Autor: Marion Steven

Die Produktion im 21. Jahrhundert ist mit komplexen Herausforderungen konfrontiert; ihre Rahmenbedingungen ändern sich aufgrund des anthropogenen Klimawandels grundlegend. Im Umgang mit diesen Herausforderungen wird dem Konzept der Circular Economy (CE) von Seiten der Wissenschaft und auch von Politik und Praxis großes Potenzial zugesprochen. Der Beitrag entwickelt Strategien zur Implementierung und Umsetzung der CE. Dazu erfolgt die Konzeption eines ganzheitlich-zirkulären Produktlebenszyklus, entlang dessen systematisch zirkuläre Strategien aufgezeigt werden. Deren Umsetzung wird durch ein Praxisbeispiel eines Smartphone-Herstellers verdeutlicht.

Gewinnerzielung ist zwar eine notwendige, aber keine hinreichende Bedingung für den langfristigen Unternehmenserfolg. Globale Probleme wie Klimawandel, Raubbau an natürlichen Ressourcen und Überbevölkerung, aber auch lokale Umweltbelastungen sowie die Betonung von sozialen Aspekten führen dazu, dass das Nachhaltigkeitsziel in der Industrie an Bedeutung gewinnt. Die Nachhaltigkeit ist bereits im Leitbild aller DAX 30-Unternehmen und bei 90 % der Fortune 500-Unternehmen als Handlungsmaxime etabliert [1]. Im vorliegenden Beitrag werden - ausgehend von einer Definition des Nachhaltigkeitsbegriffs - die Nachhaltigkeitseffekte von Industrie 4.0 in Bezug auf die drei Dimensionen Ökonomie, Ökologie und Gesellschaft diskutiert [2, 3]. Das Ziel des Beitrags ist aufzuzeigen, welche positiven und negativen Auswirkungen von Industrie 4.0 auf die Nachhaltigkeit zu erwarten sind, um Unternehmen Ansatzpunkte für diesbezügliche Aktivitäten zu liefern.

Angesichts sich verändernder Kundenanforderungen und eines verstärkten internationalen Wettbewerbs gilt Flexibilität als Schlüsselkompetenz von Unternehmensnetzwerken. Die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung stellen neue Anforderungen an die Erreichung der erforderlichen netzwerkweiten Flexibilität. Dieser Beitrag stellt ein praxis- und anwendungsorientiertes Instrument zur Beurteilung der Industrie 4.0-Readiness am Beispiel eines Automobilnetzwerks vor. Dabei erfolgt zunächst eine qualitative Analyse mithilfe des Industrie 4.0-Readiness-Kompasses, anschließend wird in einer kennzahlengestützten, quantitativen Analyse die Industrie 4.0-Readiness des Automobilnetzwerks berechnet und mit Benchmark-Netzwerken verglichen. Aus den dabei identifizierten Defiziten werden Handlungsempfehlungen für das Automobilnetzwerk abgeleitet.

Durch die vierte industrielle Revolution erfahren die Unternehmen aller Branchen einen tiefgreifenden Wandel. Für eine erfolgreiche Transformation ist die Kenntnis des branchenspezifischen Eintrittszeitpunkts von Industrie 4.0 zwingend notwendig. Hierzu erfolgt eine zweiteilige Analyse: Zunächst wird ein geeigneter Innovationszyklus für das neue Produktionsparadigma erarbeitet. Anschließend werden Determinanten der Adoption von Industrie 4.0 abgeleitet. Die Zusammenführung dieser Analyseteile ermöglicht die Einordnung der Branchen in den Industrie 4.0-Innovationszyklus.

Die Vernetzung von an der Produktion beteiligten Akteuren und Systemen ist für die Umsetzung von Industrie 4.0 ein wichtiger Aspekt. Dabei ist für viele produzierende Branchen eine drahtlose Vernetzung auf Basis von Funktechnologien interessant. Jede Branche umfasst meist unterschiedliche industrielle Applikationen, welche wiederum spezifische Anforderungen an eine Funktechnologie stellen. Diese unterschiedlichen Anforderungen werden vorgestellt und für jede industrielle Applikation adäquate Funktechnologien identifiziert. Für eine umfassende Hilfestellung werden anschließend wirtschaftliche Methoden zur systematischen Auswahl zwischen potenziellen Funktechnologien geliefert.

Viele Unternehmen im deutschen Maschinen- und Anlagenbau setzen auf das Angebot von industriellen Produkt-Service Systemen (IPSS), d. h. systematische und kundenindividuelle Kombinationen von Sach- und Dienstleistungen. Durch Industrie 4.0 erfahren nicht nur die IPSS, sondern auch deren Geschäftsmodelle eine grundlegende Veränderung. Es entstehen smart IPSS, die darauf ausgerichtete digitale Geschäftsmodelle benötigen. Im vorliegenden Beitrag wird systematisch analysiert, welche Besonderheiten digitale Geschäftsmodelle für smart IPSS aufweisen und welche Nutzenpotenziale sich daraus für den Kunden und den Anbieter ergeben.

Die Digitalisierung ist für deutsche Unternehmen nicht nur die Basis neuer Geschäftsmodelle, smarter Produkte und innovativer Dienstleistungen, sondern auch eine Quelle der Unsicherheit. So stellt die Unsicherheit über den wirtschaftlichen Nutzen von Industrie 4.0 für 46 % der deutschen Industrieunternehmen eine zentrale Umsetzungsbarriere dar [1, 2]. Um den Produktionsstandort Deutschland bis 2025 tatsächlich digitalisieren zu können, ist ein Abbau dieser Unsicherheit zwingend erforderlich [3]. Es wird gezeigt, wie eine am digitalisierten Lebenszyklus von Industrie 4.0 orientierte Aufbereitung bekannter und neuartiger Risiken zum Abbau dieses zentralen Umsetzungshemmnisses beiträgt.

Die vierte industrielle Revolution, gekennzeichnet durch technologische Innovationen wie additive Fertigungsverfahren, tritt unweigerlich in Wechselwirkung mit den zunehmenden Nachhaltigkeitsbestrebungen deutscher Unternehmen. Eine a priori durchgeführte Nachhaltigkeitsevaluation des Einsatzes additiver Fertigungsverfahren ist daher unerlässlich. Ziel dieser Nachhaltigkeitsbetrachtung ist die Förderung des Nachhaltigkeitsbewusstseins bei der Gestaltung von additiven Fertigungsverfahren, sodass ihr Nutzen bestimmbar und ihre Einführung ökonomisch, ökologisch sowie sozial verantwortbar und akzeptabel ist. Zum Vergleich der Nachhaltigkeitsperformance alternativ einsetzbarer Verfahren additiver Fertigungstechnologien wird ein Indikatorenset abgeleitet und das multikriterielle Entscheidungsverfahren PROMETHEE (Preference Ranking Organisation Method for Enrichment Evaluations) verwendet.