Open-Access-Beiträge

Die Circular Economy gilt als eines der vielversprechendsten Konzepte auf dem Weg hin zu einer nachhaltigeren Wirtschaftsweise - welche die Gesellschaft zunehmend von Unternehmen einfordert. Die Erwartungshaltungen an eine verantwortungsvolle Unternehmensausrichtung steigen: Dies zeigt ein aktuelles Urteil des Bundesverfassungsgerichts, das verlangt, dass Deutschland die Klimaschutzziele ambitionierter gestalten muss [1]. Der European Green Deal sieht Klimaneutralität für die EU bis 2050 vor und der „Aktionsplan Kreislaufwirtschaft“ fordert einen effektiveren Umgang mit Ressourcen und Reserven [2]. In diesem Beitrag wird eine Methode beschrieben, mithilfe derer Unternehmen Ideen für zirkuläre und damit nachhaltigere und ressourcenschonendere Geschäftsmodelle entwickeln können.

Die Stärkung der Digitalisierung im Nachhaltigkeitsmanagement und das Schaffen einer einheitlichen sowie konsistenten Datenbasis können Unternehmen maßgeblich unterstützen, steigenden Nachhaltigkeitsanforderungen zu entsprechen und die Transparenz zur Nachhaltigkeit des Wirtschaftens zu gewährleisten. Dieser Beitrag stellt Anforderungen und einen serviceorientierten Ansatz zur Entwicklung einer Plattform für datengestütztes Nachhaltigkeitsmanagement in produzierenden Unternehmen vor.

Ein erheblicher Teil der globalen Treibhausgasemissionen wird durch die Industrie verursacht. Ihre Digitalisierung wird oft als Weg zu mehr Nachhaltigkeit gesehen. Zugleich zeichnen sich ökologische und soziale Risiken ab, deren Erforschung noch am Anfang steht. Bisherige Erkenntnisse zeigen multiple Herausforderungen auf. Soll eine nachhaltige Industrie 4.0 gelingen, müssen diese bereits konzeptionell einbezogen werden. Aufbauend auf einer konzeptionell-theoretischen Literaturanalyse präsentiert der folgende Beitrag aktuelle Entwicklungen aus Forschung, Wirtschaft und Politik. Wir beleuchten ausgewählte Ansätze, die auf eine nachhaltige Industrie 4.0 abzielen und skizzieren abschließend praktische Gestaltungsoptionen.

Der IPCC-Report aus dem August 2021 ist die jüngste einer Reihe von deutlichen Warnungen vor den Folgen des voranschreitenden Klimawandels. Alle Wirtschaftsbereiche stehen mehr denn je in der Verantwortung, ihre Treibhausgasemissionen schnell und umfassend zu senken. Die Logistik macht etwa 10 % des globalen CO2-Ausstoßes aus [1]. Der größte Anteil entfällt auf den Straßengüterverkehr. Aufgrund hoher Wachstumsraten, der anhaltenden Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und der hohen Fragmentierung des Markts ist die Senkung der CO2-Emissionen bzw. die sogenannte Dekarbonisierung des Straßengüterverkehrs besonders herausfordernd [2]. Auf Basis der Ergebnisse einer großen Umfrage wird in diesem Beitrag herausgearbeitet, wie kleine Transportdienstleister und ihre Auftraggeber einen Beitrag zur Erreichung globaler Klimaziele leisten können. Im ersten Schritt kann eine genauere Messung der CO2-Emissionen dabei helfen, die Vorteilhaftigkeit lange bekannter aber nicht immer ...

Im Zuge des Wandels zur Elektromobilität steht die Nutzung von Batteriezellen als Energiespeicher vor einem exponentiellen Wachstum. Ziel in Forschung und Industrie ist es, den gesamten Lebenszyklus dieser Batteriezellen vor dem Hintergrund globaler Nachhaltigkeitsziele zu gestalten und die notwendige Rohstoffversorgung sicherzustellen. Hierbei kommt der Etablierung leistungsfähiger Recyclingtechnologien eine zentrale Rolle zu. Insbesondere besteht Forschungsbedarf in der Weiterentwicklung von Prozessrouten nach technologischen, ökologischen, wirtschaftlichen und sozialen Kriterien. Das Kompetenzcluster Recycling & Grüne Batterie (greenBatt) adressiert diese Herausforderungen in 15 Forschungsprojekten. Dieser Beitrag stellt übergreifende Lösungsansätze und Projekthighlights vor.

Das autarke Microgrid besteht aus der Einspeisung aus erneuerbaren Energiesystemen, dem Stromnetz und dem H2-Gasnetz mit einem flüssigen oder gasförmigen Energieträger. Im Gegensatz zu einem Inselnetz kann das Microgrid parallel zum Netz betrieben werden. Die damit verbundenen Herausforderungen transienter Energieflüsse (u.a. Netzsystemdienstleistung) sowie die ganzheitliche Betrachtung eines regulierten Microgrids auf Basis eines Stromnetzes und eines H2-Gasnetzes sind Teil dieses Beitrags.

Die Werkstattführung im Rahmen des sogenannten Shopfloor Managements (SFM) greift zunehmend auf digital erfasste Daten zurück. Die im Rahmen des SFM erkannten Abweichungen führen im besten Fall zu einer systematischen und nachhaltigen Lösung der zugrundeliegenden Probleme. Besonders wertvoll ist dabei das in Form von Freitext dokumentierte Wissen der Beschäftigten in der Ursachenforschung und Maßnahmendefinition. Im Transferprojekt TexPrax werden daher Ansätze aus dem Natural Language Processing (NLP) auf diese Textdaten angewendet, um Assistenzfunktionen im SFM zu realisieren. Dieser Beitrag stellt verschiedene, erprobte Assistenzsysteme im digitalen SFM (dSFM) vor und zeigt situationsspezifische Umsetzungsstrategien für Unternehmen auf.

Obgleich die Umsetzungsgeschwindigkeit und das Wissen zu Industrie 4.0 in den vergangenen Jahren merklich zugenommen haben, stehen viele Entscheidungsträger weiterhin vor wesentlichen Herausforderungen bei der Implementierung von Industrie 4.0-Technologien. Hohe Investitionen stehen unklaren Performance-Steigerungen gegenüber, es gibt noch immer kein allgemeingültiges Verständnis des Begriffs Industrie 4.0 und in vielen Fällen ist die Umsetzung nicht über ein initiales „Industrie 4.0-Leuchtturmprojekt“ in dem jeweiligen Unternehmen hinausgegangen [1]. Inmitten dieser Transformation veröffentlichte die Europäische Kommission im Januar 2021 ein Whitepaper mit dem Titel „Industry 5.0 - Towards a sustainable, human-centric and resilient European industry” [2]. Kündigt sich hier somit bereits die nächste industrielle Revolution an? Dieser Beitrag erläutert den Begriff „Industrie 5.0“ in Bezug auf den Beitrag der Europäischen Kommission, die Verbindung mit aktuellen ...

Die Komplexität manueller Tätigkeiten in unterschiedlichen Unternehmensbereichen steigt durch verkleinerte Losgrößen, höhere Produktvarianzen und kürzere Produktlebenszyklen. Besonders sind davon die manuell geprägten Bereiche in der Montage und Logistik betroffen. Das Anlernen von neuen Mitarbeitenden oder das Qualifizieren von vorhandenen Mitarbeitenden wird deshalb deutlich aufwendiger. Bei der Auslegung solcher Systeme ist jedoch nicht nur die zu nutzende Technik entscheidend, zur erfolgreichen Implementierung muss eine soziotechnische Systemgestaltung zur Anwendung kommen. Das im vorliegenden Beitrag vorzustellende System bietet in diesem Rahmen neuartige Möglichkeiten, indem das individuelle Lernverhalten über Lernkurventheorien abgebildet wird und die Art der Informationsbereitstellung steuert.

Bei Lean-Management-Umsetzungen sollen Prozesse verbessert und Problemursachen nachhaltig beseitigt werden. In Bereichen mit vielen Daten, wie beispielsweise der Logistik, wird die Ursachenanalyse am Shopfloor jedoch unübersichtlich und kompliziert. Unterstützende Anwendungssysteme können bei der Analyse und dem „Führen am Ort der Wertschöpfung“ helfen. Am Beispiel der Versorgungslogistik der Automobilindustrie wird eine einfache digitale Lösung aufgezeigt, die Transparenz schafft, Zeit spart und zu einer nachhaltigen Problemlösung beiträgt.