Auf dem Weg zur Industrie 4.0 dürften Hersteller auf der Suche nach dem optimalen Fertigungsprozess immer schonender mit Ressourcen umgehen. Denn unter der vierten industriellen Revolution kann die vollständige Erfassung und Optimierung aller Energie- und Stoffströme verstanden werden. Will ein mittelständischer Produzent seine Ressourceneffizienz gezielt verbessern, könnte die Lektüre der Untersuchung ‚Ressourceneffizienz durch Industrie 4.0 – Potenziale für KMU des verarbeitenden Gewerbes‘ lohnen.
Bild: VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Für den Begriff Industrie 4.0 existieren viele Definitionen, die je nach Perspektive, Motivation und Zielstellung unterschiedlich sind. Während die ersten drei Entwicklungsstufen der Industrialisierung mit der Mechanisierung, Elektrifizierung und Automatisierung weitreichende revolutionäre Veränderungen darstellten, gestaltet sich der Übergang von der dritten zur vierten Stufe in vielen kleinen Schritten. Darum sprechen Experten nicht von einer Revolution, sondern bezeichnen diese vielen, kleinen Sprünge von CIM (Computer-integrated Manufacturing) über die ’schlanke Produktion‘ der Lean Production bis zur Industrie 4.0 als Evolution. Industrie 4.0 ist als logische Folge der Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnologien zu verstehen. Im Zuge der Adaption dieser Technologien führt sie zunächst zu einer IT-getriebenen industriellen Automation. Es lässt sich nicht klar abgrenzen, ab wann tatsächlich vom Begriff Industrie 4.0 die Rede ist. Wirklich große Schritte sind erst zu erwarten, wenn Fabrik, Anlagen sowie Produkt über eingebettete Systeme vollständig miteinander vernetzt sind und auf dezentral organisierte Dienste zurückgreifen. Mithilfe von Methoden und Werkzeugen der künstlichen Intelligenz können sie dann vom Zeitalter der Automatisierung in das der Autonomisierung wechseln. Wie viel Autonomisierung kleine und mittlere Unternehmen (KMU) des verarbeitenden Gewerbes ‚vertragen‘ oder wie ihre Abnehmer auf Sicht einfordern werden, kann ebenfalls nicht pauschal beantwortet werden – auch weil jedes KMU unter Industrie 4.0 etwas anderes versteht.
Wesentliche Merkmale einer Smart Factory sind neben einem grundlegenden hohen Lean-Reifegrad und entsprechender Konnektivität auch die Transparenz, die Flexibilität sowie die Prognose- und Adaptionsfähigkeit. Weiterhin zeichnet sich die intelligente Fabrik durch eine hohe Ergonomie und auch Material- und Energieeffizienz aus: Hier rücken neben den bislang nur technischen Fragestellungen auch soziale, betriebs- und volkswirtschaftliche Aspekte in den Fokus.
Ein Szenario wird immer wieder als Vision hinter Industrie 4.0 ausgerufen: In Stückzahl Eins bei einem ausgewogenen Verhältnis der gegenläufigen Größen Zeit, Kosten sowie Qualität produzieren zu können – und zwar ressourceneffizient. Ist das Wunschdenken oder ließe sich das in naher Zukunft erreichen? Im Hinblick auf die zunehmende Weltbevölkerung und den steigenden Verbrauch an natürlichen Ressourcen werden sich im Industrie 4.0-Diskurs Themen wie Rohstoffkritikalität und Nachhaltigkeit zu zentralen Themen entwickeln. In Deutschland entfielen in 2015 insgesamt 29 Prozent der Endenergie auf das verarbeitende Gewerbe. Die Materialkosten stellten mit 43 Prozent den mit Abstand größten Kostenblock im verarbeitenden Gewerbe dar. Ein hohes Potenzial offenbart sich somit für Industrie 4.0. Wird unter der vierten industriellen Revolution die vollständige Erfassung und Optimierung aller Energie- und Stoffströme entlang des gesamten Lebenswegs eines Produkts verstanden, geht damit fast automatisch eine Steigerung der Ressourceneffizienz einher. Wo lässt sich die Wertschöpfungskette weiter digitalisieren? IoT und ein leistungsfähiges ERP-System können im Zusammenspiel überall Mehrwert erzielen. Die Möglichkeiten reichen von der Nachrüstung alter Maschinen bis zur Wartung mittels Predictive Maintenance. Lassen Sie sich inspirieren.‣ weiterlesen
ANZEIGE
Bild: VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Trotz des Potenzials von Digitalisierungsmaßnahmen zur Erhöhung der Ressourceneffizienz müssen die zusätzlichen Verbräuche und Einsparungen von Ressourcen immer gemeinsam betrachtet werden. Denn mit der zunehmenden Digitalisierung steigt auch der Verbrauch an zum Teil kritischen Rohstoffen für Hardware sowie an elektrischer Energie aufgrund der zusätzlich erforderlichen Hard- und Software.
Das VDI Zentrum Ressourceneffizienz (VDI ZRE) ist in der Studie ‚Ressourceneffizienz durch Industrie 4.0 – Potenziale für KMU des verarbeitenden Gewerbes‘ den Fragen nachgegangen, welchen Einfluss die Digitalisierung auf die Ressourceneffizienz in der Produktion hat und welche Potenziale darin liegen. Im Rahmen von zehn Fallstudien werden Anwendungsfälle und Lösungen aus der Praxis vorgestellt, bei denen bestimmte Technologien bereits zur Einsparung von Ressourcen in Unternehmen beitragen. Diese Beispiele sollen als Ausgangspunkt und Inspiration für eigene Digitalisierungsprojekte dienen. Aus den Praxisanwendungen lassen sich elf generische Maßnahmen der digitalen Transformation ableiten, die im besonderen Maße Einsparungen natürlicher Ressourcen bewirken. Bei den Maßnahmen handelt es sich beispielsweise um die Vernetzung von Sensoren und Aktoren, die prädiktive Wartung und die durchgängige Datenintegration. Die identifizierten Maßnahmen sind als eine Art Baukasten zu verstehen, aus dem unternehmensspezifische Anwendungen abgeleitet werden können.
Die Erhebung und Auswertung der Daten zu Ressourcenverbräuchen ist eine zentrale Handlungsempfehlung der Studie. Darüber hinaus sollte der Reifegrad der Digitalisierung mit Hilfe des Reset-Tools ermittelt und im Anschluss geeignete Maßnahmen ausgewählt werden. Das VDI ZRE wird diesen Check weiterentwickeln und zusätzliche Instrumente zur Senkung des Material- und Energieverbrauchs mittels Digitalisierung zur Verfügung stellen. Ergänzt werden die Instrumente durch Schulungsangebote, die Unternehmen beim Aufbau des erforderlichen Knowhows helfen. Das VDI ZRE bietet hierzu einen spezifischen Qualifizierungskurs zu Ressourceneffizienz und Digitalisierung an.
Meist ist mit dem digitalen Zwilling das 3D-Modell eines Produktes gemeint, das etwa um Mixed Reality-Lösungen für Instandhaltung und Service ergänzt wird. Was aber, wenn dieses Abbild die Sicht auf die verschiedenen Wertschöpfungsstufen und über Systemgrenzen hinweg beinhaltet?‣ weiterlesen
In der Phase der Konzeptentwicklung und -bestätigung werden für Prototypen und Prüfsysteme in der Regel elektronische Komponenten benötigt, die eigens für diesen einmaligen Einsatz entwickelt und hergestellt werden müssen. ARRK Engineering bietet ein System an, mit dem individuelle Lösungen nach dem Baukastenprinzip erstellt werden können.‣ weiterlesen
Robotic Process Automation und Chatbots könnten bei vielen Fertigungsbetrieben für die nächsten Effizienzschübe sorgen. Denn was den meisten eher von privaten Telefonaten und vielleicht noch dem Büro bekannt sein dürfte, könnte man auch auf dem Shop Floor nutzen.‣ weiterlesen
In der Industrie nutzen fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) heute Schlüsselreize in der Umgebung, um einer bestimmten Route zu folgen. Jonathan Wilkins, Marketingleiter von EU Automation, geht im folgenden der Frage nach, wie sich FTF von einfachen Lademaschinen zu intelligenten, fahrerlosen Robotern gemausert haben.‣ weiterlesen
Digitale Geschäftsinitiativen wie die Cloud sowie politische Ziele haben 2018 die Aufmerksamkeit von Angreifern verstärkt. Der 14. Annual Worldwide Infrastructure Security Report (WISR) von Netscout liefert Erkenntnisse aus einer globalen Umfrage unter Netzwerk-, Sicherheits- und IT-Entscheidern in Unternehmen. ‣ weiterlesen
Um alle Potenziale eines MES umfassend ausnutzen zu können, beleuchten unsere Autoren in der Serie von MES Wissen Kompakt die erfolgskritischen Faktoren, um Fertigungsunternehmen präventiv zu steuern. Darüber hinaus präsentiert MES Wissen Kompakt ein breites Spektrum an Firmenportraits, Produkt- neuheiten und Dienst- leistungen im MES-Umfeld.
Ein Unternehmen, das sich mit der Auswahl eines ERP- Systems befasst, muss sich gleichsam mit einem viel- schichtigen Software-Markt und unklaren Interessen- lagen an interne Abwick- lungsprozesse auseinander- setzen. Guter Rat bei der Investitionsentscheidung ist teuer. ERP/CRM Wissen Kompakt unterstützt Sie bei der gezielten Investition in die IT-Infrastruktur.
Ingenieure stehen im Epizentrum der betrieblichen Wertschöpfung und Digitalisierung gleichermaßen. Die Sonderausgabe "Produktentwicklung Wissen Kompakt" berichtet auf mehr als 70 Seiten, wie Entwicklungsabteilungen agil werden, wie Fertigungssdaten Produkte verbessern und Computer Routineaufgaben erledigen helfen.
Mit der Ausweitung des Geschäftsmodells von PTC und durch Akquisitionen wie Thingworx, Kepware oder Vuforia entstanden zuletzt vollkommen neue sowie komplementäre Partnernetzwerke. Auch verändern sich durch die Digitalisierung Rollen und Ziele in den Partnernetzwerken spürbar. Der amerikanische Softwarehersteller hat deshalb sein Partner Netzwerk neu ausgerichtet, um für produzierende Unternehmen von Creo bis ThingWorx das Beste aus dem PTC-Portfolio herauszuholen.
Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Produktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netz werk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet.
