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Industrie 4.0 beschreibt die Digitalisierung sowie horizontale und vertikale Vernetzung der industriellen Wertschöpfung. Dieser Entwicklung wird eine Reihe von Potenzialen und Chancen für Unternehmen zugeschrieben. Bislang werden allerdings insbesondere ökonomische und technologische Potenziale betrachtet, während ökologische Chancen durch Industrie 4.0 bisher kaum Beachtung finden. Dieser Beitrag untersucht die ökologischen Potenziale im Kontext von Industrie 4.0, basierend auf qualitativ-empirischen Daten aus 26 Experteninterviews und einer Literaturanalyse. Die Ergebnisse zeigen, dass Industrie 4.0 Verbesserungspotenziale in Bezug auf Ressourcennutzung, Energieverbrauch, Logistik und Transporte, Abfall und Emissionen bietet, woraus mehrere Thesen abgeleitet werden. Die Studie möchte insgesamt dazu beitragen, die ökologischen Potenziale von Industrie 4.0 besser zu verstehen, um zu einer nachhaltigeren industriellen Wertschöpfung beizutragen.

Der Lebensmittelversand von (Tief-)Kühlwaren ist ein langsam aber stetig wachsendes Marktsegment, welches sich insbesondere mit der Nachhaltigkeit auseinandersetzen muss. Durch die hohe Effizienz der KEP-Dienstleister ist der Versand von (Tief-)Kühlwaren ökologisch nicht zwingend schlechter als eine Einkaufsfahrt mit dem Auto über mehrere Kilometer zum Supermarkt. Ein konkreter Ansatz zur Verbesserung der ökologischen Nachhaltigkeit im Lebensmittelversand ist die Substitution existierender Kunststoffbeutel aus Polyethylen (PE), die mit Trockeneis gefüllt sind. Dabei helfen die Beutel das Trockeneis zusammenzuhalten und den Kunden vor Verbrennungen zu schützen. Im folgenden Beitrag werden der Lebensmittelversand aus ökologischer Sicht beleuchtet und aktuelle Entwicklungen bei biologisch abbaubaren Kunststofffolien vermittelt. Aufgrund besonderer Materialeigenschaften von biobasierten Kunststofffolien wurde in einer Versuchsreihe die Herstellbarkeit von Trockeneisbeuteln mittels ...

Die Bundesregierung erklärt im Zukunftsenergiekonzept, dass im Gebäudebereich bis 2050 eine Minderung des Primärenergiebedarfs von 80 % angestrebt wird. Die Zielerreichung bedarf vieler lokaler Umsetzungen. An Lehr- und Forschungseinrichtungen wird eine temporäre Nutzung der Räume betrieben, die zumeist zeitlich vorbestimmbar ist. Die Beachtung der spezifischen Nutzungssituation von Lehrräumen, insbesondere von innenliegenden Lehrräumen, wurde in eine Ausgestaltung und Umsetzung eines zukunftsweisenden Energiekonzepts für einen Vorlesungsraum integriert und exemplarisch mit Blick auf die Versorgungstechnik realisiert. Der Beitrag beschreibt Grundlagen, Methodik, Umsetzung des Konzepts und kann als Umsetzungsbeispiel für die energetische Optimierung anderer Lehrräume beispielhaft herangezogen werden.

Aus den Trends zu kundenindividuelleren Produkten und kürzeren Produktlebenszyklen entstehen Herausforderungen, denen Unternehmen mit dem Einsatz von Industrie 4.0-Technologien zu begegnen versuchen. Die damit verbundene Digitalisierung und Automatisierung ruft bei Arbeitnehmern in der verarbeitenden Industrie insbesondere Ängste vor Veränderungen in den Arbeitsabläufen und -anforderungen hervor. In diesem Beitrag werden vier zentrale soziotechnische Gestaltungsmaßnahmen vorgeschlagen, mit denen sich Unternehmen in die Lage versetzen können, die neuen Anforderungen menschlicher Arbeit in der Industrie 4.0 bewältigen zu können - und somit den Ängsten entgegenwirken zu können. Im Mittelpunkt stehen die Steigerung der unternehmerischen Agilität sowie der Ausbau der Mitarbeiterkompetenzen.

Produktionsanlagen sind heute auf die Massenproduktion identischer Güter ausgelegt. Zwar besitzen sie oft eine gewisse Flexibilität, diese ist aber vorab klar definiert. Im Kontrast zu Flexibilität, wobei es sich um die Fähigkeit handelt, zwischen vordefinierten Produktvarianten zu wechseln, steht die Wandlungsfähigkeit. Die Wandlungsfähigkeit einer Anlage beschreibt die Fähigkeit, auch ungeplante Änderungen effizient durchzuführen. Diese sind heute mit einem hohem Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Wandlungsfähigkeit erlaubt es Produzenten schneller auf veränderte Nachfragesituationen zu reagieren und auch Produktionsaufträge, die nur kleine Stückzahlen umfassen, effizient zu fertigen. Das Ziel hierbei ist es, eine effiziente Fertigung von Aufträgen mit der Losgröße Eins zu erreichen, also die individualisierte Massenproduktion. Bei dem Konzept des Digitalen Zwillings handelt es sich dabei um ein Schlüsselkonzept zur Umsetzung der geforderten Wandlungsfähigkeit.

Üblicherweise wird der Begriff «Digital Twin» im Zusammenhang mit der getreuen, digitalen Abbildung eines Objekts aus dem Internet der Dinge (IoT) verwendet. Das von der Gartner Group [2] 2018 vorgestellte Konzept [3] eines Digital Twin für Organisationen (DTO) geht wesentlich weiter. Ein DTO verspricht eine optimale und umfassende Planung aller Prozesse im Unternehmen. Software-Lösungen, die aus der Cloud bezogen werden, liefern schon heute wichtige Bausteine für die Verwirklichung dieser Vision.

Die automatische Identifikation von Werkstücken stellt einen obligatorischen Schritt hin zum Digitalen Zwilling und zu einer durchgängigen Lebenslaufakte von Produkten dar. Da für diese Identifikation unterschiedliche Technologien existieren, stehen Unternehmen häufig vor der Frage, für welche sie sich entscheiden sollen. Gerade die hohe Bekanntheit einiger dieser Technologien provoziert dabei vorschnelle Entscheidungen ohne einen fundierten Auswahlprozess, was zu suboptimalen Lösungen führen kann. Um die Unternehmen bei diesem Prozess zu unterstützen wurde an der Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb der TU Chemnitz im Rahmen eines Industrieprojekts eine Auswahlmethode für Auto-ID-Technologien entwickelt und in einem Microsoft Excel-basierten Tool umgesetzt.

Viele Entscheidungsträger in Industrieunternehmen haben sicherlich die immer größer werdende Hektik im Vorfeld des Starts der DSGVO-Anwendbarkeit zum 25.05.2018 in mehr oder weniger guter Erinnerung. Zwar gilt die Industrie nicht als primärer Brennpunkt der DSGVO, dennoch werden auch hier in erheblichem Umfang personenbezogene Daten verarbeitet. Diese können sich bspw. auf Kunden, Mitarbeiter oder Lieferanten beziehen und müssen auch nicht immer als solche auf den ersten Blick erkennbar sein. So können sogar Maschinendaten, die sich einem Kundenauftrag zuordnen lassen, personenbezogen sein.

Die Nutzung von Kennzahlen (engl. Key Perfomance Indicators - KPIs) erlaubt eine umfassende Betrachtung vielfältiger Leistungsmerkmale eines Unternehmens und dient als fundierte Grundlage für Entscheidungen und Steuerungsaufgaben. Durch die Abbildung von Produktionssystemen in einem System aus Kennzahlen als Digitaler Twin steigt nicht nur die Menge an Daten, sondern auch deren Verfügbarkeit und Aktualität. Im Folgenden wird ein ganzheitliches übertragbares Kennzahlennetzwerk, welches zur Steuerung von Unternehmen eingesetzt werden kann, beschrieben. Strategische Ziele lassen sich durch das Kennzahlennetzwerk einfach operationalisieren. Anhand eines Industriebeispiels werden die Vorteile und Möglichkeiten des Einsatzes eines solchen Netzwerks demonstriert.

Unsere Produktions-, Logistik- und Kommunikationsnetzwerke nehmen stetig an Komplexität zu. Immer mehr Informationen müssen immer schneller vom Sender zum Empfänger. In dieser vernetzten, digitalen Welt interagieren immer mehr Menschen, Unternehmen, Maschinen oder auch Produkte miteinander. Jeder dieser Netzwerkteilnehmer hat spezifische Eigenschaften, die dessen Identität beschreiben. Anhand dieser Eigenschaften wird eine digitale Identität geschaffen, mit der es möglich ist, die Netzwerkteilnehmer direkt miteinander zu verbinden.