Takaisinmallinnuksesta kiertotalouden innovaatioita valmistavaan teollisuuteen

Vastuullisen liiketoiminnan kehittäminen on melko yleistä valmistavassa teollisuudessa, mutta kaikkia kiertotalouden tarjoamia mahdollisuuksia ei vielä täysin hyödynnetä. Takaisinmallinnus on jo pitkään eri toimialoilla hyödynnetty suunnittelutapa. Se mahdollistaa kiertotalouden innovaatioita valmistavassa teollisuudessa.

Vaikka kiertotalouden saralla tehdään paljon, runsaasti mahdollisuuksia on vielä hyödynnettäväksi. Kun teknologiat kehittyvät, mahdollisuudet lisääntyvät. Esimerkiksi kolmiulotteisen mallinnuksen, 3D-teknologioiden, yleistyminen ja lisääntynyt toimintavarmuus on luonut suotuisaa toimintaympäristöä kiertotalouden innovaatioille. Lisäksi parantunut 3D-teknologiaosaaminen ja 3D-liiketoimintaosaaminen mahdollistavat uusien näkökulmien kokeilemisen ja käyttöönoton kiertotalouden sovellutuksissa.

Uusia liiketoiminnallisia innovaatioita voi syntyä yhdistämällä perinteikkäitä toimintatapoja ja uusia liiketoiminnan trendejä. Takaisinmallinnus ja kiertotalous voivat yhdistelmänä olla kiinnostava lähtökohta liiketoiminnan kehittämiselle valmistavassa teollisuudessa.

Tässä kirjoituksessa tarkastelemme molempia näkökulmia ja avaamme käsitteiden moniulotteisuutta. Lisäksi esitämme alustavia suuntaviivoja takaisinmallinnuksen ja materiaa lisäävän valmistuksen hyödyntämiselle kiertotaloudessa valmistavassa teollisuudessa. Lopuksi kerromme kansainvälisestä CircleRedu- hankkeesta, jossa tuotetaan aihepiiriin liittyvä kurssi ja jaetaan lisää tietoa aiheesta.

Takaisinmallinnus eli käänteinen suunnittelu

Takaisinmallinnus (engl. reverse engineering) on käsite, jonka tausta on insinööritieteissä. Liiketalouden perinteessä tutumpi käsite on uudelleensuunnittelu (engl. re-design). Takaisinmallinnusta voidaan soveltaa myös tilanteissa, joissa on aikaisemmin hyödynnetty uudelleensuunnittelua, esimerkiksi liiketoiminnan prosessien kehittämisessä. Uudelleensuunnittelu onkin takaisinmallinnusta laajempi käsite, ja se tarkoittaa olemassa olevan tuotteen tai prosessin parantamista tai uudistamista.

Takaisinmallinnusta on sovellettu monilla eri aloilla kuten konetekniikassa, ohjelmistosuunnittelussa, prosessitekniikassa ja pedagogiikassa. Yleisesti takaisinmallinnus voidaan määritellä suunnittelutavaksi, jossa suunnittelun lähtökohtana on tuotekehityksen kohteena oleva tuote itse (Shooter 2008).

Suomenkielistä sanaa takaisinmallinnus kuulee käytettävän harvoin. Englanninkielistä reverse engineering -sanaa käytetään sujuvasti suomenkielisessä kontekstissa, kun puhutaan valmiin tuotteen tai prosessin pilkkomisesta insinöörialoilla. Joskus sana voi tuoda mieleen teollisuudessa haitallisen ja laittoman ilmiön, tuotteiden kopioimisen. Kuitenkin käsite kuvaa niitä hyödyllisiä ja sallittuja toimia, joissa on tarpeellistakin purkaa tai mallintaa olemassa olevaa liiketoiminnan tai tuotteen kehittämiseksi. Jälkimmäisenä kuvattu tulkinta käsitteestä voi olla hyödyllinen näkökulma uusien teknologioiden mahdollistaessa pientuotantoa tai räätälöintiä.

Reverse engineering voidaan suomentaa myös käänteiseksi suunnitteluksi. Siinä korostuu ajatus fyysisen tuotteen analyysistä eli pyritään ymmärtämään, kuinka tuote on tehty. Tavoitteena voi olla luoda sellainen osa, joka ei enää ole tuotannossa, ja jonka valmistamiseen tarvittavat mallit ja suunnitelmat puuttuvat.

Takaisinmallinnus valmistavassa teollisuudessa

Konetekniikan alalla viimeaikainen 3D-tulostusteknologian kehittyminen on luonut uusia mahdollisuuksia takaisinmallinnuksen soveltamiseen (Rojek ym. 2022). 3D-tulostus mahdollistaa yksittäisten esineiden tulostamisen ja räätälöinnin olemassa olevaan tarpeeseen. Takaisinmallinnuksen soveltaminen pienessä mittakaavassa on osaltaan mahdollistanut valmistusprosessien yksilöllistämistä. Takaisinmallinnus ja 3D-tulostus yhdessä mahdollistavat pienten ja niin ollen kannattamattomien erien kustannustehokkaan ja nopean valmistamisen (Rojek ym. 2022, Salem ym. 2023). Sovellusmahdollisuuksia on tunnistettu monilla toimialoilla: ilmailu, autoteollisuus, terveydenhuolto tai tuotekehitys (Rojek ym. 2022). Houkuttelevien mahdollisuuksien lisäksi uuden teknologian yleistyminen on tuonut mukanaan eettisiä ja vastuukysymyksiä.

Joillakin valmistavan teollisuuden aloilla tarvitaan pienimuotoista tuotantoa, erikoiseriä tai täydentäviä tuotantoeriä, jolloin materiaa lisäävä teknologia (engl. additive manufacturing), josta 3D-tulostusteknologia on yksi esimerkki, mahdollistaa kustannustehokkaan ratkaisun pienien määrien tuottamiseen. Myös tuotanto- ja toimitusketjujen sujuvoittaminen voi joskus vaatia pienimuotoista tuotantokapasiteettia tukemaan massatuotannon poikkeamia tai viiveitä. Joskus voi olla tarpeellista lisätä ennakkoon rajattuja tuotantomääriä vain kohtuullisesti, jolloin materiaa lisäävä valmistus voi olla tarkoituksenmukainen tuotantoratkaisu. Materiaa lisäävä valmistus tukee yrityksen valmiutta reagoida herkästi markkinatilanteen positiivisiin muutoksiin.

Liiketoiminnan kehittämiseen liittyvässä tuoteinnovoinnissa takaisinmallinnus ja 3D-tulostaminen mahdollistavat ketterät kokeilut. Pienin mahdollinen tuote (engl. minimum viable product, MVP) voidaan mallintaa ja sen jälkeen luonnostella 3D-tulostimen avulla nopeasti. Tuotekehityksessä on usein tarpeellista toimia joustavasti ja nopeasti, eikä silloin koko tuotantolinja tai -ketju ole valjastettavissa helposti tuotekehityksen tarpeisiin. Tuotekehitysprosessin eri vaiheissa helposti toteutettavat mallinnukset ja prototyypit nopeuttavat ja joustavoittavat työtä.

3D-teknologia mahdollistaa tuotteiden kustannustehokkaan räätälöinnin. Joskus massatuotettu tuote ei vastaa asiakkaan tarpeita, jolloin liiketoiminnallisen strategian voi olla tarpeellista mahdollistaa tuotteen muokkaaminen. Tämänkaltainen toimitusketjun paikallisuus on kiinnostava lähtökohta liiketoiminnan kehittämiselle. Aito palveluorientaatio ja asiakaslähtöisyys on monesti menestyksekkään liiketoiminnan ehto, ja vastaamalla jonkin niche-markkinan tarpeisiin yritys voi parantaa kannattavuuttansa.

Takaisinmallinnus ohjelmistotuotannossa, opetuksessa ja prosessien uudelleensuunnittelussa

Ohjelmistotekniikan alalla takaisinmallinnus tarkoittaa olemassa olevan tietojärjestelmän tai yksittäisen tietokoneohjelman toiminnallisuuden selvittämistä. Tietojärjestelmää tai tietokoneohjelmaa voidaan takaisinmallintaa tutkimalla sen suoritusta, eritasoisia koodeja (lähdekoodi, välikielinen eli esikäännetty koodi tai konekoodi) tai kuvauksia. Takaisinmallinnuksen päämääränä on tyypillisesti riittävän ymmärryksen saavuttaminen ohjelmiston kehittämisen ja ylläpidon pohjaksi (Siala ym. 2023). Tavoitteena ohjelmiston analyysissä voi olla esimerkiksi ohjelmiston dokumentointi, ajanmukaistaminen, ohjelmistojen yhdistäminen (integraatio), liiketoimintamallin kehittäminen tai laadun varmistaminen (Siala ym. 2023). Ohjelmistotuotannossa pyrkimyksenä voi olla sekä olemassa olevan ohjelmiston päivittäminen että kokonaan uuden ohjelmiston suunnittelu.

Opetuksessa takaisinmallinnus on pedagoginen menetelmä, jossa opitaan purkamalla olemassa oleva tuote, laite, prosessi tai palvelu osiin ja rakentamalla se uudelleen, kenties hieman muokkaamalla. Konkreettinen esimerkki tästä on digitaalinen palvelu, jonka opettaja tai ylemmän vuosikurssin opiskelijat ovat kehittäneet. Palvelu puretaan osiin ja selvitetään mm. mikä tietokanta on käytössä, mistä ohjelmistokehyksiä on käytetty palvelinpäässä, entä käyttöliittymäpuolella, mikä ohjelmakoodi kuuluu mihinkin osioon ja mikä on sen funktio. Tuloksena on ohjelmiston kattava dokumentaatio, joka perusteella ohjelmiston voisi toteuttaa uudelleen ja tehdä siihen pieniä muokkauksia.

Takaisinmallinnus on laajalti käytössä oleva menetelmä opetuksessa, vaikka nimeä takaisinmallinnus ei käytetäkään kovin laajalti. Menetelmää hyödynnetään useimmiten myös ilman mallinnus- ja dokumentaatiovaiheen perinpohjaista toteutusta, jolloin kyse onkin pikemminkin menetelmän osittaisesta soveltamisesta. Takaisinmallinnuksen hyödyntämistä pedagogisena lähestymistapana on tutkittu ja sen hyvinä ominaisuuksina on havaittu olevan esimerkiksi positiiviset vaikutukset ongelmanratkaisukykyyn (López ym. 2019) ja oppimistuloksiin (Zhan ym. 2024).

Takaisinmallinnusta voidaan hyödyntää osana prosessien kehittämistä. Prosessin kehittämisestä käytetään käsitettä uudelleensuunnittelu tai uudelleenmuotoilu (re-engineering tai re-design). Uudelleensuunnittelu on laajempi käsite, ja sitä ei tule sekoittaa suppeampaan käsitteeseen takaisinmallinnus, vaikka ne englannin kielessä ovatkin lähellä toisiaan: reverse engineering ja re-engineering. Takaisinmallinnusta on käytetty esimerkiksi toimitusketjun hallinnan (Supply Chain Management, SCM) digitalisoinnin kehittämisessä, jolloin voidaan puhua liiketoimintaprosessin uudelleen suunnittelemisesta (Business Process re-engineering, BPR) (Patrucco ym. 2019). Lähtökohtana liiketoimintaprosessin kehittämiselle voi olla olemassa oleva jo aiemmin digitalisoitu liiketoimintaprosessi, jota parannetaan takaisinmallinnuksen avulla tai kokonaan digitalisoitava prosessi. Liiketoimintaprosessien kehittämisen näkökulmasta uudelleensuunnittelun hankkeissa on olennaista ottaa huomioon muutosjohtamisen tarpeet sujuvan prosessimuutoksen varmistamiseksi organisaatiossa. (Nkomo & Marnewick 2021.)

Kiertotalouden liiketoimintamallit valmistavassa teollisuudessa

Kiertotalous nähdään keskeisenä lähestymistapana vastamaan Yhdistyneiden Kansakuntien (YK) määrittelemiin tuotannon ja kuluttamisen vastuullisuustavoitteisiin (United Nations s.a.). Usein kuluttamiseen liittyvät muutokset mielletään parhaaksi keinoksi saavuttaa kestävän kehityksen tavoitteita. Vaikka kestävästi kuluttamalla voidaan käyttää hyödykkeet tehokkaasti loppuun, myös tuotantohyödykkeiden ja tuotantoprosessien vastuullisuustarkastelulla voidaan päästä vastuullisuustavoitteisiin. Kiertotalouden huomioivat uudet liiketoimintamallit korostavatkin raaka-aineiden parempaa kiertoa tuotannossa ja tuotantoketjuissa. (Kiertotalous-Suomi s.a.)

Kiertotalouden liiketoimintamalleiksi on tunnistettu viisi erilaista näkökulmaa: kiertävät raaka-aineet, jakamisalustat, tuotteet palveluna, elinkaaren pidentäminen ja resurssien talteenotto. Kiertotalouden arvoketju muodostuu kaikkien liiketoiminnan vaiheiden kautta: suunnittelu ja hankinta, valmistus, logistiikka, markkinointi ja myynti, tuotteen käyttö, kierrätys ja uudelleen käyttö sekä käänteinen logistiikka. Arvoketjun eri osissa voidaan hyödyntää erilaisia kiertotalouden keinoja parantamaan liiketoiminnan vastuullisuutta. Olennaista on tarkastella arvoketjun vaiheita yksityiskohtaisesti, jotta kiertotalouden toimenpiteiden mahdollisuudet voidaan tunnistaa. (Sitra ja Deloitte 2022.)

Kiertotalouden vastakohtana pidetään lineaarista talouden mallia, jossa tuotteet valmistetaan, kulutetaan ja heitetään pois. Malli edellyttää suuria määriä edullisia, helposti saatavilla olevia raaka-aineita ja energiaa. (Aarnio & Harkki 2020.)

Lineaariseen malliin kuuluu myös tuotteiden suunnittelun (design) vanheneminen, jossa tuotteen käyttöikä on tarkoituksella rajallinen, jotta kuluttajat joutuisivat tai haluaisivat ostaa vanhan tuotteen tilalle uuden tuotteen. (Euroopan Parlamentti 2023.)

Hyvä esimerkki kiertotalousliiketoimintamallin jo vakiintuneesta käytännöstä Suomessa on pantillisten pullojen palauttaminen kattavassa palautusverkostossa. Käänteisellä logistiikalla tarkoitetaan tuotteen ja raaka-aineiden kierron sulkeutumista siten, että tuote tai raaka-aine palautuu takaisiottojärjestelmän avulla kuluttajalta takaisin kiertoon (Sitra ja Deloitte 2022). Arvoketjussa tarpeettomaksi päätynyt tuote tai raaka-aine saadaan tehokkaasti hyödynnettyä tuotantoprosessissa uudelleen.

Teknologian kehittyessä ja vastuullisuusajattelun yleistyessä myös liiketoimintamallit kehittyvät. Tuoreempi esimerkki kiertotalousliiketoiminnasta on aurinkoenergian talteenotto ja sen uudelleenkäyttö, joka on yleistynyt 2010-luvulla ja joka on laajentunut 2020-luvulla aurinkopuistojen rakentamiseen (Helen 2025). Aurinkovoiman tapauksessa tuotantoketjuun on pystytty ottamaan raaka-ainetta, joka on aiemmin mennyt hukkaan, koska sitä ei ole pystytty puuttuvan teknologian vuoksi hyödyntämään tehokkaasti.

Osa kiertotalouden liiketoimintamalleista on kuitenkin edelleen tunnistamatta. Myös olennainen osa innovaatioita on edelleen uudelleenmuotoilussa (re-design) kuin takaisinmallinnuksessa (reverse engineering). Koska liiketoiminta perustuu arvoketjujen luomiseen, innovaatiot voivat syntyä arvoketjujen osien analyysin kautta. Arvoketju voidaan kuvata perinteisenä kaksijakoisena toimintojen kokonaisuutena, tukitoimina ja perustoimintoina. Tukitoimet käsittävät yrityksen infrastruktuurin (perusrakenteet), joita ovat sosiaalinen ja tekninen rakenne, mukaan lukien raaka-aineet, laitteet, ohjelmistot ja ihmiset. Ne ovat liiketoiminnan rakenteita, joilla yritys harjoittaa ja toteuttaa valittua tehtäväänsä.

Uudelleenmuotoilun näkökulmasta (re-design) kiertotaloutta parantavat toimenpiteet onkin ulotettava kaikkiin yrityksen tai yhteisön arvoketjun osiin ja toimintoihin. Tulologistiikka eli raaka-ainehankinta, tuotannon yksittäiset operaatiot, toimituslogistiikka, myynti ja markkinointi sekä huolto ja jälkimarkkinointi, ovat kaikki liiketoiminnan arvoketjun osia, joiden kautta kiertotalouden mahdollisuuksia voidaan tarkastella uudelleen.

Yksittäisissä arvoketjun toiminnoissa uudelleenmuotoilu (re-design) tarkoittaa erilaisia yksityiskohtaisesti suunniteltuja toimenpiteitä ja menetelmiä, joiden avulla kiertotalouden mahdollisuuksia voidaan hyödyntää. Kiertotaloutta ei kuitenkaan pitäisi käsittää yksittäisen organisaation erillisenä strategisena lähestymistapana, vaan paremminkin organisaatioiden verkoston yhteistoiminnallisena tavoitteena eri toimialoilla. Parhaimmillaan kiertotalouden operaatiot yhdistävät toimialan arvoketjuihin ja hyödyttävät liiketoimintaa eri organisaatioissa.

Suomalainen pullonpalautusjärjestelmä havainnollistaa hyvin toimialan yhteispeliä, jossa juomateollisuuden toimijat yhteisen suunnittelun myötä pystyvät ylläpitämään infrastruktuuria ja siihen liittyviä toimintoja. Toimiva esimerkki osoittaa, että on mahdollista toteuttaa toimiva yhteistyö, jossa toteutuu kiertotalouden tavoitteet: resurssien tai raaka-aineiden talteenotto tuotteen elinkaaren ylläpitämiseksi. Hyvänä vastuullista liiketoimintaa edistävänä tavoitteena on tukea kiertotalouden ekosysteemejä, joissa tuotannon sivutuotteet voidaan tehokkaasti hyödyntää.

Kiertotalouden mahdollisuuksien hyödyntäminen valmistavassa teollisuudessa

Jos tarkastellaan kiertotalouden mahdollisuuksia valmistavassa teollisuudessa, huomio kohdistuu koko toimialanäkökulman lisäksi arvoketjuihin ja niiden osiin. Valmistavassa teollisuudessa arvoketjut sisältävät tuotantoprosesseja, joiden avulla raaka-aine muuttuu hyödykkeeksi teollisuudelle tai kuluttajille. Toimiva keino lisätä kiertotalouden ideaa tuotantoketjuihin, on tarkastella lähemmin kyseistä tuotantoprosessia ja kohdistaa huomio tuotantoketjun yksityiskohtiin.

Tuotantoprosessia voidaan tarkastella siten, että etsitään mahdollisuuksia hyödyntää kierrätettyjä raaka-aineita joko kokonaan tuotannon ulkopuolelta tai muusta tuotantoprosessin kohdasta. Materiaalit ja raaka-aineiden innovaatiot voivat mahdollistaa mielenkiintoisia kokeiluja tuotantoprosesseissa kiertotalouden näkökulmasta. Siksi tutkimus- ja kehitystoiminta yrityksissä on merkityksellistä kiertotalouden kehittymisen näkökulmasta.

Toisaalta voidaan tarkastella erilaisia teknologioita, jotka voivat optimoida raaka-aineiden käyttöä tuotantoprosessissa. Esineiden internet IoT (engl. internet of things), tekoäly tai data-analytiikka yleensä ovat hyviä mahdollisuuksia tehostaa tuotantoa materiaalivirtojen kannalta. Digitaalinen teknologia voi helpottaa tuotantokapasiteetin ennustettavuutta tai raaka-aineiden saatavuutta. Tiedon avulla pystytään paremmin tarkkailemaan tuotantoprosessin aikana syntyvää hukkaa, niin raaka-aineiden kuin muidenkin resurssien osalta.

Kiertotalousliiketoiminnassa hyödynnetty työkalu, elinkaarianalyysi (engl. life cycle analysis, LCA), on keino konkretisoida hyödykkeen olemassaolon vaiheita. Analyysin avulla voidaan tarkastella yksittäisen tuotteen ominaisuuksia tuotannosta sen kierrätykseen tai hävittämiseen saakka. Tarkka ymmärrys tuotteen anatomiasta sen elinkaaren eri vaiheissa helpottaa kiertotalousmahdollisuuksien tunnistamista.

Valmistava teollisuus on kiinnostava toimiala, jossa kiertotalouden mahdollisuuksia kannattaa tarkastella edelleen. On olemassa monia eri keinoja, joiden avulla liiketoimintaa voidaan virittää kannattavammaksi samalla kun hyödynnetään resursseja viisaammin. Liiketoimintaa voidaan muotoilla uudelleen vastaamaan toisaalta kilpailukykyisesti markkinoiden vaateeseen, mutta myös arvostaa maapallon niukkoja resursseja.

Liiketoiminnan uudelleen muotoilu ei kuitenkaan rajoitu pelkästään tuotteen tai sen tuottamisen aikaansaamiseen vaan useampaan liiketoiminnan osaan, koko yrityksen liiketoimintaan. Mansar ja Reijers (2007) tuovat esiin liiketoiminnan uudelleen mallintamisen yhteyden liiketoiminnan prosessien uudelleen mallintamisen, jotka perinteisessä tarkastelussa liittyvät etupäässä projektien ja organisaation johtamiseen ja jotka eivät täysin huomioi tuotantoprosessien teknisiä ulottuvuuksia. He esittävät ratkaisuksi lähestymistapaa, jossa ulkoisen ympäristön vaikutukset nivoutuvat liiketoiminnan prosesseihin huomioiden teknologian ja tiedon mahdollisuudet.

Ulkoisessa ympäristössä tapahtuvat muutokset, kuten kiertotalouden vaatimukset, jotka polveutuvat niin resurssitarpeesta, kuten luonnonvarojen saatavuuden vähentämisestä ja ympäristön kestävyyden varmistamisesta ovat nykyisin liiketoiminnan tarkastelun ja uudelleen muotoilun lähtökohtia. Liiketoiminnallisia tuotantomahdollisuuksia tarkastellaan seuraavien kysymysten kautta: mitä voidaan kestävästi tuottaa, millaisilla tuotantopanoksilla ja miten?

Keskeiset näkökulmat liiketoiminnan uudelleen muotoilussa ovat asiakastarve ja sen muutosnäkymät, tuotedesign ja operatiivinen näkymä toimintaympäristössä. Liiketoiminnan uudelleen muotoilun peruslähtökohtana on huomioitava organisaation olemassa olevan rakenne, siinä toimivat yksilöt, käytössä oleva teknologia ja hyödynnettävissä oleva informaatio (Mansar & Reijers 2007). Tarkastelemalla liiketoiminnan elementtien laajempaa vaikutusta, voidaan arvioida tuotteen laatuominaisuuksien kehittymistä, resurssien käyttöä, työntekijäresurssin järkevää käyttöä ja tarpeellisen informaation keräämistä sekä jakamista.

Lisäksi valmistavan teollisuuden palvelumahdollisuuksien huomioiminen kiertotalousliiketoiminnan kannalta voi luoda kiinnostavia palveluinnovaatioita. Jos valmistavan teollisuuden tuottama fyysinen tuote ajatellaan olevan palveluliiketoiminnan mahdollisuuksien ulottumattomissa, voidaan menettää erinomaisia liiketoimintamahdollisuuksia. Valmistavan teollisuuden tuotteisiin on varsin luontevaa yhdistää esimerkiksi erilaisia huolto- ja korjauspalveluita. Takaisinmallinnus ja 3D-tulostus voivat olla tärkeässä roolissa korjauspalveluissa. Ne voivat esimerkiksi mahdollistaa vioittuneen osan mallintamisen ja valmistamisen, jos tuotteen uudistuotanto on jo loppunut. Lisäksi kannattaa pohtia, voisiko tuote toimia vuokrausliiketoiminnan lähtökohtana. Liiketoiminnan kannalta on olennaista, että yritys pääsee osalliseksi arvoketjuun mahdollisimman usein (kannattavuus huomioiden), jotta tulovirta yrityksen kassaan olisi mahdollisimman vahva.

Takaisinmallinnus: vastuukysymykset ja muu lainsäädäntö

Takaisinmallinnukseen nykyteknologiota hyödyntäen liittyy aiheellisia kysymyksiä vastuista ja tekijänoikeuksista. Kun uusia teknologisia tai liiketaloudellisia innovaatioita otetaan laajemmin käyttöön, usein joudutaan käymään eettistä ja oikeudellista keskustelua ennen kuin käytännön vakiintuvat yleisesti hyväksytylle tasolle. Ajan myötä oikeudelliset järjestelmät eri maissa jäsentyvät tukemaan uutta taloudellista ja tuotannollista järjestelmää. Kilpailijoiden tuotteiden analysointi on arkipäiväistä toimintaa yrityksissä, mutta siihen liittyy kriittisiä näkökulmia, jotka on otettava huomioon.

Usein takaisinmallinnuksessa hyödynnettynä on 3D-teknologiat. Vaikka teknologioita on ollut saatavilla jo melko pitkään jopa kuluttajakäyttöön, laajemmin niitä on hyödynnetty kiertotaloudessa vasta hiljattain. 3D-teknologiaa on käytetty laajalti mm. mallintamiseen, virtuaalitodellisuuksien luomiseen, varaosien valmistamiseen, räätälöityyn tuotantoon ja prototyyppien valmistamiseen, mutta sen mahdollisuuksia kiertotaloudessa on tutkittu vähemmän. Takaisinmallinnus yhdistettynä materiaa lisäävään valmistukseen on melko uusi valmistustapa. Yleisimmin sitä on hyödynnetty kenties tuotekehityksessä.

Prototyyppien laatuvaatimukset eivät kuitenkaan ole samanlaisia tuotannon laatuvaatimusten kanssa, vaan usein alustava käsitys riittää tuotekehityksen tarpeisiin. Tuotannossa puolestaan täytyy syntyä sellaista laatua, joka on tarpeeseen nähden koetellusti kestävää. Koska joillakin toimialoilla laatuvaatimukset ovat kriittisiä turvallisuustekijöitä ja joillakin toisilla toimialoilla tuotteet voivat funktioltaan olla pääosin esteettisiä, ei yhteisiä laatusääntöjä voida luoda kattamaan koko teknologiaa. Toimialakohtaiset vaatimukset perustuvatkin jokaisen yksittäisen tuotteen laatuvaatimuksiin perustuen niiden käyttöprofiiliin.

Tässä artikkelissa lähtökohtana takaisinmallinnuksen hyödyntämiselle on se, että hyödyntäjänä on tuotteen alkuperäinen valmistaja. On kuitenkin syytä muistaa, että vaikka takaisinmallinnus olisikin teknisesti mahdollista kolmannelle osapuolelle, lainsäädäntö estää toisen osapuolen omistaman tuotteen kopioinnin ja valmistamisen. Tunnistettu takaisinmallinnukseen liittyvä haaste onkin tekijänoikeuksiin liittyvä tulkinnallisuus. Koska takaisinmallinnusta on käytetty tuotteiden laittomaan kopioimiseen, on tärkeää huomioida tekijänoikeudelliset rajoitteet fyysisten tuotantohyödykkeiden takaisinmallinnuksessa. Patenttilaki (550/1967) määrittää, että teollisen tuotteen keksijä voi hakea yksinoikeutta tarkasti määritellyn keksinnön ammattimaiseen hyödyntämiseen, jolloin tuotetta ei kukaan muu voi valmistaa ilman patentinhaltijan käyttölupaa.

Myös Euroopan parlamentin säädöskokonaisuus liittyen henkiseen, teolliseen ja kaupalliseen omaisuuteen määrittää sitä, kuinka takaisinmallinnusta voidaan lainsäädännön puitteissa hyödyntää liiketoiminnassa. Valmistavan teollisuuden toimialan mukaisesti tekijänoikeudet tai immateriaalioikeuden voivat rajoittaa toimintaa. Teolliseen muotoiluun liittyvät design- tai taideteollisuusalat voivat olla tekijänoikeuslainsäädännön alaisia. Tavaramerkki ja mallisuojalainsäädäntöä sovelletaan myös monilla teollisuuden aloilla. (Moș, Maciejewski & Bux 2024.)

CircleRedu tarjoaa korkeakouluille ja valmistavalle teollisuudelle vihreän siirtymän työkaluja

CircleRedu-hankkeen päätavoitteena on kehittää ja testata monialainen verkkokurssi, joka lisää korkeakouluopiskelijoiden ja valmistavan teollisuuden henkilöstön osaamista takaisinmallinnuksessa ja sen soveltamisessa kiertotalouteen. Haaga-Helian osuus hankkeessa liittyy vahvasti takaisinmallinnuksen ja kiertotalouden digitaalisiin työkaluihin, prosessien uudistamiseen sekä saavutetusta osaamisesta myönnettäviin osaamismerkkeihin.

CircleRedu tarjoaa korkeakouluille ja valmistavan teollisuuden yrityksille mahdollisuuden oppia hyödyntämään vihreän siirtymän kannalta tärkeitä toimintatapoja ja teknologioita. Keskiössä ovat takaisinmallinnuksen ja kiertotalouden digitaaliset työkalut ja liiketoimintamallit, kuten materiaalia lisäävä valmistus, 3D-mallinnus ja elinkaariarvioinnin (LCA) tietokannat ja työvälineet. Uuden virtuaalisen kurssin lisäksi hanke järjestää aiheesta webinaareja sekä levittää tietoa alan konferensseissa ja muissa tilaisuuksissa. Hankkeessa kehitettävä kurssi on modulaarinen, ja sen voi hyödyntää joko kokonaisuutena tai osina henkilöstökoulutuksissa tai oppilaitoksissa.

Kuva: Shutterstock