の分野におけるものである。

気候変動防止対策の重要性は、一般大衆、監督機関及び金融投資家の認識において急速に増大している。大手企業は、例えば、科学的根拠に基づく目標イニシアチブ（Ｓｃｉｅｎｃｅ－Ｂａｓｅｄ Ｔａｒｇｅｔｓ Ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ）（ＳＢＴＩ）によって要求される、購入した原材料に関連する排出を含む意欲的な短期ＣＯ_２削減目標を発表している。それにより、製品カーボンフットプリント（ＰＣＦ）に関する透明性及びＰＣＦを削減するための選択肢が顧客により一層求められている。

温室効果ガスプロトコル（ＷＢＣＳＤ，ＷＲＩ，２０１１）によれば、温室効果ガス排出は、いわゆるスコープ１、スコープ２及びスコープ３の部分に分類される。スコープ１は、企業自体の運営（製造、発電所及び廃棄物焼却）の全ての温室効果ガス排出を含む。スコープ２は、外部供給されるエネルギー生産からの排出を含む。スコープ３は、バリューチェーンに沿った他の全ての排出を含む。具体的には、これは、供給者から得た原材料の温室効果ガス排出を含む。ＰＣＦは、特定の製品に関連する連続する相互にリンクしたプロセスからの温室効果ガス排出及び除去を合計する。ゆりかごから出口まで（Ｃｒａｄｌｅ－ｔｏ－ｇａｔｅ）のＰＣＦは、資源の採掘から、製品が企業を出る工場ゲートに至るまでの、選択されたプロセスステップに基づく温室効果ガス排出を合計する。このようなＰＣＦは、部分的ＰＣＦと呼ばれる。そのような合計を実現するために、任意の製品を提供する各企業は、可能な限り正確にその製品のそれぞれについて、ＰＣＦに対するスコープ１及びスコープ２の寄与を提供し、且つ購入されたエネルギー（スコープ２）及びその原材料（スコープ３）のＰＣＦについて信頼できる一貫したデータを得ることが可能でなければならない。

従来、ＰＣＦは、製造プロセスのモデルを使用して手動で計算され、値を各ステップに静的に帰属させる。例として、中国特許出願公開第１０８５３７４３４Ａ号明細書は、ＰＣＦを計算する方法を開示している。全ての関連のある寄与が考慮されるが、所与の時点におけるプラントの実際の状況とは関係なく、理論値及び／又は履歴値のみが、各製品について同じ値を生成する入力として使用される。しかしながら、相互接続されたプロセスステップの複雑なシステムを表す現在の製造プラントでは、異なる製造プロセスは、例えば、それらの両方が、発電所で発生された蒸気を使用するため、互いに影響を及ぼす。そのような資源の使用、廃棄物又は発生した熱を再利用する選択肢などに応じて、特定の製品についてのＰＣＦは、その製造プロセスが変更されない場合でも変化することがある。例として、発電所の利用を削減することによってその効率が低下し得、そのため、例えば残りの蒸気の用途がないが、電力需要が変わらないことから、発電所の出力を低下させることができないため、同じ量の蒸気がより多くの温室効果ガス排出をもたらす。

製品のスコープ１及びスコープ２の排出を計算するために、企業は、その製造プロセスにおける特定の製品に関連する、潜在的に非常に多数の連続する相互リンクしたプロセスステップからの主要なデータを供給し、処理しなければならない。これにより、企業の製品についてのＰＣＦの判定は、非常に費用及び時間のかかるものとなる。さらに、ＰＣＦ判定についての既存の基準は、選択及び解釈の余地を残しており、製造プラントのスコープ１及びスコープ２の排出を個々の製品に割り当てるための唯一の明確な方法が存在しない。従来、ＰＣＦは、個別の専門家によってケースバイケースでのみ計算され、したがって、これは、一貫性のない方法論の選択を行う高いリスクを抱えている。したがって、異なるソースに由来し、且つ／又は異なる時点で生成される、結果として得られるＰＣＦの比較可能性は、現在与えられていない。方法論選択のための１つの特定の例は、単独で得ることができないが、水蒸気分解プロセスから得られる炭化水素の異なる分率など、単一のプロセスステップから一緒にのみ得られる共製品へのＧＨＧの割り当てである。

したがって、所与の時点での製造プラント、特に相互接続された製造プロセスを有する製造プラントにおける製造プロセスの実際の状況に基づいて、製品のカーボンフットプリントを判定する方法を提供することが目的であった。さらに、方法は、実際のプロセスデータに基づくＰＣＦの頻繁な更新を可能にして、製造プロセスにおける調整がどのようにＰＣＦに影響を及ぼすかを示すために高速であるべきである。方法は、製造プラントの製品のカーボンフットプリントを最小化することを促進することが目的であった。特に、カーボンフットプリントへの各寄与を分析し、そのいかなる変化もモニタリングすることが可能であるべきである。別の目的は、製造プラントの全製品について一貫してＰＣＦを計算するために、単一の方法論が必ず使用されるようにすることであった。

これらの目的は、製造プラントの製造プロセスで製造された製品のカーボンフットプリントを判定するためのコンピュータ実施方法であって、
（ａ）必要な原材料から製品までのプロセスステップに関する情報を含むプロセスデータを収集すること、及び／又は
（ｂ）各原材料のカーボンフットプリントを収集すること、及び／又は
（ｃ）各プロセスステップのエネルギー消費に関する情報を含むエネルギーデータを収集すること、
（ｄ）プロセスデータ、各原材料のカーボンフットプリント及び／又はエネルギーデータを考慮して、製品のカーボンフットプリントを判定すること、並びに
（ｅ）ステップ（ｄ）で得られた製品のカーボンフットプリントを出力すること、好ましくはステップ（ｄ）で得られた製品のカーボンフットプリント及び／又はそれに対する各寄与を出力すること
を含むコンピュータ実施方法によって達成された。

換言すると、製造プラントの製造プロセスで製造された製品のカーボンフットプリントを判定するためのコンピュータ実施方法が提示され、方法は、
（ａ）原材料から製品までの１つ若しくは複数のプロセスステップに関する情報を含むプロセスデータを収集すること、及び／又は
（ｂ）１つ若しくは複数の原材料のカーボンフットプリントを収集すること、及び／又は
（ｃ）１つ若しくは複数のプロセスステップのエネルギー消費に関する情報を含むエネルギーデータを収集すること、
（ｄ）プロセスデータ、各原材料のカーボンフットプリント及び／又はエネルギーデータを考慮して、製品のカーボンフットプリントを判定すること、並びに
（ｅ）ステップ（ｄ）で得られた製品のカーボンフットプリントを出力すること
を含む。

本発明は、下流製品のカーボンフットプリントを計算及び／又は最適化するための、本明細書で説明される方法によって得られたカーボンフットプリントの使用にさらに関する。本発明は、製品識別子に関連する、本明細書に開示される方法によって得られたカーボンフットプリントの使用にさらに関する。そのような製品識別子は、下流製品のための製造プロセスの原材料に関連付けられ得る。

本発明は、製品識別子に関連して、本発明の方法によって得られたカーボンフットプリントを提供するように構成される装置又はそのための方法にさらに関する。そのような製品識別子は、下流製品のための製造プロセスの原材料に関連付けられ得る。本発明は、本発明の方法によって得られたカーボンフットプリントに基づいて、下流製品のカーボンフットプリントを計算及び／又は最適化する方法のために構成される装置にさらに関する。

本発明は、本発明による方法のステップを実行するための命令を含むコンピュータプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読データ媒体にさらに関する。本発明は、実行されると、本発明による方法のステップを実行する命令を含むコンピュータプログラム製品にさらに関する。本発明は、実行されると、本発明による方法のステップを実行する命令を記憶する非一時的コンピュータ可読データ媒体にさらに関する。

本発明は、製造プラントの製造プロセスで製造された製品のカーボンフットプリントを判定するシステム又は装置であって、
（ａ）入力又は入力ユニットであって、（ｉ）必要な原材料から製品までのプロセスステップに関する情報を含むプロセスデータ、（ｉｉ）各原材料のカーボンフットプリント、及び／又は（ｉｉｉ）各プロセスステップのエネルギー消費に関する情報を含むエネルギーデータを受信するように構成される入力又は入力ユニットと、
（ｂ）ステップ（ａ）で収集された情報の少なくとも１つを考慮して、製品のカーボンフットプリントを判定するように構成されるプロセッサ又は処理ユニットと、
（ｃ）プロセッサ又は処理ユニットから得られる製品のカーボンフットプリントを出力するように構成される出力又は出力ユニット、好ましくはプロセッサ又は処理ユニットから得られる製品のカーボンフットプリント及び／又はそれに対する各寄与を出力するように構成される出力ユニットと
を含むシステム又は装置にさらに関する。

換言すると、製造プラントで製造された製品のカーボンフットプリントを判定するためのシステムが提示され、システムは、
（ａ）入力であって、（ｉ）原材料から製品までの１つ若しくは複数のプロセスステップに関する情報を含むプロセスデータ、（ｉｉ）１つ若しくは複数の原材料のカーボンフットプリント、及び／又は（ｉｉｉ）１つ若しくは複数のプロセスステップのエネルギー消費に関する情報を含むエネルギーデータを受信するように構成される入力と、
（ｂ）ステップ（ａ）で収集された情報を考慮して、製品のカーボンフットプリントを判定するように構成されるプロセッサと、
（ｃ）プロセッサによって判定された製品のカーボンフットプリントを出力するように構成される出力と
を含む。

本発明による方法は、製品のカーボンフットプリントを判定する。本発明に関連して、「カーボンフットプリント」は、製造プラントの製造プロセスで排出又は除去される温室効果ガスの量に関する。カーボンフットプリントは、例えば、天然資源を採掘することから、製品が製造プラントを出るときまでの、製造プロセスで排出又は除去される温室効果ガスの総量に関し得る。本発明に関連して、カーボンフットプリントは、製品の寿命における後のいかなる温室効果ガスの排出も含まなくてもよい。例えば、車の場合、本発明に関連して、カーボンフットプリントは、車を製造するために排出された温室効果ガスの量であり、製造プラントを出た後に車を使用することによって生じる排出ではない。カーボンフットプリントの量は、典型的には、二酸化炭素の相当量、したがって実際に排出された温室効果ガスと同じ影響を世界的気候に対して有する二酸化炭素の量として表現される。

温室効果ガスは、二酸化炭素、一酸化炭素、亜酸化窒素、メタン、オゾン、クロロフルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボンを含み得る。これらは、ＩＰＣＣ第５次評価報告書（製品のカーボンフットプリントについてのＩＳＯ１４０６７又は温室効果ガスプロトコル製品基準ＷＲＩ＆ＷＢＣＳＤ，２０１１などの規格を参照されたい）に従い、二酸化炭素の相当量に変換され得る。

本発明の方法は、化学製品又は前駆体製品など、原材料から製造される多様な製品に適用可能である。本発明で使用される「製品」という用語は、概して、バリューチェーンの任意の時点で他者に販売され得る任意の物品を指す。これは、最終消費者のための最終製品、例えば車、塗料、玩具又は薬を含み得る。これは、典型的には、それらをさらに加工する他の企業に販売される物品、例えば機械のための鋼部品、押し出し加工のためのプラスチックペレット又は化学化合物、例えばおむつのための超吸収体を製造するためのアクリル酸も含み得る。これは、原油留分、例えばナフサ、農産物、例えば大豆又はガラス製造のための精製した砂のような、バリューチェーンの非常に初期の物品も含み得る。

本発明で使用される「原材料」という用語は、供給者から購入され、製造プラントに運ばれる任意の物品を指す。原材料は、製品を製造するために製造プラントの製造プロセスで使用される出発材料を含み得る。原材料は、上述した製品のようにバリューチェーンに沿った任意の段階にあり得る。これは、１つの製造プラントの製品が他の製造プラントの原材料であり得ることを意味する。原材料は、空気、水、天然ガス又は塩のように非常に基本的な物品も含み得る。

本発明で使用される「製造プラント」は、最終顧客に販売されるか、又は異なる製造プラントでさらに加工される任意の種類の物品を製造することが可能な任意の設備である。製造プラントは、単一の場所又は複数の場所にあり得る。製造プラントが複数の場所にある場合、これらは、典型的には、同じ企業又は関連企業に属する場合に当てはまる共通の管理下になければならない。プラントの例は、発電所、製鉄所、油製造プラント、石油精製所、化学プラント、製薬プラント、建材製造プラント、機械製造プラント、自動車製造プラント、織物製造プラント、家具製造プラント、食品製造プラント、携帯電話などの消費者家電製造プラント、印刷機などの製紙及び／又は紙加工プラントである。

本発明は、（ａ）必要な原材料から製品までのプロセスステップに関する情報を含むプロセスデータを収集するステップを含む。本発明に関連して、「プロセスステップ」は、概して、時間的又は空間的に適当に分離できない原材料に対する一連の動作である。典型的には、１つのプロセスステップの全ての動作は、特定の専用機器を使用して１つの建物で行われる。製造プラントの製造プロセスは、１つ又は複数のプロセスステップを含み得る。プロセスデータは、製造プロセスの１つ又は複数のプロセスステップのデジタル表現を含み得る。

プロセスデータは、各プロセスステップについて、どのような試薬がどのような量で必要であるかの情報を含み得る。プロセスデータは、製造プロセスの１つ又は複数のプロセスステップのデジタル表現を含み得、そのような表現は、１つ又は複数のプロセスについて、どのような試薬がどのような量で必要であるかの情報を含み得るか又はそれに関連付けられ得る。「試薬」は、原材料であり得るか、又は異なるプロセスステップの中間物であり得る。「中間物」は、原材料でも製品でもない物質などの物品を指すが、原材料又は初期の中間物から作られ、他の中間物にさらに加工され、最終的に製品に加工される。各プロセスステップは、１つ又は２つ以上の試薬を必要とし得る。試薬の「量」は、試薬、中間物及び／又は製品の性質に応じて、中間物又は製品当たりの質量、体積又は部片の数を指す。質量は、典型的には、金属などのバルク品について使用される。体積は、典型的には、水又はグリセロールなどの液体について使用される。部片の数は、典型的には、ねじ又はプラスチック片などの個別化された物品について使用される。これらの単位の全ては、中間物又は製品の単位毎に与えられ、例えば製品１ｋｇ当たり０．５ｋｇの試薬１である。

プロセスデータは、例えば、１つ又は複数のプロセスステップについて、どのような副産物がどのような量で得られるかに関する情報を含み得る。プロセスデータは、製造プロセスの１つ又は複数のプロセスステップのデジタル表現を含み得、そのような表現は、それぞれのプロセスステップについて、どのような副産物がどのような量で得られるかの情報を含み得るか又はそれに関連付けられ得る。いくつかのプロセスステップは、鋼部品のアセンブリなど、いかなる副産物も製造しない場合がある。この場合、プロセスデータは、副産物に関する情報を含まない。しかしながら、多くのプロセスステップは、副産物を製造する。本発明に関連して、「副産物」は、あるプロセスステップで不可避的に得られるが、異なるプロセスステップでは使用できない任意の物品を指す。ときに、副産物は、プロセスステップで試薬として使用され得る原材料又は中間物を得るためにリサイクルされ得、即ち別のプロセスステップ又は複数のプロセスステップを受け得る。しかしながら、場合により、副産物の経済的に実現可能な使用が存在しない。この場合、副産物は、処分しなければならない。それは、例えば、焼却炉で燃焼され得る。焼却炉が製造プラントの一部である場合、好ましくは、回復された熱及び／又は電気エネルギーを考慮し得る。

プロセスデータは、１つ又は複数のどのような中間物が各プロセスステップにおいて且つどのような収率で得られるかの情報を含み得る。プロセスデータは、製造プロセスの１つ又は複数のプロセスステップのデジタル表現を含み得、そのような表現は、１つ又は複数のどのような中間物が１つ又は複数のプロセスにおいて且つどのような収率で得られるかの情報を含み得るか又はそれに関連付けられ得る。本発明に関連して、「収率」は、理論上の最大値に対する特定のプロセスステップからの成果の割合を指す。収率が１００％である場合、例えば成分が配合中に混合される場合、プロセスデータは、収率に関する情報を含まなくてもよい。しかしながら、収率は、プロセスステップで損失がある場合、１００％未満であり得る。化学反応では、収率は、精製時の副反応及び損失のために、典型的には１００％未満である。他のプロセスでは、収率は、１００％未満であり得、例えば鋼部品が切断又は穿孔される場合、切れ端が再利用されない限り損失を生じ得る。

プロセスデータは、プロセスステップによる任意の直接的温室効果ガス排出に関する情報を含み得る。そのような直接的温室効果ガス排出は、多くの場合、温室効果ガスを含むか、又は例えば加熱によりプロセスステップ中に温室効果ガスを発生させる原材料の化学反応に起因する。典型的な例は、セメント製造であり、セメント製造では、原材料を加熱すること、特に石灰岩を加熱することから二酸化炭素が放出される。プロセスデータは、製造プロセスの１つ又は複数のプロセスステップのデジタル表現を含み得、そのような表現は、それぞれのプロセスステップによる直接的温室効果ガス排出に関する情報を含み得るか又はそれに関連付けられ得る。直接的温室効果ガス排出に関する情報は、通常、どのような温室効果ガスがどのような量で排出されるかの情報を含む。量は、原材料の量又は製品若しくはそれぞれのプロセスステップの中間物の量に関して与えられ得る。後者は、プロセスステップの収率と乗算することによって前者から導出され得る。

最も簡単な場合、１つ又は複数の原材料が１つのプロセスステップで加工されて、製品に到達する。例は、特定のケーブル及びプラグは、自動車製造業者に販売される製品としてケーブルツリーを形成するために組み立てられる原材料である場合がある。ほとんどの場合、しかしながら、製造プロセスは、より複雑である。複数の原材料は、様々な製品に加工される様々な中間物に加工され、１つの原材料は、２つ以上の中間物を製造するために使用され得、１つの中間物は、２つ以上の製品を製造するために使用され得る。そのような状況では、１つの製品の最終的なカーボンフットプリントは、製造プラントで製造される他の製品の量に応じたものになる。したがって、典型的には、プロセスデータは、少なくとも１つの試薬又は中間物を共通して有する全ての製品に関して、各プロセスステップについてどのような試薬がどのような量で必要であるかの情報を含む。多くの製造プラントの場合、プロセスデータは、少なくとも１つの試薬又は中間物を共通して有する少なくとも２つの製品に関して、各プロセスステップについてどのような試薬がどのような量で必要であるかの情報を含む。プロセスデータは、１つ又は複数の製造プロセスの１つ又は複数のプロセスステップのデジタル表現を含み得る。そのような表現は、少なくとも１つの試薬又は中間物を共通して有する少なくとも２つの製品に関して、１つ又は複数のプロセスステップについてどのような試薬がどのような量で必要であるかの情報を含み得るか又はそれに関連付けられ得る。複合製造プラントの場合、プロセスデータは、少なくとも１つの試薬又は中間物を共通して有する少なくとも５つ又は少なくとも１０の製品に関して、各プロセスステップについてどのような試薬がどのような量で必要であるかの情報を含む。プロセスデータは、１つ又は複数の製造プロセスの１つ又は複数のプロセスステップのデジタル表現を含み得る。そのような表現は、少なくとも１つの試薬又は中間物を共通して有する少なくとも５つ又は少なくとも１０の製品に関して、各プロセスステップについてどのような試薬がどのような量で必要であるかの情報を含み得るか又はそれに関連付けられ得る。

より一般的な状況の例が図１に概略的に示されている。原材料は、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３と示され、製品は、Ｐ１及びＰ２と示され、中間物、即ち原材料でも製品でもない全ての物品は、Ｉ１、Ｉ２及びＩ３と示され、各製造プロセスに必要なエネルギーは、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３及びＥ４と示され、プロセスステップは、ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３及びＰＳ４と示されている。原材料Ｒ１及びＲ２は、第１のプロセスステップＰＳ１で加工されて、エネルギーＥ１を使用して中間物Ｉ１を製造する。次のプロセスステップＰＳ２では、中間物Ｉ１は、中間物Ｉ２と共にエネルギーＥ３を使用して加工されて、製品Ｐ１に到達する。中間物Ｉ２は、エネルギーＥ２を使用して原材料Ｒ３を加工することにより、プロセスステップＰＳ３において同じ製造プラント内でも作られる。プロセスステップＰＳ３では、別の中間物Ｉ３が得られ、別の中間物Ｉ３は、別のプロセスステップＰＳ４でエネルギーＥ４を使用して他の製品Ｐ２にさらに加工され得る。原材料Ｒ１、Ｒ２及びＲ３並びにエネルギーＥ１、Ｅ２及びＥ３は、Ｐ１のカーボンフットプリントに対する影響を有することが容易に認識され得る。しかしながら、Ｉ３の使用も影響を有し、なぜなら、製品Ｐ２に対する需要が変化する場合、製品Ｐ２に対する需要が低すぎるためにＩ３の入力を完全に使用できず、Ｒ３のより高い割合のカーボンフットプリント及びＥ２に起因する排出がＩ２に起因し、その結果、Ｐ１に起因しなければならないからである。したがって、少なくとも原材料から製品までのプロセスステップの異なるチェーン間に関係がある場合、製造プラントにおける全ての原材料及び全てのプロセスステップに関する完全な情報を提供することが通常必要である。プロセスデータは、１つ又は複数の製造プロセスの１つ又は複数のプロセスステップのデジタル表現を含み得る。そのような表現は、好ましくは、原材料から製品までのプロセスステップの異なるチェーン間に関係がある場合、１つ又は複数の製造プラントにおける原材料及びプロセスステップに関する情報を含み得るか又はそれに関連付けられ得る。

図２は、化学産業で特に発生し得る別の例を示す。原材料Ｒ１及びＲ２は、第１のプロセスステップＰＳ１で加工されて、エネルギーＥ１を使用して中間物Ｉ１を製造する。次のプロセスステップＰＳ２では、中間物Ｉ１及び原材料Ｒ３は、エネルギーＥ２を使用して加工されて製品Ｐ１に到達し、同時に試薬Ｒ２も得られる。Ｒ２は、プロセスステップＰＳ１で再利用され得、したがってサイクルが形成される。この状況では、プロセスデータは、試薬Ｒ２のどの程度が供給者から使用されるか、及びプロセスステップＰＳ２で得られたリサイクル試薬Ｒ２がどの程度使用されるかについての情報を含み得る。

プロセスデータは、典型的には、インターフェースを通して収集される。プロセスデータは、製造プラントから収集され得る。プロセスデータは、インターフェースを通してローカルデータベース又はリモートデータベースに収集され得る。好ましくは、プロセスデータは、インターフェースを通して、統合基幹業務（ＥＲＰ）システム又は処理及び記憶装置を含む集中型若しくは分散型コンピューティングシステム若しくは装置などの任意のコンピューティングシステム若しくは装置に収集される。このようにして、プロセスデータは、ＥＲＰシステム又は任意のコンピューティングシステム若しくは装置から収集され得る。ＥＲＰシステム又は任意のコンピューティングシステム若しくは装置は、製造プラントから情報を得ることができる。この場合、プロセスデータは、ＥＲＰシステム又は任意のコンピューティングシステム若しくは装置を介して製造プラントから収集され得る。このようにして、プロセスデータは、製造プラント又はその周囲で何らかの変化が生じると、更新されるか又は即時更新され得る。ＥＲＰシステム又はコンピューティングシステム若しくは装置に応じて、「即時」は、１日以内、好ましくは６時間以内、特に１時間以内を意味し得る。そのような変化の典型的な例は、製造プラントが異なる工場から不十分な試薬を受け取り、代わりに外部供給を使用しなければならないことであろう。そのような外部供給は、通常、内部の中間物と異なる製品カーボンフットプリントを有し、したがって製造プラントで製造される製品のカーボンフットプリントを変化させる。ＥＲＰの別の利点は、システムであり、データが標準化及び検証されること、即ちデータが信頼でき、典型的にはさらなる検証を必要としないことである。

本発明に関連して、「ＥＲＰシステム」は、その一般的な意味を有するものとする。典型的なＥＲＰシステムは、データベース管理システムによって維持される共通のデータベースを使用して、コアビジネスプロセスの統合され、継続的に更新されたビューを提供する。ＥＲＰシステムは、典型的には、現金、原材料、生産能力及びビジネスコミットメントの状態である、注文、発注書及び給与などのビジネスリソースを追跡する。システムを構成するアプリケーションは、典型的には、データを提供する、製造、購買、販売、会計を担当する部門などの様々な部門にわたってデータを共有する。

好ましくは、特により複雑な製造プロセスの場合、特に相互接続された製造プロセスの場合、本発明の方法は、プロセスデータに基づいて製造プロセスを少なくとも２つのプロセスステップに細分化することをさらに含む。そのようなプロセスは、典型的には、プロセスデータが全ての情報を直接プロセスステップに帰属させるフォーマットで利用可能でない場合に必要とされるが、この情報が導出可能なフォーマットでのみ利用可能である。

例として、製造プラントから収集されたプロセスデータは、出発材料として使用される材料及び製造された製品を含み得、どのようなプロセスステップが他のどのようなプロセスステップの製品を出発材料として使用するかの情報を含まなくてもよい。したがって、本発明の方法は、好ましくは、各プロセスステップについて、このプロセスステップで使用される特定の出発材料の量及び他のプロセスステップによって製造された同じ材料の量に基づいて、どのようなプロセスステップがこのプロセスステップに先行するかを判定することをさらに含む。これは、各材料について、例えば材料識別子により、この材料を製造する全てのプロセスステップ及びこの材料を出発材料として使用する全てのプロセスステップを識別することによって実現され得る。これらのプロセスステップは、接続される必要がある。他のプロセスステップによって製造されるよりも多くの特定の出発材料がプロセスステップで使用される場合、この差が原材料として識別され得る。特定の材料の原材料の量をこの原材料の調達情報と比較することにより、結果が検証され得る。そのような調達情報は、典型的には、ＥＲＰシステムから得ることができる。

製造プラントが例えば異なる国におけるグループ企業などの複数の主体を含む場合、グループ企業などの異なる主体は、多くの場合、別個のＥＲＰシステム又は処理及び記憶装置を含む集中型若しくは分散型コンピューティングシステム若しくは装置などの任意のコンピューティングシステム若しくは装置を使用する。１つの主体によって製造された中間物が、別のプロセスステップでこの中間物を使用する別の主体に輸送される場合、ＥＲＰシステム又は処理及び記憶装置を含む集中型若しくは分散型コンピューティングシステム若しくは装置などの任意のコンピューティングシステム若しくは装置は、法的理由のため、そのような動作を外部トランザクションとして扱い得る。しかしながら、本発明の目的上、そのようなデータは、１つのグループ企業によって製造され、且つ異なるグループ企業によって使用される中間物を識別するために統合され得る。そのような情報は、ＥＲＰシステムからアクセス可能であり得るか、又は共有データベースなどの他のデータソースを必要とし得る。したがって、好ましくは、プロセスデータは、インターフェースを通して、ＥＲＰシステム又は異なるグループ企業の任意のコンピューティングシステム若しくは装置に収集され、プロセスデータは、１つのグループ企業によって製造され、且つ異なるグループ企業によって使用される中間物を識別するために統合される。プロセスデータは、異なる製造プラント、好ましくは、インターフェースを通して、異なる製造プラントに通信可能に接続された異なるコンピューティングリソース又は記憶リソースに収集され得る。プロセスデータは、インターフェースを通して、異なるグループ企業の統合基幹業務システムに収集され得、プロセスデータは、１つのグループ企業によって製造され、且つ異なるグループ企業によって使用される中間物を識別するために統合され得る。

本発明は、（ｂ）各原材料のカーボンフットプリントを収集することを含む。ほとんどの原材料について、カーボンフットプリントは、供給者提供又は公的若しくは私的データベースから得ることができる。通常、異なる供給者は、その製造プロセス又は物流における差異に起因して、同じ原材料に異なるカーボンフットプリントを与える。したがって、好ましくは、原材料のカーボンフットプリントは、各供給者について、供給者の識別子と共に収集される。この情報は、次いで、どのような供給者からのどの程度の原材料が使用されるかに応じて、その特定の原材料のカーボンフットプリントを計算するために使用され得る。結果は、本発明の方法でカーボンフットプリントを判定するために考慮され得る。稀な場合、カーボンフットプリントが利用可能でない。この場合、カーボンフットプリントは、例えば、市場での非常に類似した製品との比較によって推定され得る。各原材料のカーボンフットプリントは、典型的には、インターフェースを通して収集される。各原材料のカーボンフットプリントは、インターフェースを通して、ローカルデータベース若しくはリモートデータベース又はＥＲＰシステム、特にそのサプライチェーンモジュール又は処理及び記憶装置を含む集中型若しくは分散型コンピューティングシステム若しくは装置などの任意のコンピューティングシステム若しくは装置に収集され得る。各原材料のカーボンフットプリントは、したがって、ＥＲＰシステム又は処理及び記憶装置を含む集中型若しくは分散型コンピューティングシステム若しくは装置などの任意のコンピューティングシステム若しくは装置から収集され得る。通常、各原材料のカーボンフットプリントは、インターフェースを通して２つ以上のデータベースに収集される。したがって、多くの場合、さらなる処理を可能にするために、異なるデータベースから取り出された情報を単一のフォーマットに変換することが必要である。特に、データベースから得られたカーボンフットプリントは、原材料に帰属されなければならない。即ち、データベース内の原材料の識別は、本発明によるプロセスで使用されるプロセスデータの原材料の識別に変換されなければならない。

本発明は、（ｃ）各プロセスステップのエネルギー消費に関する情報を含むエネルギーデータを収集することを含む。エネルギーデータは、典型的には、消費されたエネルギーの量、エネルギー形態及びその起源を含む。量は、多くの場合、製品又はそのそれぞれのプロセスステップの中間物の部片又は質量当たりの特定のエネルギーとして与えられる。量は、即ちエネルギーが消費される場合に正であり得るか、又は即ちプロセスステップがエネルギーを生産する場合に負であり得る。後者の例は、硫黄からの硫黄酸の製造である。硫黄は、酸素と反応して、異なるプロセスステップで使用され得る熱エネルギーを放出する。エネルギー形態は、電気、温水又は蒸気などの熱エネルギー、冷却又はガス若しくはガソリンなどの化石燃料を含む。化石燃料の場合、これらは、原材料でもあるが、そのカーボンフットプリントは、これらを製造するための温室効果ガス排出のみを指す。しかしながら、これらの燃焼時の二酸化炭素の消耗も同様に考慮され得る。エネルギーの起源は、エネルギーが取られるソースを指す。例えば、熱エネルギーは、発電所、他のプロセスステップ又はソーラパネルから生じ得る。したがって、起源は、エネルギー消費に関連付けられた温室効果ガス排出に対して相当な影響を有し得る。例えば、季節変動を補償するために、特定の期間、例えば３年の期間にわたってエネルギーデータを平均することが有用であり得る。エネルギーデータは、通常、エネルギー源及びその固有の温室効果ガス排出を考慮することにより、カーボンフットプリントに変換される。

エネルギーデータは、典型的には、インターフェースを通して収集される。エネルギーデータは、インターフェースを通して、ローカルデータベース若しくはリモートデータベース、又はＥＲＰシステム、又は処理及び記憶装置を含む集中型若しくは分散型コンピューティングシステム若しくは装置などの任意のコンピューティングシステム若しくは装置に収集され得る。エネルギーデータは、したがって、ＥＲＰシステム又は処理及び記憶装置を含む集中型若しくは分散型コンピューティングシステム若しくは装置などの任意のコンピューティングシステム若しくは装置から収集され得る。通常、エネルギーデータは、インターフェースを通して２つ以上のデータベースに収集される。したがって、多くの場合、さらなる処理を可能にするために、異なるデータベースから取り出された情報を単一のフォーマットに変換することが必要である。

エネルギーデータは、エネルギー源、例えばインターフェースを通してその情報を提供する処理システムにセンサが取り付けられた発電所から直接又は間接的に利用可能でもあり得る。製造プラントは、通常、発電所によって消費されるか又は発電所から消費されるエネルギーの量を判定するためのセンサも有する。多くの場合、製造プラントは、特定のプロセスステップ又は特定の機器のエネルギー消費に関するデータを提供する複数のセンサを有する。したがって、エネルギーデータは、エネルギー源及び／又は製造プラントから直接又は間接的に収集され得る。多くの製造プラントでは、しかしながら、そのような情報、即ちエネルギーデータは、最初に、ＥＲＰシステム又は処理及びエネルギーデータが収集され得る記憶装置を含む、集中型若しくは分散型コンピューティングシステム若しくは装置などの任意のコンピューティングシステム若しくは装置に移送される。これは、エネルギー消費を判定するセンサが、ＥＲＰシステム又は処理及びエネルギーデータが収集され得る記憶装置を含む、集中型若しくは分散型コンピューティングシステム若しくは装置などの任意のコンピューティングシステム若しくは装置にそれらのデータを移送することを意味する。

一般的に、特により大規模な製造プラントの場合、複数のエネルギー源が利用可能である。例えば、製造プラントは、ガス発電所又はソーラパネルなどの発電所を有するより大きい場所にあり、加えて、製造プラントは、公共電力グリッドからエネルギーを得ることができる。エネルギー源に応じて、製品カーボンフットプリントへの寄与は、極めて異なり得、例えばソーラパネル若しくは風力タービンからエネルギーを受ける場合、本質的に寄与がないか、又は石炭発電所からエネルギーを提供する公共電力グリッドからエネルギーを受ける場合、著しい寄与がある。したがって、好ましくは、エネルギーデータは、エネルギーを受けるソースに関する情報も含む。この情報は、典型的には、製造プラント又は中央電源設備のセンサから得られる。エネルギーデータは、好ましくは、エネルギーを受ける各エネルギー源によって生じるカーボン排出の情報を含む。このようにして、製品カーボンフットプリントに対するエネルギーの寄与を計算することが可能である。

エネルギーデータは、各プロセスステップについて容易に利用可能でなくてもよいが、より集計された形式、例えば複数のプロセスステップが実行される工場のエネルギー消費でのみ利用可能であり得る。この場合、そのような集計データから各プロセスステップのエネルギー消費を導出しなければならない。これは、集計データにおける各プロセスステップのエネルギー消費の配分を判定することによって実現され得る。この目的のために、プロセスステップのそれぞれの、例えば質量などの物理量で測定された製造量の配分に基づいて、適当な基準が例えば単純な手法で定義される。エネルギー消費を割り当てるより正確な方法は、例えば、ＥＲＰシステムから得られる、製品レベルでのエネルギー関連製造コストに関するデータを使用することによる。

ステップ（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、連続的に又は並列で実行可能である。２つのステップを並列で実行し、残りのステップを前後に実行することも可能である。ステップが連続的に実行される場合、それらは、第１のステップ（ａ）、第２のステップ（ｂ）及び第３のステップ（ｃ）、又は第１のステップ（ａ）、第２のステップ（ｃ）及び第３のステップ（ｂ）、又は第１のステップ（ｂ）、第２のステップ（ａ）及び第３のステップ（ｃ）、又は第１のステップ（ｂ）、第２のステップ（ｃ）及び第３のステップ（ａ）、又は第１のステップ（ｃ）、第２のステップ（ａ）及び第３のステップ（ｂ）、又は第１のステップ（ｃ）、第２のステップ（ｂ）及び第３のステップ（ａ）などの任意の順序で実行され得る。好ましくは、ステップは、並列で実行される。

本発明によるプロセスは、（ｄ）プロセスデータ、各原材料のカーボンフットプリント及びエネルギーデータを考慮して、製品のカーボンフットプリントを判定することをさらに含む。

製品のカーボンフットプリントを判定することは、ステップ（ａ）からのプロセスデータに含まれる、特定のプロセスステップで使用される各原材料のカーボンフットプリントを合計することを含む。プロセスステップが異なるプロセスステップからの中間物を必要とする場合、この初期のプロセスステップの原材料のカーボンフットプリントの合計は、後のプロセスステップの入力として判定及び使用される。初期のプロセスステップがさらに初期のプロセスステップの中間物を再び使用する場合、これを繰り返すことが必要であり得る。１つのプロセスステップが２つ以上、例えば２つ又は３つの中間物を生じる場合、これらの中間物間で原材料のカーボンフットプリントを共有する必要がある。各中間物についての配分は、各中間物についての原材料使用を反映すべきである。場合により、２つの中間物が同じ量で形成され、したがって原材料のカーボンフットプリントがそれらの間で等しく共有され得る。他の場合、例えば９０％の中間物１及び１０％の中間物２など、１つの中間物が他のものよりも著しく多く形成される。カーボンフットプリントは、それに応じて共有されるべきである。したがって、好ましくは、本発明の方法では、カーボンフットプリントを判定することは、先行するプロセスステップで製造された中間物のカーボンフットプリントを計算することと、後続のプロセスステップのカーボンフットプリントの計算のための入力として中間物のカーボンフットプリントを使用することとを伴う。特に、相互接続された製造プロセスでは、カーボンフットプリントの計算は、各プロセスステップに１つとして、類似の計算部分にそれを細分化することによって容易になり得る。

後続のプロセスステップのカーボンフットプリントの計算のための入力として、中間物の既に判定されたカーボンフットプリントを使用する前述の手法は、多数の相互接続されたプロセスステップを含む複雑な製造プロセスの各プロセスステップのカーボンフットプリント計算についても、同じ計算アルゴリズム又は計算式が使用され得るという利点を有することに留意すべきである。さらに、この手法は、全製造プロセス又は全バリューチェーンの基礎となるカーボンフットプリント計算の自動化改善をそれぞれ可能にする。

代替的に、各プロセスステップの総合的な材料表を最初に作成することが可能である。これは、各プロセスステップについて、このプロセスステップ又はプロセスステップのチェーンに沿った任意の先行するプロセスステップのいずれかで直接使用される全ての原材料が列挙されることを意味する。これらの原材料の量は、中間物の使用及び２つ以上の中間物を生じるプロセスステップにおけるその配分に従って調整される。例えば、図１のプロセスステップＰＳ２の場合、総合的な材料表は、原材料Ｒ１及びＲ２の全量並びにプロセスステップＰＳ２で使用されない中間物Ｉ３にも何らかの原材料が使用されるという事実を考慮して、Ｉ２／Ｉ３の比率を乗算した原材料Ｒ３を含む。この総合的な材料表が得られると、各原材料のカーボンフットプリントが合計されて、各プロセスステップの原材料のカーボンフットプリント寄与に到達する。したがって、好ましくは、カーボンフットプリントを判定することは、各プロセスステップの原材料のカーボンフットプリント寄与に到達するように、各プロセスステップの総合的な材料表を作成することを含む。特に、相互接続された製造プロセスでは、カーボンフットプリントの計算は、各プロセスステップに１つとして、類似の計算部分にそれを細分化することによって容易になり得る。

製品のカーボンフットプリントを判定することは、各プロセスステップに必要なエネルギーの寄与を加算することを含み得る。この理由のため、エネルギーの必要量は、温室効果ガス排出量に起因し得る。通常、エネルギーは、電気ネットワーク又は温水若しくは蒸気ネットワークなどの分散ネットワークによって提供される。そのようなネットワークは、典型的には、異なる発電所及びときに他のエネルギー源、例えば他のプロセスステップによって生成された熱によって供給される。特に、どのような部分が実際にどのようなエネルギー源からのものであるかを判定することはできないが、平均値のみがアクセス可能である。したがって、典型的には、温室効果ガス排出に関する情報は、全製造プラントの総エネルギー消費の平均としてのみ利用可能である。全エネルギーが電力会社などの外部供給者によって供給される場合、エネルギー単位当たりの平均温室効果ガス排出は、通常、エネルギー供給者からアクセス可能である。しかしながら、特に大きい製造プラントは、多くの場合、独自の発電所を所有する。この場合、この発電所の温室効果ガス排出量が判定され得る。この総排出の配分は、判定時にプロセスステップに帰属され得、発電所の総エネルギー出力又は消費で除算された、このプロセスステップのエネルギー消費の比率から導出され得る。このようにして、各プロセスステップは、エネルギーカーボンフットプリント、即ちそのプロセスステップのエネルギー使用から生じる温室効果ガスの量を割り当てられる。

各プロセスステップでのエネルギー寄与を、そのステップで使用される原材料のカーボンフットプリントに加算することが可能であり、それにより、中間物についての総カーボンフットプリントは、次のプロセスステップのための入力として使用され得る、製造チェーンに沿った第１のプロセスステップについて得られる。この計算は、続く各プロセスステップについて繰り返されて、製品に到達し得る。しかしながら、複雑な相互接続されたプロセスの場合、このような手法が実際的でない場合がある。

代替的に、好ましくは、製品についてのエネルギーの寄与は、原材料とは無関係に製品について判定される。これを実現するために、各プロセスステップのエネルギー寄与がプロセスデータに従って加算される。プロセスステップが２つ以上の中間物をもたらすか、又は中間物が２つ以上の他のプロセスステップで使用される場合、寄与がこれらの間で共有され、それにより製品に帰属され得るプロセスステップのその部分のみが考慮される。例えば、１つのプロセスステップが２つの中間物を同じ比率でもたらし、且つ１つの中間物のみが製品を製造するために使用される場合、前記プロセスステップのエネルギー寄与の半分のみがエネルギー寄与の判定に使用される。製品の総カーボンフットプリントに到達するために、原材料の寄与及びエネルギーの寄与が加算される。したがって、好ましくは、製品のカーボンフットプリントを判定することは、各プロセスステップにおけるエネルギーの寄与を判定することと、プロセスデータに従ってその配分を加算することとを含む。

場合により、プロセスステップは、他のプロセスステップで使用され得るエネルギーを生成する。典型的には、そのようなエネルギーは、温水又は蒸気ネットワークに供給され得る熱である。そのようなエネルギー生成は、同じ量の熱が発電所によって生産されなければならなかった場合に排出されるであろう値を減算することにより、カーボンフットプリントについて考慮され得る。したがって、各プロセスステップのカーボンフットプリントを判定することは、他のプロセスステップで再利用されるプロセスステップのエネルギー排出のための温室効果ガス排出を減算することをさらに含む。

副産物をもたらすプロセスステップの場合、カーボンフットプリントに対するそれらの寄与が考慮され得る。多くの場合、副産物は、焼却炉で燃焼され、それにより温室効果ガスを排出する。その量は、多くの場合、例えば焼却炉で二酸化炭素に変換される副産物の炭素含有量を計算することにより、比較的容易に判定され得る。場合により、副産物は、成果が新たな原材料又は中間物として使用され得るまで、さらなるプロセスステップを伴ってリサイクルされ得る。リサイクルが同じ製造プラントで行われる場合、リサイクルプロセスステップは、副産物を生じるプロセスステップに追加される、カーボンフットプリントを生じる製造プロセスステップと同じ分析を受け得る。しかしながら、多くの場合、副産物は、リサイクル企業によってリサイクルされるため、前記分析は、可能ではない。代わりに、リサイクル企業は、リサイクルプロセスのカーボンフットプリントを提供し得る。提供しない場合、妥当な値が推定され得る。したがって、各プロセスステップのカーボンフットプリントを判定することは、副産物を廃棄又はリサイクルすることによって生じる排出を加算することをさらに含み得る。

直接的温室効果ガス排出を引き起こすプロセスステップの場合、これらの直接的排出は、プロセスステップのカーボンフットプリントに加算され得る。したがって、各プロセスステップのカーボンフットプリントを判定することは、直接的温室効果ガス排出によって生じる排出を加算することをさらに含み得る。原材料寄与及びエネルギー寄与に対して、製造チェーンに沿った製品についての直接排出の寄与を同様に判定し、最終的にそれを他の寄与に加算することも可能である。

本発明によるプロセスは、（ｅ）ステップ（ｄ）で得られた製品のカーボンフットプリントを出力することをさらに含む。出力することは、カーボンフットプリントを非一時的データ記憶媒体上に書き込むこと、それをユーザインターフェース上に表示すること、それをさらなる処理のためにインターフェースに提供すること又はそれらの任意の組み合わせを意味し得る。顧客、例えば顧客のサプライチェーンシステム又はＥＲＰシステムに対して、インターフェースを通して出力を提供することも可能である。それが分散され得る場所からこの情報が必要な場所まで、インターフェースを通して製造者自体のＥＲＰシステムに出力を提供することも可能である。カーボンフットプリント及びそれに対する各寄与がユーザインターフェース上に出力されるとき、ユーザインターフェースは、好ましくは、グラフ技術を使用する。このようにして、製造プロセスを最適化し、それにより製品のカーボンフットプリントを最小化するために、製造プロセスに沿って寄与を分析することが可能である。製造プロセスが変化するとき、カーボンフットプリントの変化をモニタリングすることも可能である。加えて、例えば特定の値を手動で変更することにより、変更の影響をシミュレートし、製品のカーボンフットプリントに対するその影響を見るために出力が使用され得る。例えば、各製品について、特定の原材料を、より低いカーボンフットプリントを有するものと置換することの影響が分析され得る。

好ましくは、プロセスは、各プロセスステップのカーボンフットプリントが特定の製品のカーボンフットプリントに寄与するとき、それを出力することをさらに含む。このようにして、各ステップの寄与、特に各ステップでの原材料及びエネルギーの寄与を分析することが可能である。これにより、製品のカーボンフットプリントを低減する可能性を識別することが可能となる。

本発明による方法は、相互接続されたプロセスステップを実行する製造プラントに特に有用である。本発明に関連して、「相互接続された」という用語は、少なくとも１つのプロセスステップが、異なる他のプロセスステップの２つの中間物を使用するか、又はそれぞれがこの中間物を製造する異なる他のプロセスステップの１つの中間物を使用するか、又は２つの異なる他のプロセスステップで使用される２つの中間物をもたらすことを意味する。したがって、好ましくは、製造プラントは、相互接続されたプロセスステップを実行する。さらにより好ましくは、製造プラントは、相互接続されたプロセスステップを実行する化学製造プラントである。多くの場合、相互接続されたプロセスステップは、おそらく異なる場所における、潜在的に異なるグループ企業によって運用される異なる工場で実行される。

本発明は、下流製品のカーボンフットプリントを計算及び／又は最適化するための、本発明の方法によって得られたカーボンフットプリントの使用にさらに関する。これに関連して、下流製品は、本発明による方法が実行される任意の１つ又は複数の製品を使用する任意の製品を意味する。例えば、プラスチック粒状体のカーボンフットプリントは、本発明の方法によって判定される。このプラスチック粒状体は、玩具の製造者に送られる。この製造者は、プラスチック粒状体を使用して玩具を押し出し成形する。玩具は、この例では、下流製品である。玩具製造者は、自らが玩具のカーボンフットプリントを判定することを望む場合がある。この目的のために、製造者は、本発明の方法によって判定されるようにプラスチック粒状体のカーボンフットプリントを得て、玩具のカーボンフットプリントを計算するためにそれを使用し得る。製造者は、本発明の方法を自ら使用し得るが、同様に異なる方法を使用し得る。

本発明の方法によって得られたカーボンフットプリントは、下流製品のカーボンフットプリントを最適化するためにも使用され得る。カーボンフットプリントは、例えば、製造者、仕様、価格又は利用可能性などの製品に関する他の情報と共にデータベース内に入力され得る。このようにして、下流製品の製造業者は、下流製品のカーボンフットプリントにほとんど寄与せず、したがって下流製品のカーボンフットプリントを最適化するために、低いカーボンフットプリントを有する製品を探索し得る。

本発明は、本発明による方法のステップを実行するための命令を含むコンピュータプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読データ媒体にさらに関する。コンピュータ可読データ媒体は、例えば、サーバ上のハードドライブ、ＵＳＢ記憶デバイス、ＣＤ、ＤＶＤ又はブルーレイディスクを含む。コンピュータプログラムは、本発明による方法の実行に必要な全ての機能性及びデータを含み得、それは、方法の一部をリモートシステム上、例えばクラウドシステム上で処理させるためのインターフェースを提供し得る。

本発明は、製造プラントの製造プロセスで製造された製品のカーボンフットプリントを判定するシステム又は装置にさらに関する。以下で明示的に異なる説明がされない限り、好ましい実施形態を含む方法に関する説明は、システム又は装置にも適用される。システム又は装置は、コンピューティングデバイス、例えばコンピュータ、タブレット又はスマートフォンであり得るか、或いは分散型コンピュータシステム若しくは装置又はクラウドシステムなどの装置であり得る。多くの場合、コンピューティングデバイスは、サーバ又はクラウドネットワークなどの他のコンピューティングデバイスと通信するためにネットワーク接続を有する。

本発明によるシステム又は装置は、（ａ）入力又は入力ユニットであって、（ｉ）必要な原材料から製品までのプロセスステップに関する情報を含むプロセスデータ、（ｉｉ）各原材料のカーボンフットプリント、及び（ｉｉｉ）各プロセスステップのエネルギー消費に関する情報を含むエネルギーデータを受信するように構成される入力又は入力ユニットを含む。好ましくは、入力又は入力ユニットは、情報を得るために、ＥＲＰシステム又は処理及び記憶装置を含む集中型若しくは分散型コンピューティングシステム若しくは装置などの任意のコンピューティングシステム若しくは装置へのインターフェースを有する。好ましくは、入力又は入力ユニットは、（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）を並列で受信するように構成される。複合製造プラント、特に複数のグループ企業を伴う製造プラントでは、データは、単一データシステムから入手可能でなく、様々なデータシステムから入手可能である場合がある。異なるデータシステムの互換性に応じて、入力は、異なるソースからデータを収集し、それらを共通のデータフォーマットに変換するシステムへのインターフェースを含むことが必要である場合がある。特に、入力は、２つ以上のＥＲＰシステム又は処理及び記憶装置を含む集中型若しくは分散型コンピューティングシステム若しくは装置などのコンピューティングシステム若しくは装置からプロセスデータを収集する統合システムへのインターフェースを含み、統合システムは、プロセスデータを統合して、１つのグループ企業によって製造され、異なるグループ企業によって使用される中間物を識別する。入力又は入力ユニットは、異なる製造プラントからプロセスデータを収集する統合システムへのインターフェースを含み得る。統合システムは、プロセスデータを統合して、異なる製造プラントによって製造された中間物を識別する。

本発明によるシステム又は装置は、（ｂ）ステップ（ａ）で収集された情報を考慮して、各プロセスステップのカーボンフットプリントを判定し、且つ得られたカーボンフットプリントを統合して、製品のカーボンフットプリントに到達するように構成されるプロセッサ又は処理ユニットを含む。プロセッサ又は処理ユニットは、中央処理装置（ＣＰＵ）、及び／又はグラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、及び／又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び／又はテンソル処理ユニット（ＴＰＵ）、及び／又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含むローカルプロセッサであり得る。プロセッサ又は処理ユニットは、クラウドサービスなどのリモートコンピュータシステムへのインターフェースでもあり得る。

本発明によるシステム又は装置は、（ｃ）製品のカーボンフットプリント、好ましくはプロセッサ又は処理ユニットから得られる製品のカーボンフットプリント及びそれに対する各寄与を出力するように構成される出力又は出力ユニットを含む。好ましくは、出力又は出力ユニットは、ＥＲＰシステム又は処理及び記憶装置を含む集中型若しくは分散型コンピューティングシステム若しくは装置などのコンピューティングシステム若しくは装置へのインターフェースを有する。好ましくは、出力又は出力ユニットは、ユーザインターフェース、特にグラフィカルユーザインターフェースを含む。ユーザインターフェースは、好ましくは、製品のカーボンフットプリント並びに好ましくは原材料の寄与、エネルギーの寄与及び各プロセスステップの直接的排出の寄与を含む各寄与を表示するように構成される。好ましくは、ユーザインターフェースは、グラフ技術を使用するように構成される。ユーザインターフェースは、各プロセスステップの概要、その原材料及び必要なエネルギー、他のプロセスステップとの接続を提供するように構成され得る。ユーザインターフェースは、各プロセスステップのカーボンフットプリントも提供し得、特に、それは、原材料、エネルギー消費及び別個に集計された形態の直接的温室効果ガス排出から生じるカーボンフットプリントを表示するように構成され得る。図５は、ユーザインターフェースがどのように構成され得るかの例を概略的に示す。製品に対する原材料及び中間物は、相互接続されたプロセスステップのチェーンに従って表示される。矢印は、プロセスステップを表す。矢印の幅は、それぞれのプロセスステップが製品のカーボンフットプリントに寄与する温室効果ガスの量を反映する。ボックス又は矢印上にマウスポインタを重ねると、さらなる情報、例えば原材料、中間物若しくは製品又は温室効果ガス排出の正確な値に関する詳細を表示することが可能であり得る。好ましくは、カーボンフットプリントは、原材料、エネルギー使用及び直接的温室効果ガス排出の寄与を示す集計形態で表示される。

好ましくは、システムは、更新されたデータを任意の時点で受信するように適合され、出力若しくはカーボンフットプリント及び／又はその寄与をリアルタイムで更新し得る。リアルタイムは、通常、数分以内、好ましくは１分以内、例えば１～３０秒以内を意味する。

図３は、システムの概略図を示す。入力又は入力ユニット１０は、（ｉ）必要な原材料から製品までのプロセスステップに関する情報を含むプロセスデータ、（ｉｉ）各原材料のカーボンフットプリント、及び（ｉｉｉ）各プロセスステップのエネルギー消費に関する情報を含むエネルギーデータを受信するように構成される。プロセッサ又は処理ユニット２０は、入力ユニット１０から得られた情報を考慮して、各プロセスステップのカーボンフットプリントを判定し、且つ得られたカーボンフットプリントを統合して、製品のカーボンフットプリントに到達するように構成される。出力又は出力ユニット３０は、処理ユニットから得られた製品のカーボンフットプリント及びそれに対する各寄与を出力するように構成される。

図４は、図３のシステムと比較可能なシステムの概略図を示すが、製造プラントは、２つのグループ企業Ｃ１及びＣ２を伴う。各グループ企業は、プロセスデータ１０１、２０１、各原材料１０２、２０２のカーボンフットプリント及びエネルギーデータ１０３、２０３を、インターフェースを通して統合システム１１、１２、１３に提供する。統合システム１１は、プロセスデータを統合して、１つのグループ企業によって製造され、且つ異なるグループ企業によって使用される中間物を識別する。統合システム１２は、各原材料１０２、２０２のカーボンフットプリントを統合して、関連するカーボンフットプリントを有する原材料の１つのリストに到達する。統合システム１３は、エネルギーデータ１０３、２０３を統合して、エネルギーデータの均一データセットに到達する。

Claims (18)

1. 製造プラントの製造プロセスで製造された製品のカーボンフットプリントを判定するためのコンピュータ実施方法であって、
   （ａ）原材料から前記製品までの１つ又は複数のプロセスステップに関する情報を含むプロセスデータを収集することと、
   （ｂ）１つ又は複数の原材料のカーボンフットプリントを収集することと、
   （ｃ）１つ又は複数のプロセスステップのエネルギー消費に関する情報を含むエネルギーデータを収集することと、
   （ｄ）前記プロセスデータ、各原材料の前記カーボンフットプリント及び／又は前記エネルギーデータを考慮して、前記製品の前記カーボンフットプリントを判定することと、
   （ｅ）ステップ（ｄ）で得られた前記製品の前記カーボンフットプリントを出力することと
   を含むコンピュータ実施方法。
2. 前記プロセスデータに基づいて、前記製造プロセスを少なくとも２つのプロセスステップに細分化することをさらに含む、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
3. 前記カーボンフットプリントを判定することは、先行するプロセスステップで製造された中間物のカーボンフットプリントを計算することと、後続のプロセスステップのカーボンフットプリントの計算のための入力として前記中間物の前記カーボンフットプリントを使用することとを伴う、請求項１又は２に記載のコンピュータ実施方法。
4. 前記カーボンフットプリントを判定することは、各プロセスステップの総合的な材料表を作成することを伴い、前記材料表は、前記プロセスステップ又は任意の先行するプロセスステップのいずれかで直接使用される全ての原材料を列挙し、前記原材料の量は、先行するプロセスステップで製造された前記中間物の使用に従って調整される、請求項１～３のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
5. 各プロセスステップについて、前記プロセスステップで使用される特定の出発材料の量及び他のプロセスステップによって製造された同じ材料の量に基づいて、どのようなプロセスステップが前記プロセスステップに先行するかを判定することをさらに含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
6. 前記プロセスデータは、集中型又は分散型コンピューティング装置を介して前記製造プラントから収集される、請求項１～５のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
7. 前記エネルギーデータは、集中型又は分散型コンピューティング装置を介してエネルギー源又は前記製造プラントから収集される、請求項１～６のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
8. 原材料の前記カーボンフットプリントは、各供給者について、前記供給者の識別子と共に収集され、前記カーボンフットプリントを判定することは、特定の供給者からの原材料の量及びその関連するカーボンフットプリントを考慮する、請求項１～７のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
9. 前記製造プラントは、相互接続されたプロセスステップを実行する、請求項１～８のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
10. 前記プロセスデータは、各プロセスステップについて、どのような試薬がどのような量で必要であるかの情報、どのような副産物がどのような量で得られるかに関する情報、１つ若しくは複数のどのような中間物が各プロセスステップにおいて且つどのような収率で得られるかの情報、前記プロセスステップによる任意の直接的温室効果ガス排出に関する情報又はそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１～９のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
11. 前記カーボンフットプリントを判定することは、各プロセスステップの前記原材料のカーボンフットプリント寄与に到達するように、各プロセスステップの総合的な材料表を作成することを含む、請求項１～１０のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
12. 前記製品の前記カーボンフットプリントを判定することは、各プロセスステップにおけるエネルギーの寄与を判定することと、前記プロセスデータに従ってその配分を加算することとを含む、請求項１～１１のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
13. 前記プロセスデータは、インターフェースを通して、異なる製造プラント、好ましくは前記異なる製造プラントに通信可能に接続された異なる計算又は記憶リソースに収集される、請求項１～１２のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
14. 下流製品のカーボンフットプリントを計算及び／若しくは最適化するための、且つ／又は製品識別子に関連する、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法によって得られたカーボンフットプリントの使用。
15. 先行する請求項のいずれか１項に記載の方法のステップを実行するための命令を含むコンピュータプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読データ媒体。
16. 製造プラントで製造された製品のカーボンフットプリントを判定するためのシステムであって、
    （ａ）入力であって、（ｉ）原材料から前記製品までの１つ若しくは複数のプロセスステップに関する情報を含むプロセスデータ、（ｉｉ）１つ若しくは複数の原材料のカーボンフットプリント、及び／又は（ｉｉｉ）１つ若しくは複数のプロセスステップのエネルギー消費に関する情報を含むエネルギーデータを受信するように構成される入力と、
    （ｂ）ステップ（ａ）で収集された前記情報を考慮して、前記製品の前記カーボンフットプリントを判定するように構成されるプロセッサと、
    （ｃ）前記プロセッサによって判定された前記製品の前記カーボンフットプリントを出力するように構成される出力と
    を含むシステム。
17. 前記入力は、異なる製造プラントからプロセスデータを収集する統合システムへのインターフェースを含み、前記統合システムは、前記プロセスデータを統合して、異なる製造プラントによって製造された中間物を識別する、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記出力は、前記製品の前記カーボンフットプリントと、前記原材料の寄与、エネルギーの寄与及び／又は各プロセスステップの直接的排出の寄与を含む１つ又は複数の寄与とを表示するように構成されるユーザインターフェースを含む、請求項１６又は１７に記載のシステム。

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