Nachhaltigkeit

Kosteneffiziente Digitalisierungslösung im Kühlgeräterecycling

Kosteneffiziente Digitalisierungslösung im Kühlgeräterecycling

Der Weg zu einer nachhaltigen Zukunft mit Digitalen Zwillingen
Georgii Emelianov ORCID Icon, Mikhail Polikarpov ORCID Icon, Jochen Deuse ORCID Icon, Christian Thiehoff, Jochen Schiemann
Das fachgerechte Recycling von ausgedienten Kühlgeräten spielt eine wichtige Rolle beim Schutz der Umwelt und des Klimas. Recyclinganlagen unterliegen regelmäßigen Audits, um die Einhaltung strenger Umweltvorschriften zu gewährleisten. Die Erhebung von prüfungsrelevanten Daten stellt jedoch eine anspruchsvolle und zeitaufwändige Aufgabe dar, da sie überwiegend manuell erfolgt und fehleranfällig ist. Ein Lösungsansatz für eine nachhaltigere und effizientere Überwachung ist die automatisierte digitale Datenerfassung mithilfe von Sensoren und Künstlicher Intelligenz. Dies ermöglicht eine direkte Schätzung vom erwarteten Umfang der enthaltenen Schadstoffe. Damit ebnet sie den Weg für eine kontinuierliche Leistungsüberwachung und ein effizientes Management von Kühlgeräte-Recyclinganlagen.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 76-82
Kreislaufwirtschaft

Kreislaufwirtschaft

Eine Betrachtung aus der Perspektive des Entrepreneurships
Annette Henn ORCID Icon, Beate Langer
Um das volle Potential einer Kreislaufwirtschaft nutzen zu können, müssen Unternehmen ganzheitliche Lösungen entwickeln und ihre Geschäftsmodelle neu denken. Vor dem Hintergrund wurde im September 2023 vom Gründerservice der Hochschule Merseburg eine Sommerschule unter dem Titel Circular Economy mit dem Ziel ausgerichtet, innovative Ideen für neue Geschäftsmodelle mit dem Fokus auf Kreislaufmodelle zu entwickeln.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 22-29
Nachhaltige Lebensmittellieferketten durch Künstliche Intelligenz

Nachhaltige Lebensmittellieferketten durch Künstliche Intelligenz

Konzeptionelle Visualisierung am Beispiel von Puten zur Förderung von Tierwohl und Lebensmittelqualität
Corinna Köters ORCID Icon, Maik Schürmeyer, Alexander Prange ORCID Icon
Das Konzept visualisiert eine nachhaltige Lebensmittellieferkette durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz am Beispiel von Puten zur Förderung von Tierwohl und Lebensmittelqualität. Als Treiber wird der „Technology Push“ durch Künstliche Intelligenz entlang der Lebensmittellieferkette identifiziert. Im „Market Pull“ wird deutlich, dass Stakeholder Transparenz und Vermeidung von Lebensmittelverschwendung fordern.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 70-75 | DOI 10.30844/I4SD.24.1.70
Nachhaltige Materialien als Zukunftsstrategie

Nachhaltige Materialien als Zukunftsstrategie

Ansatzpunkte für ein unternehmerisches Materialmanagement
Dirk Scheer ORCID Icon, Janine Gondolf ORCID Icon, Olaf Toedter ORCID Icon
Materialien und Werkstoffe bilden die Grundlage unserer Produkte und Dienstleistungen sowie den dahinterstehenden Produktions- und Logistiksystemen. Daraus resultieren enorme Stoffströme entlang regionaler und globaler Wertschöpfungsketten – mit vielfältigen ökologischen, ökonomischen und sozialen Auswirkungen. Kurz: das Nachhaltigkeitsprofil von Materialien und Werkstoffen ist – oder sollte- ein wichtiger Faktor der Unternehmenspolitik sein. Der Übergang von einer konventionellen zu einer nachhaltigen Materialwirtschaft ist jedoch mit großen Herausforderungen verbunden, da unterschiedliche Unternehmensbereiche betroffen sind. Im Folgenden führen wir zunächst in den Bereich der (unternehmerische) Nachhaltigkeit ein und zeigen dann aus unserer Sicht wichtige Bereiche und Aufgaben für ein nachhaltiges Materialmanagement auf.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 44-49
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
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
Makigami im Produkt­entstehungsprozess

Makigami im Produkt­entstehungsprozess

Einsatz einer Lean-Methodik zur Integration eines nachhaltigen und zirkulären Produktdesigns
Annika Pruhs ORCID Icon, Anina Kusch ORCID Icon, Frank Bertagnolli ORCID Icon, Tobias Viere, Jörg Woidasky ORCID Icon
Um zukünftig Verbesserungen der zirkulären Produkteigenschaften wie Lebenszeitverlängerung, Weiternutzung oder hochwertiges Recycling zu realisieren, müssen industrielle Produktentwicklungs- und Designprozesse den gesamten ökologischen und ökonomischen Lebenszyklus von Produkten berücksichtigen. Dieser Artikel erläutert an einem Unternehmensbeispiel, wie solche Prozesse mithilfe der Makigami-Methode erfasst und analysiert werden können, um ein umfassendes „Design for Circularity“ zu unterstützen. Der gewählte Ansatz erleichtert die Identifikation der Anwendungszeitpunkte zirkulärer Designentscheidungen und die Implementierung validierter Kreislaufwirtschaftsprinzipien.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 55-60 | DOI 10.30844/IM_23-6_55-60
Abwärmenutzung durch thermische Vernetzung

Abwärmenutzung durch thermische Vernetzung

Eine Softwarelösung zur Entwicklung von optimierten industriellen Energiekonzepten
Lukas Theisinger, Fabian Borst, Michael Georg Frank, Matthias Weigold ORCID Icon, Andreas Maußner
Je nach Industriezweig stellt die Versorgung von Produktionsprozessen und -gebäuden mit thermischer Energie einen bedeutenden Anteil am Gesamtenergiebedarf eines Industriestandortes dar. Die Nutzung von industrieller Abwärme bietet hier die Möglichkeit, den externen Bezug von Endenergien und damit die Ursache energiebedingter Emissionen und Kosten zu reduzieren. Aufgrund mangelnder Transparenz sowie ihrer Komplexität bleiben die Potenziale in der industriellen Praxis häufig ungenutzt. Im Forschungsverbundprojekt ETA im Bestand wurde eine anwenderorientierte Softwarelösung prototypisch realisiert. Diese ermöglicht die Entwicklung und Bewertung von industriellen Energiekonzepten, um somit Umsetzungshemmnisse zu reduzieren. Hierbei finden Ansätze aus den Forschungsgebieten des Operations Research sowie der dynamischen Simulation Anwendung.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 5 | Seite 9-12
Vom Energiedatenmanagement zum Digitalen Zwilling

Vom Energiedatenmanagement zum Digitalen Zwilling

Wie Energiedaten die Modellierung eines Digitalen Zwillings vereinfachen
Alexander Blinn, Henrik te Heesen, Joachim Brinkmann, Julius Herzog
Energieintensive Unternehmen stehen durch globale Entwicklungen vor Herausforderungen bei Preisen und Versorgungssicherheit, während Kunden mehr Informationen zu Energiekennzahlen und CO₂-Emissionen verlangen. Eine energiedatenbasierte Simulationsmethode extrahiert aktuelle und historische Daten aus dem EDMS, erstellt einen energetischen digitalen Schatten und ermöglicht Simulationen der Energiebedarfe, Optimierung der Produktionsplanung und chargen- sowie produktscharfe Ressourcenpässe.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 5 | Seite 33-36 | DOI 10.30844/IM_23-5_33-36
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