Otomotiv endüstrisinde iklim değişikliği kapsamında karbonsuzlaştırma fırsatlarının araştırılması

Abstract

limate change has rapidly become one of the most urgent and complex challenges of our time, demanding global, regional, and local actions across all sectors. Scientific consensus emphasizes that limiting global temperature rise to well below 2°C above pre-industrial levels is essential to mitigate catastrophic environmental and socio-economic consequences. Within this context, carbon emissions originating from industrial activities stand out as one of the primary contributors to global warming. The automotive industry, positioned at the intersection of global manufacturing and transportation, plays a pivotal role in this regard. Its carbon footprint, stemming from both direct and indirect emissions, necessitates transformative strategies to meet the evolving climate commitments. International frameworks such as the Paris Agreement and regional strategies like the European Green Deal have introduced stringent emission targets to transition toward a low-carbon economy. The Paris Agreement, ratified by 196 countries, aims to achieve climate neutrality by the second half of the 21st century. In parallel, the European Green Deal outlines the goal of making Europe the first climate-neutral continent by 2050. In line with these efforts, Turkey has committed to achieving carbon neutrality by 2053, reflecting a national-level alignment with global climate ambitions. To achieve these long-term targets, industries must adopt new paradigms in how they design operations, manage energy consumption, and embed sustainability into corporate governance. The automotive sector and its extensive supply chain, traditionally characterized by energy-intensive processes, face substantial pressure to evolve. Reducing the sector's environmental impact is no longer a matter of corporate social responsibility, but a strategic imperative driven by regulatory requirements and stakeholder expectations. The automotive industry and its supporting supply sectors consume considerable amounts of energy, primarily derived from fossil fuels. Production techniques such as injection molding, part assembly, metal treatment, and painting are notoriously energy-intensive. In many facilities, outdated equipment and legacy systems prevail, resulting in operational inefficiencies and elevated carbon emissions. One of the key issues observed across the industry is the absence of integrated energy management systems. Many plants still rely on manual tracking or decentralized systems, which leads to delays in data collection, limited analysis capabilities, and reactive rather than proactive energy strategies. Furthermore, employee awareness and engagement regarding sustainability goals remain insufficient, hampering cross-functional efforts toward environmental improvement. These systemic issues hinder the ability of companies to comply with emerging regulations, access green financing, or meet supplier sustainability criteria increasingly demanded by Original Equipment Manufacturers (OEMs). Therefore, a structured and systematic approach is required to identify root causes, develop effective countermeasures, and monitor implementation progress. In response to the challenges, this thesis employs the A3 Problem Solving Method, an established tool from the Toyota Production System (TPS). A3 is a structured methodology designed to facilitate problem identification, conduct root cause analysis, and implement practical countermeasures through a one-page report format. Despite its simplicity in format, the methodology emphasizes in-depth analysis, cross-functional dialogue, and evidence-based decision-making. The approach used in this thesis combines quantitative data analysis, process mapping, and qualitative feedback obtained from employee interviews. This triangulation ensures that both technical inefficiencies and human factors are addressed holistically. High-emission processes such as injection molding and assembly lines were prioritized, and their energy consumption patterns were closely monitored. The case study focuses on an automotive supplier operating across three distinct locations. Each site's production processes were assessed in terms of their energy use and emissions. Emissions were classified according to the Greenhouse Gas (GHG) Protocol, focusing on: Scope 1: Direct emissions from on-site fuel combustion and mobile sources; Scope 2: Indirect emissions from purchased electricity. The results revealed several critical issues: -Equipment in core processes was outdated and highly inefficient. -Energy consumption was tracked manually, limiting timely analysis. -Employee engagement in sustainability was low, and awareness programs were either insufficient or nonexistent. -These findings confirmed the need for a multidimensional intervention strategy, addressing both technical and organizational root causes. Based on the diagnosis, a comprehensive action plan was formulated, categorized into three main areas: 1. Organizational Measures Deployment of Digital Energy Management Systems: Real-time monitoring and data analytics capabilities will allow for more precise energy tracking and early anomaly detection. Implementation or Strengthening of ISO 50001: This internationally recognized standard offers a framework for continuous energy performance improvement. Adoption of the Oobeya Room Concept: Originating from lean management, Oobeya rooms promote visual management and facilitate cross-functional collaboration to drive energy-related projects. 2. Technical Measures Replacement of Hydraulic Systems: Transitioning from hydraulic to electric drives in injection molding machines can lead to significant energy savings. Retrofitting Existing Equipment: Utilizing hybrid or servo motor systems can improve process control and reduce standby energy losses. Conducting Regular Energy Audits: Audits can uncover hidden inefficiencies and prioritize investments based on return-on-energy-savings potential. 3. Training and Awareness Measures Establishment of Energy Awareness Teams: Cross-departmental groups dedicated to promoting behavioral changes and monitoring performance indicators. Capacity Building Programs: Specialized training for maintenance and engineering staff to optimize equipment settings and understand energy flows. Workshops and Internal Campaigns: Activities to strengthen sustainability culture and increase ownership at every level of the organization. The proposed interventions are aligned with multiple United Nations Sustainable Development Goals (SDGs), notably: Goal 7 – Affordable and Clean Energy, Goal 9 – Industry, Innovation, and Infrastructure, Goal 12 – Responsible Consumption and Production, and Goal 13 – Climate Action. Integrating these goals into core business functions supports not only compliance and market competitiveness but also broader environmental and societal benefits. The thesis emphasizes how operational decisions at the factory level can contribute to macro-level sustainability outcomes. Conclusion and Implications This study demonstrates that the automotive industry, despite its structural complexities and historical dependence on fossil fuels, has significant potential for decarbonization. The application of the A3 Problem Solving Method provides a replicable framework for identifying emission sources, diagnosing inefficiencies, and implementing impactful solutions. For policy makers, the findings offer valuable insights into the practical challenges and opportunities faced by industrial stakeholders. Incentive schemes, regulatory frameworks, and technical guidelines can be tailored based on such grassroots-level evidence. For industry leaders and practitioners, this research presents a practical blueprint for initiating and sustaining carbon reduction programs. Ultimately, achieving climate neutrality in the automotive sector requires not only technological advancement but also a shift in organizational mindset, strong leadership, and active employee participation. Through structured methodologies and integrated actions, the industry can play a central role in the global fight against climate change.

İklim değişikliğiyle mücadele kapsamında karbon emisyonlarının azaltılması gittikçe daha önemli hale gelmektedir. Bu bağlamda Paris Anlaşması, Avrupa Yeşil Mutabakatı ve Sınırda Karbon Düzenleme Mekanizması (CBAM) gibi uluslararası düzenlemeler ve Türkiye'nin 2053 yılına kadar karbon nötr olma hedefi bulunmaktadır. Bu düzenlemelere istinaden taahhütte bulunan hedeflere mevcut yönetim tarzı ve yaklaşımları ile ulaşmak giderek zorlaşmaktadır. Mevzuat ve düzenlemeler çerçevesinde karbon azaltımına yönelik yapısal dönüşüm ihtiyacı olduğu gözlemlenmektedir. Otomotiv ve otomotiv tedarik endüstrisi, mevcut faaliyetleri sebebi ile yoğun karbon emisyonu oluşturan sektörlerden biri olarak bilinmektedir. Uzun yıllardır süregelen mevcut üretim teknolojileri fosil yakıt kaynaklı elektrik ve doğalgaza bağlı olduğu bilinmektedir. Yine mevcut tesislerin giderek yaşlanmasına bağlı olarak; enerji verimsiz ekipmanlar ve makinalar, enerji yönetim sisteminin etkili şekilde yapılmaması gibi faktörler de enerji tüketimini ve dolayısıyla karbon emisyonunu artırmaktadır. Bu sebeple, otomotiv sektörünün mevzuat ve düzenlemelerde belirtilen karbon emisyon azaltım hedeflerini yakalayamayacağı gözlemlenmektedir. Bu sebeple emisyonlarının azaltılması ya da sıfırlanması için uygulanabilir fırsatları araştırma gerekliliği ortaya çıkmıştır. Tezde Toyota üretim sisteminde uygulanan A3 Problem Çözme Yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntem sayesinde karbon emisyonu yüksek prosesler belirlenmiş, kök neden analizleri yapılmış ve teknik, yönetsel ve eğitim odaklı önlemler geliştirilmiştir. Veriler, sayısal ölçümler, proses analizleri ve çalışan görüşmeleriyle desteklenmiştir. Sunulan tezde, otomotiv sektörünün hedefe ulaşamayacağı projeksiyonu yapılarak bu projeksiyon bir problem olarak tanımlanarak vaka olarak ele alınmıştır. Vaka çalışmasında üç lokasyonda üretim yapan bir otomotiv tedarik işletmesi incelenmiş, üretim süreçleri detaylı analiz edilmiştir. Özellikle enjeksiyon, montaj ve enerji tüketimi gibi proseslerin yüksek karbon emisyonuna sebep olduğu görülmüştür. Kapsam 1 ve Kapsam 2 emisyonları ele alınarak; eski makineler, manuel enerji takibi ve çalışan farkındalığı eksikliği gibi temel sorunlar tespit edilmiştir. Sunulan tezde, otomotiv endüstrisinin karbon emisyonlarını yalnızca ölçmekle kalmayıp azaltmaya yönelik somut aksiyonlar geliştirmesi gerekliliği vurgulamaktadır. Bu gerekliliğe istinaden geliştirilen ve uygulanan karşı önlemlere yer verilmektedir. Tezde önerilen önlemler üç ana grupta toplanmıştır ve bu karşı önlemler uzun vadeli aksiyon planı ortaya koyularak uygulamaya alınmaktadır: 1) Yönetsel önlemler: -Dijital enerji yönetimi kurulması -ISO 50001 Enerji Yönetim Sisteminin Kurulması ya da güçlendirilmesi -Enerji Yönetim Sisteminin güçlendirilmesi için Oobeya yaklaşımının geliştirilmesi 2) Teknik önlemler : -Hidrolik motorlu enjeksiyon makinalarının elektrik motorlu ile değiştirilmesi (verimli ekipman yatırımı), -Hidrolik motorla çalışan diğer ekipmanların analiz edilmesi ve motorların elektrik motor veya hibrit çalışma yöntemi ile çalışan motorlar ile değiştirilmesi 3) Eğitim ve farkındalık önlemleri: -Enerji farkındalık ekibinin kurulması, farklı çalışma bölümlerinden temsilcilerin atanması -Enerji yönetimini yapan ekipte, uzman yetkinliklerinin geliştirilmesi Bu önlemlerin Birleşmiş Milletler Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri ile uyumlu olduğu ortaya konulmaktadır ve yine tez içerisinde ilgili ilişkiden bahsedilmektedir. A3 yöntemiyle geliştirilen çözümler, sektöre örnek oluşturabilecek nitelikte olup, karbon nötr hedeflerine ulaşmada önemli katkı sağlayabileceği ve referans olabileceği düşünülmektedir.