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Nachhaltigkeit in der industriellen Fertigung

Nachhaltigkeit in der industriellen Fertigung

Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft durch den Einsatz eines Pellet-3D-Druckers
Bruno Gallace, Michael Blug, Adrian Huwer ORCID Icon, Michael Mattern, Michael Wahl
In der additiven Fertigung - auch 3D-Druck genannt - fallen Kunststoffabfälle an, etwa in Form von erforderlichen Stützstrukturen oder fehlerhaften Drucken. Eine Möglichkeit der Kreislaufführung in der additiven Fertigung stellt die direkte Verwendung in einem Pellet-3D-Drucker (FGF) dar. Durch den entfallenden Prozessschritt der Filamentherstellung wird Produktionszeit und der erforderliche Energiebedarf für eine Kreislaufführung reduziert.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 14-21 | DOI 10.30844/I4SD.24.1.14
Nachhaltigkeit bei der Herstellung kleiner Losgrößen

Nachhaltigkeit bei der Herstellung kleiner Losgrößen

Analyse textiler Produktionssysteme mittels Materialflusskostenrechnung (MFCA)
Dieter Stellmach, Guido Grau, Jürgen Seibold
Kleine Losgrößen sind in der Textilindustrie aufgrund der zunehmenden Diversifizierung der Produkte und Endanwendungen sowie kurzfristiger Aufträge in vernetzten Wertschöpfungsketten eine Notwendigkeit. Gleichzeitig ist damit ein hoher Aufwand an Konfiguration, Planung, Vorbereitung und Durchführung verbunden. Die Kosten steigen überproportional stark und sind meist nicht direkt quantifizierbar. Darüber hinaus sind mittlerweile immer häufiger Nachhaltigkeitsbetrachtungen erforderlich. Der vorliegende Beitrag beschreibt eine KMU-geeignete, simulationsbasierte Methodik zur Analyse und Konfiguration textiler Produktionssysteme hinsichtlich ökologischer und ökonomischer Nachhaltigkeit bei kleinen Losgrößen in der Textilproduktion und illustriert dies beispielhaft anhand der Herstellung von Geweben in der Weberei.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 83-89 | DOI 10.30844/I4SD.24.1.83
Fertigung zirkulärer Photovoltaik-Anlagen

Fertigung zirkulärer Photovoltaik-Anlagen

Potenziale digitaler Technologien
Verena Luisa Aufderheide ORCID Icon
Die Circular Economy (CE) verspricht einen nachhaltigeren Umgang mit Ressourcen, indem Produkte im Kreislauf geführt werden und eine Transformation von einer linearen zu einer zirkulären Supply Chain angestrebt wird. Erfahren Sie hier, weshalb digitale Technologien als Enabler für die CE seit einigen Jahren zurecht verstärkt in Forschung und Praxis untersucht und angewendet werden.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 30-36
Resilienz und Nachhaltigkeit in der Lieferkette

Resilienz und Nachhaltigkeit in der Lieferkette

Wie sich KMU auf die bevorstehenden Veränderungen vorbereiten können
Jonas Fuchs, Lasse Bo Ladewig, Wolfgang Kersten ORCID Icon
Mehr als 99 % der deutschen Unternehmen zählen zu den kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), welche somit einen wichtigen Teil industrieller Lieferketten darstellen. Unter anderem durch neue regulatorische Maßnahmen wird der Druck auf Unternehmen, Transparenz entlang der Lieferkette zu schaffen, zunehmend erhöht, so dass auch die Rolle von KMU mehr und mehr in den Fokus rückt. Diese sehen sich allerdings häufig mit knappen finanziellen und personellen Ressourcen konfrontiert. Gestützt auf eine quantitative Befragung sowie eine Literaturanalyse befasst sich dieser Beitrag mit der Frage, wie KMU-gerechte Lösungsansätze aussehen können.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 57-62 | DOI 10.30844/I4SD.24.1.57
Agilität im unternehmerischen Innovationsprozess fördern

Agilität im unternehmerischen Innovationsprozess fördern

Eine Kompetenzplattform für kleine und mittelständische Unternehmen
Justus von Geibler ORCID Icon, Julius Piwowar ORCID Icon, Patrik Fröhlich ORCID Icon, Filiz Meidrodt ORCID Icon, Dominik Lenz ORCID Icon
Fortschreitende Digitalisierung und zunehmende Internationalisierung von Märkten bergen Herausforderungen für Unternehmen mit traditionell geprägten Arbeits- und Fertigungsstrukturen. Um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden, sollten in diesen Unternehmen die digitale Arbeitsfähigkeit und Kompetenzen für Agilität ausgebaut werden. Dieser Beitrag beschreibt die Konzeption einer digitalen Plattform zur Steigerung derartiger Kompetenzen in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU). Die digitale Kompetenzplattform soll insbesondere produzierenden KMU strukturschwacher Regionen helfen, ihre Agilität zu steigern und so zur Innovations- und Zukunftsfähigkeit des Unternehmens beitragen.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 27-31 | DOI 10.30844/IM_23-6_27-31
Digitale Geschäftsmodelle in mittelständischen Familienunternehmen

Digitale Geschäftsmodelle in mittelständischen Familienunternehmen

Hindernisse bei der Etablierung und wie sie überwunden werden
Ove Friedrichsen, Michael Heins
Die digitale Transformation ist einer der wichtigsten Wettbewerbsfaktoren für Unternehmen. Dieser Artikel beleuchtet Hindernisse und ihre Wechselwirkungen bei der Etablierung digitaler Geschäftsmodelle in mittelständischen Familienunternehmen sowie Ansätze zur Überwindung der Hindernisse.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 12-16 | DOI 10.30844/IM_23-6_12-16
Dimensions of Industrial Openness

Dimensions of Industrial Openness

Understanding Openness and Its Implications for Sustainable Transformation
Nils Weiher ORCID Icon, Theresa Riedelsheimer ORCID Icon, Kai Lindow ORCID Icon
Das Thema Openness ist von wachsender Bedeutung für die Industrie, insbesondere in Europa. Der Begriff Openness wird jedoch sehr unterschiedlich verwendet. Openness beinhaltet mehrere Konzepte, darunter Open Source Hardware, Open Source Software, Open Data, Open Standards, Open Innovation, Open Science und Open Education. Die Konzepte richten sich an verschiedene Dimensionen von “open Businesses“, die allesamt auf einer Art Partizipation basieren und das Ziel haben, mehr Transparenz und Zugänglichkeit zu schaffen. In diesem Artikel werden die Konzepte definiert und ein Grundverständnis von deren Bedeutung für die Industrie und für mehr Nachhaltigkeit geschaffen.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 42-45 | DOI 10.30844/IM_23-6_42-45
Effiziente Produktionssimulation

Effiziente Produktionssimulation

Eine Methode zur softwaregestützten Zusammenarbeit von Produktions- und Simulationsexperten
Walter Wincheringer, Marec Kexel
Produktionssimulationen sind u. a. aufgrund des Wissenstransfers zwischen dem Domänenexperten und dem Simulationsspezialisten mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Für kleine und mittlere Unternehmen stellt dies oftmals eine wirtschaftliche Hürde bei der Nutzung der Simulation dar. In diesem Beitrag wird eine Methode für eine softwaregestützte Zusammenarbeit des Produktionsexperten mit dem Simulationsspezialisten vorgestellt, die zu einer erheblichen Aufwandsreduzierung führt. Damit können die Vorteile der Simulation bereits bei geringen Optimierungspotenzialen wirtschaftlich genutzt werden.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 46-50 | DOI 10.30844/IM_23-6_46-50
Managementprinzipien für nachhaltigen Erfolg in Industrie 4.0

Managementprinzipien für nachhaltigen Erfolg in Industrie 4.0

Theoretische Ansätze und deren Umsetzung bei sechs ausgewählten Unternehmen
Boris Zimmermann, Lisa Gutermuth, Louis Spigarski, Noah Philipp Dörmer, Philipp Knauf
Auf Basis von 36 aktuellen Literaturquellen wurden zehn Erfolgskriterien für Innovationen ermittelt. Die am häufigsten genannten Erfolgsfaktoren sind dabei zum einen das Verständnis gelebter Innovation als fester Bestandteil der Unternehmenskultur und deren feste Verankerung auf der strategischen, taktischen und operativen Ebene, sowie die gezielte Förderung von Kundenorientierung in allen Abteilungen.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 22-26 | DOI 10.30844/IM_23-6_22-26
Individuelle Patientenversorgung durch moderne CAE-Methoden und Fertigungsverfahren am Beispiel einer Handorthese

Individuelle Patientenversorgung durch moderne CAE-Methoden und Fertigungsverfahren am Beispiel einer Handorthese

Raimund Kreis ORCID Icon, Norbert Babel, Helmut Ersch
Die Patientenversorgung nach Fingerbrüchen erfolgt häufig noch durch Fixierung mittels Gipsbandagen. Um eine Versteifung der Fingergelenke zu verhindern, ist jedoch eine gewisse Beweglichkeit förderlich. Weitere Nachteile einer Gipsbandage sind: geringe Atmungsaktivität und Wasserunbeständigkeit, hohes Gewicht sowie die Abformung am Patienten. Nachfolgend wird gezeigt, wie mithilfe von Scannern und Computerprogrammen individuell an Patienten angepasste Handorthesen modelliert werden können, die diese Nachteile nicht aufweisen. Durch additive Fertigungsverfahren können überdies komplex geformte und leichte Strukturen realisiert werden. Im Gegensatz zur rein handwerklichen Tätigkeit des Eingipsens erfordern individuelle Orthesen Kompetenzen in der Datenverarbeitung und der additiven Fertigung. Dies übersteigt zwar häufig die Möglichkeiten medizinischer Einrichtungen, eröffnet dadurch aber Tätigkeitsfelder für spezialisierte Dienstleister.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 37-41
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