Ihr Weg zu mehr Nachhaltigkeit in der Produktion
Nachhaltige Produktion: was bedeutet das eigentlich? Entdecken Sie Lösungen, die Produkt, Leben und Natur in Einklang bringen und die Potenziale der Fertigung und Supply Chain zur Umsetzung von Nachhaltigkeitszielen nutzen.
Nachhaltige Produktionsprozesse: was bedeutet das eigentlich?
Wer nachhaltig fertigt, bricht Know-how-Silos auf
Kollaborative Plattformen legen die Grundlage für eine nachhaltige Produktion
Mit einem Digital Twin können alle Teams in produzierenden Unternehmen von der Entwicklung bis zum Einkauf, Logistik und Produktion unterschiedliche Varianten des Einsatzes von Arbeitskraft, Maschinen, Material und Fertigungsverfahren in einem plattformbasierten virtuellen Modell testen, die Nachhaltigkeit der jeweiligen Lösung evaluieren und so den Einsatz von Ressourcen optimieren, bevor sie diese in der physischen Welt verbrauchen. So erkennen Betriebe rechtzeitig, wo sie unter Umständen Energie und Material verschwenden und wie sie dies vermeiden können.
Die 3DEXPERIENCE Plattform von Dassault Systèmes bietet als Kollaborationsplattform den holistischen Ansatz, um Nachhaltigkeit in die gesamte Wertschöpfungskette zu integrieren - von der ersten Idee über die Entwicklung und Produktion, digital manufacturing, bis hin zum Recycling und zur Kreislaufwirtschaft.
People, Planet, Profit – die drei Prinzipien der Nachhaltigkeit beschreiben die Forderung an Unternehmen, wirtschaftlich erfolgreich zu sein und dabei die sozialen und ökologischen Ressourcen zu schonen. Lesen Sie hier, was sich hinter den drei Ps verbirgt.
People
People deckt die soziale Verantwortung von Unternehmen ab. Ziel ist es, im Interesse der Menschen nachhaltig zu handeln und die Markenwahrnehmung positiv zu beeinflussen.
Planet
Planet steht für den aktiven Umweltschutz von Unternehmen. Dabei sollen die ökologischen Auswirkungen der Geschäftstätigkeit reduziert oder komplett eliminiert werden.
Profit
Profit charakterisiert die ökonomische Nachhaltigkeit eines Unternehmens. Erreicht werden soll eine langfristig erfolgreiche Geschäftsentwicklung, die für Rentabilität sorgt und die Ressourcen schont.
Digitalisierung von Produktionsprozessen
Die Digitale Kontinuität ermöglicht es Entwicklungs- und Produktionsprozesse aufeinander abzustimmen und Abläufe über die gesamte Wertschöpfung zu orchestrieren. Ziel sollte es sein, auf einer gemeinsamen Datenlage operative Transparenz zu erzeugen.
Die 3DEXPERIENCE Plattform bietet als holistische Kollaborationsplattform die Grundlage. Sie ermöglicht nicht nur allen Stakeholdern im Unternehmen, sondern auch des Ökosystems Echtzeitzugriff auf eine zentrale, stets aktuelle Datenbasis. Das fördert die interdisziplinäre Zusammenarbeit, bündelt das Wissen aller Beteiligten und versetzt Verantwortliche in die Lage, fundiertere Entscheidung zu treffen. Auf diese Weise lassen sich Prozesse in der virtuellen Welt planen und simulieren, um robuste Abläufe in der realen Welt sicherzustellen. Durch die Verschmelzung beider Welten, können Erkenntnisse der realen Welt in die virtuelle zurückgeführt werden und ermöglichen so eine kontinuierliche Verbesserung.
Silolösungen hingegen sind mit vielen Medienbrüchen und einem hohen Wartungsaufwand behaftet und behindern den multidisziplinären Austausch. Zielführend sind integrierte Systeme. Sie schlagen die Brücke zwischen virtueller Welt, in der optimale Produktionspläne simuliert und generiert (APS), und realer Welt, die von Fertigungsmanagementsystemen (MES/MOM) ausgeführt werden.
Wie digital sind Ihre Produktionsprozesse?
Mit der Globalisierung haben viele Unternehmen ihre Wertschöpfungskette über Ländergrenzen hinaus etabliert. Produktionsstätten wurden ins Ausland verlagert, Rohstoffe und Vorprodukte von entfernten Anbietern bezogen. Geringere Kosten waren neben der Qualitätssicherung häufig das stärkste Argument bei der Entscheidungsfindung. Das Resultat sind vielgliedrigere und komplexe Lieferketten, die es zu orchestrieren gilt.
Veränderungen im Konsumverhalten und internationale Krisen haben in den letzten Jahren jedoch dazu geführt, dass Unternehmen ihre Abläufe neu bewerten und ihre Supply Chain auch im Hinblick auf gesellschaftliche und politische Forderungen nachhaltiger gestalten. Transparenz entlang der gesamten Lieferkette ist dabei von entscheidender Bedeutung. Sie ermöglicht es Unternehmen, umfassende Einblicke in die immer stärker vernetzten Lieferkettenprozesse zu erhalten und auf Grundlage der Daten und Information die richtigen Entscheidungen zu treffen.
Von der Rohstoffbeschaffung und Logistik über die Produktentwicklung und Fertigung bis hin zu Recyclingprozessen und dem Aufbau einer Kreislaufwirtschaft: digitale Durchgängigkeit ist unabdingbar, um nachhaltig handeln zu können.
- Operations
- Supply Chain
- Verteilte Produktion
Nachhaltig wirtschaften und produzieren?!
Zero-Waste-Initiativen oder der Umstieg auf erneuerbare Energieträger greifen zu kurz, um eine nachhaltige Produktion zu erreichen. Ziel sollte ein ganzheitlicher Ansatz sein, der Nachhaltigkeit fest in jeder Unternehmensstrategie verankert. Die Digitalisierung liefert dabei das Fundament, um industrielle Abläufe neu zu gestalten und die Komplexität globaler Lieferketten zu beherrschen.
Im Rahmen eines Expertentalks initiiert vom Fachmagazin „Produktion“ haben wir mit Persönlichkeiten aus der Wirtschaft und Lehre diskutiert. Erfahren Sie unter anderem, wie sich unterschiedliche Produktionsverfahren auf die Nachhaltigkeit auswirken oder welche Rolle dabei der virtuelle Zwilling spielt.
Lieferketten unter Druck
Agil, robust, nachhaltig: Die digitale Transformation ist eine wesentliche Voraussetzung, damit Unternehmen durchgängige Transparenz und Kontrolle über ihre gesamte Wertschöpfungskette erreichen können. Nur so lässt sich eine resiliente Lieferkette aufbauen, die sowohl sozial als auch ökologisch nachhaltig ist. Das bestätigt auch Oliver Reisch, DELMIA Sales Management bei Dassault Systèmes, beim Expertentalk „Lieferketten unter Druck“.
Die Diskussionsrunde mit drei weiteren Supply-Chain-Fachleuten gibt interessante Einblicke in Best Practices und liefert Antworten auf häufig gestellte Fragen sowie innovative Impulse rund um das Thema Optimierung der Lieferkette.
Nachhaltige Produktion durch innovative Technologien
Hohe Energiepreise und Ressourcenmangel führen dazu, dass Produktionsstätten, Lieferanten und Transportwege auf den Prüfstand gestellt werden. Eine dezentrale Produktion bringt die Waren näher an die Verbraucher und senkt so die Transportkosten und reduziert die Umweltbelastung. Weitere Vorteile einer verteilten Produktion bestehen darin, dass Unternehmen die Nachfrage nicht mehr exakt vorhersehen, keine umfangreichen Lagerbestände halten müssen, sowie lokale Produktionsengpässe ausgleichen können.
Das Motto „Denke global, agiere lokal“ ist zwar nicht neu, gewinnt aber erst mit neuen Technologien wie dem 3D-Druck an Bedeutung. Der Fokus auf Additive Fertigung kann das volle Potenzial einer verteilten Fertigung freisetzen, indem es schnelles Prototyping, kundenspezifische Anpassung und Produktion auf Bedarf ermöglicht.
Erfahren Sie mehr in diesem von Deloitte verfassten Whitepaper und entdecken Sie, wie die Dezentralisierung der Produktion mit Fokus auf Additive Fertigung Ihre Produktion transformieren und nachhaltiges Wachstum fördern kann!
Fragen & Antworten rund um eine nachhaltige Produktion
Heute droht die schon fast inflationäre Verwendung des Begriffs Nachhaltigkeit, den eigentlichen Kerngedanken zu verwässern: das Finden eines Kompromisses, um die ökologischen, ökonomischen und sozialen Ziele mit den vorhandenen Ressourcen in Einklang zu bringen. Der nachhaltigen Produktion kommt in diesem Zusammenhang eine besondere Rolle zu. Sie soll sicherstellen, dass soziale Verantwortung, wirtschaftliche Leistungsfähigkeit und der Schutz der Natur Hand in Hand gehen.
Die Harmonisierung der drei Prinzipien der Nachhaltigkeit - People, Planet, Profit - gelingen in einer immer stärker vernetzten Welt nur mithilfe der Digitalisierung. Eine durchgängige Datenkonsistenz über die gesamte Wertschöpfungskette wird damit erfolgskritisch, um Geschäftsprozesse transparent zu gestalten sowie die Zusammenarbeit aller Stakeholder zu verbessern. 3D als universelle Sprache kann hierbei helfen, ein gemeinsames Verständnis über Abteilungs- und Ländergrenzen hinaus zu entwickeln.
Das Industrial Metaverse ist zwar erst im Aufbau, wird aber bereits als Nachfolger von Industrie 4.0 gehandelt. Es verknüpft mithilfe von virtuellen Zwillingen cyber-physische Systeme zu einer komplett virtualisierten industriellen Umgebung, in der sich beliebig viele Testszenarien auf Basis digitaler Daten aus der realen Welt durchführen lassen. Unternehmen profitieren in vielerlei Hinsicht: Sie können zum einen aufgrund besserer Entscheidungen ihre Produktivität, Effizienz und Innovation erhöhen und zum anderen durch die nahtlose Vernetzung die Prinzipien einer Kreislaufwirtschaft frühzeitig in ihre Prozesse integrieren. Erfolgsfaktoren, die nachhaltiges Wachstum begünstigen.
Sahen sich Hersteller früher vorrangig dem Druck ausgesetzt, qualitativ hochwertig, effizient und zu geringen Kosten zu produzieren, so werden sie heute mehr und mehr mit gesellschaftlichen und politischen Anforderungen konfrontiert. Neben Themen wie Umweltschutz oder dem Lieferkettengesetz, gilt es auch, dem geänderten Kundenverhalten gerecht zu werden. Beispielsweise der Trend hin zu personalisierten Produkten, welche eine immer komplexere Entwicklung und Produktion zur Folge haben. Unabhängig davon, welche Herausforderungen zu bewältigen sind: eine sorgfältige Planung und Analyse der Produktion wird für Unternehmen immer wichtiger, um sich agil, effizient und nachhaltig am Markt behaupten zu können.
Erst wenn alle drei Systeme - Advanced Planning and Scheduling (APS), Manufacturing Execution Systeme (MES) und Manufacturing Operations Management (MOM) - auf einer zentralen Datenlage agieren, entfalten sie ihr volles Potenzial.
Wer träumt nicht von einem Blick in die Glaskugel. Die fortschreitende Digitalisierung ermöglicht es, immer mehr Daten zu sammeln und zu analysieren. Beispielsweise, um in der Konstruktion parallel ein 3D-Modell eines Produktes zu modellieren und zu simulieren. Falltests, Materialprüfungen oder Stresstests geben Antworten auf Fragen wie „Was ist passiert?“ und „Warum ist es passiert?“. Unternehmen erfahren durch diese konstruktionsbegleitenden Simulationen jedoch nicht, wie sich das Produkt über seinen gesamten Lebenszyklus verhält: Ist die Produktgestaltung fertigungsgerecht und recyclebar? Liefert das Produkt bei der Nutzung die versprochene Leistung?
Es handelt sich also um die Betrachtung eines einzeln agierenden Objekts, losgelöst von seiner Umgebung. Dies liefert zwar Informationen im Hier und Jetzt, aber noch kein Wissen darüber, was mit ausreichend hoher Wahrscheinlichkeit in Zukunft passieren wird. Ähnlich verhält es sich, wenn man die Fertigung, die Produktionsplanung oder die Lieferkette als einzelne „Silos“ einer Wertschöpfungskette betrachtet und analysiert. Unternehmen benötigen daher eine ganzheitliche Sicht auf ihre Geschäftsprozesse. Erst dann lässt sich echter Mehrwert aus digitalen Daten generieren und Prozesse optimieren. Doch wie schaffen Unternehmen den Blick aufs große Ganze?
Wollen Unternehmen ihre digitale Transformation vorantreiben, scheitern sie oftmals an der Datenintegration. Inkonsistente Daten aus isolierten Datensilos verhindern eine holistische Sicht auf die Geschäftsprozesse und damit verbunden auf wichtige Erkenntnisse und Schlüsselkennzahlen (KPIs). Ziel der Unternehmen sollte es also sein, Verbindungen zwischen den Insellösungen zu schaffen. Insbesondere im Hinblick auf die Digitale Fabrik. Erst wenn die Softwaresysteme PLM, ERP und MES intelligent miteinander arbeiten, lassen sich mithilfe der virtuellen Planung, Evaluation und Steuerung von Prozessen durch virtuelle Zwillinge die Weichen für eine agile, nachhaltige Produktion stellen.
Die IST-Situation in Unternehmen ist sehr unterschiedlich: Manche haben in ein ERP-System investiert, um ihre unternehmerischen und betrieblichen Abläufe optimal zu planen und zu steuern. Andere wiederum haben die Digitalisierung der Fertigung priorisiert und ein MES-System implementiert. Wollten Unternehmen den gesamten Lebenszyklus eines Produktes beobachten, lag der Fokus auf der Einführung eines PLM-Systems. Unabhängig davon, welche Systemlandschaft vorliegt: Jedes System ist für eine spezielle geschäftliche Anforderung ausgelegt und jedes System bringt Mehrwert für die Produktion. Welche Aufgaben bewältigen PLM, ERP und MES?
Roboter werden häufig als Triebkraft für Produktivität und Effizienz gesehen. Mit neuesten Technologien und Robotertypen wie AMRs (Autonomous Mobile Robots) steigt der Automatisierungsgrad in der produzierenden Industrie stetig an. Industrieroboter unterstützen bei der schnellen und automatisierten Durchführung von komplexen, lästigen oder gefährlichen Arbeiten. Darüber hinaus bieten sie aber auch unglaubliches Potenzial, um die Nachhaltigkeit in der Produktion zu verbessern:
1. Ressourceneffizienz: Automatisierte Prozesse ermöglichen eine präzisere Steuerung von Material- und Energieverbrauch, wodurch Ressourcen effizienter genutzt werden. Roboter können beispielsweise den Einsatz von Rohstoffen optimieren und den Energieverbrauch reduzieren.
2. Abfallreduktion: Durch automatisierte Systeme können Produktionsprozesse besser überwacht und gesteuert werden, was wiederum zu weniger Fehlern und Ausschuss führt. Dies reduziert den Abfall und minimiert die Umweltauswirkungen.
3. Effizienzsteigerung: Automatisierung ermöglicht eine höhere Produktionsgeschwindigkeit und eine schnellere Reaktionsfähigkeit auf Marktnachfragen. Dadurch lassen sich Ressourcen effizienter nutzen und Leerlaufzeiten reduzieren.
4. Qualitätsverbesserung: Robotik und Automatisierung machen präzisere und konsistentere Produktionsprozesse möglich, was zu einer Verbesserung der Produktqualität führt. Dies reduziert den Bedarf an Nacharbeit und Ausschuss, was wiederum die Umweltbelastung verringert.
Wie eine automatisierte, flexible Fabrik mit mobiler Robotik in der Praxis aussieht, sehen Sie in unserem Showcase der SPS 2023 gemeinsam mit OMRON. Hier geht`s zum Video.
Digitale Erfolgsberichte unserer Kunden
Seit mehr als vier Jahrzehnten arbeiten wir gemeinsam mit unseren Kunden und Partnern erfolgreich daran, die reale Welt mithilfe der virtuellen Welt ein Stückchen besser zu machen. Egal, ob es sich um einen global agierenden Konzern, ein klassisches mittelständisches Unternehmen, einen Kleinstbetrieb oder ein Startup handelt – Organisationen jeglicher Größe und Branche vertrauen auf die 3DEXPERIENCE Plattform und Anwendungen von Dassault Systèmes. Eines aber eint unsere Kunden: sie zeichnen sich durch eine hohe Innovationskraft aus, welche die Digitalisierung ihrer Geschäftsprozesse im Sinne der Nachhaltigkeit in den Mittelpunkt ihres Handelns stellt.
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