Investitionen zahlen sich aus
Nachhaltigkeit durch Industrie 4.0
Die vierte industrielle Revolution ermöglicht nicht nur eine effizientere, kostengünstigere Produktion, sondern auch und vor allem mehr Nachhaltigkeit, woran angesichts der zunehmenden Weltbevölkerung und des fortschreitenden Klimawandels kein Weg vorbeiführt.
Der Vormarsch von Industrie 4.0 ist ungebrochen – aber wir haben gerade erst begonnen, die zahlreichen Vorteile, die Industrie 4.0 verspricht, nicht nur zu erkennen, sondern auch davon zu profitieren. Der wichtigste dieser Vorteile ist Nachhaltigkeit. So wird die Nutzung von künstlicher Intelligenz (KI), Machine Learning (ML) und mit der Cloud verbundener Sensortechnik einen nachweislich effizienten Umgang mit Energie sowie bessere Möglichkeiten bringen, veraltete, unwirtschaftliche und umweltbelastende Technologien zu ersetzen und noch an Leistung zu übertreffen.
Die Industrie muss weiter produzieren und exponentiell wachsen, um die ständig steigende Nachfrage nach Lebensmitteln, Strom und Industriegütern zur Erfüllung der vielfältigen Bedürfnisse einer zunehmenden Weltbevölkerung zu befriedigen. Dies muss jedoch auf eine effizientere Weise erfolgen, was eine grundlegende Voraussetzung für den Übergang zu Industrie 4.0 ist.
Die Nachhaltigkeitsvorteile von Industrie 4.0
Fertigungsunternehmen sehen sich derzeit mit unkalkulierbaren Preisschwankungen, Lieferkettenproblemen und Energieengpässen konfrontiert. Eine Konstante bei allen diesen Herausforderungen ist jedoch die Notwendigkeit, als Hersteller nachhaltiger zu werden. Und ein nachhaltigeres und ökologisch verantwortungsbewussteres Vorgehen kann viel dazu beitragen, die anderen Probleme zu lösen.
Angesichts der immer strengeren Gesetzgebung, der Notwendigkeit, Abfälle zu reduzieren, und des wachsenden Bewusstseins bei Käufern, die mit einem Unternehmen Geschäfte machen wollen, das seine ökologische Verantwortung ernst nimmt, versuchen Hersteller vermehrt, ihre Nachhaltigkeit zu verbessern, um so ihren täglichen Betrieb und ihren Geschäftserfolg zu transformieren.
Dies geht aus einer Umfrage des SAP Insights Research Centre (Report »The Transformation Mindset«) hervor, die zeigt, dass leitende Fertigungsverantwortliche ihren Ansatz anpassen, um nachhaltiger zu arbeiten und Risiken proaktiver zu mindern. Rund 33 Prozent der Befragten nannten die Steigerung der Nachhaltigkeit ihrer Produkte und Services als eine ihrer drei wichtigsten Prioritäten, ebenso wie die Expansion in neue Marktsegmente.
Nachhaltigkeit in der Fertigung bezieht sich nicht nur auf die Umweltaspekte, sondern bedeutet auch, weiterhin Produkte herstellen zu können, die den Kundenbedürfnissen entsprechen. Viele kleinere und mittelgroße Unternehmen haben keinen Spielraum für Fehler oder Skalierungen, auf die größere Unternehmen zurückgreifen können. Daher können weniger Verschwendung, ein optimierter Energieverbrauch sowie eine höhere Qualität durch nachhaltigere Herstellungspraktiken ihnen dabei helfen, den Umsatz zu steigern und Risiken zu reduzieren.
Die SAP-Umfrage hat ergeben, dass in einer Welt, in der Kunden mehr verlangen und Investoren, Aufsichtsbehörden und Partner Druck auf Hersteller ausüben, sozial und ökologisch bewusster zu handeln, viele Unternehmen ein Programm zur Verbesserung ihrer Nachhaltigkeit als entscheidenden Wettbewerbsvorteil betrachten.
Industrie 4.0 ist für alle zugänglich
Mit dem Aufkommen von Industrie 4.0 bekommen Unternehmen jeder Größe die Möglichkeit, sich über verschiedene Mittel zu informieren und diese einzusetzen, um ihre Ressourcen optimal zu nutzen. Auch wenn kleine und mittelgroße Unternehmen bei diesem Übergangsprozess aus rein wirtschaftlichen Gründen auf einem anderen Weg als Großunternehmen sind, ist Industrie 4.0 mit dem Internet of Things, das die Kernfunktionen vorantreibt, von Natur aus skalierbar, was letztlich auch ihr Geschäft profitabler und ihre Ressourcen nachhaltiger machen wird.
Die Vorteile von Partnerschaften
Weltweit finden täglich zahlreiche Implementierungen im Stil von Industrie 4.0 statt, und die Vorteile lassen sich leicht messen. Farnell hat im Rahmen seiner E-Book-Reihe »The Innovation Experts« viele praktische Beispiele für Industrie-4.0-Erfolgsgeschichten veröffentlicht. Darin berichten Experten aus einer Vielzahl von Branchen im gesamten Kundenportfolio von Farnell über ihre Übergangserfahrungen, die sie initiiert und mit Partnern zusammen umgesetzt haben. (Die Reihe »The Innovation Experts« ist hier verfügbar.)
Diese Erfolgsgeschichten unterstreichen auch die Vorteile einer Partnerschaft. Zum Beispiel arbeitet Farnell mit ABB Smart Power zusammen. Das Unternehmen bietet mehrere Lösungen an, um seinen Kunden dabei zu helfen, ihre Energieeffizienz zu verbessern.
»ABB Smart Power bietet digitale Lösungen für die gesamte Industrie-4.0-Reise«, sagt Massimiliano Cifalitti, Hub Division Manager für Europa bei ABB Smart Power. »Wir sind der festen Überzeugung, dass sich eine intelligente Fertigungsstätte auf Energiestabilität und Nachhaltigkeit konzentrieren sollte, um Kosteneinsparungen sicherzustellen und Emissionen zu reduzieren. Auf diese Weise werden Energieautarkie und CO2-Neutralität nicht nur zu Inspirationsbegriffen, sondern zu Säulen unserer Geschäftstätigkeit. Als Fundament für diese Säulen bieten wir verschiedene Lösungen an, die Anlagen- und Energiemanagern dabei helfen können, evidenzbasierte Entscheidungen zu treffen.«
ABB bietet mehrere intelligente Produkte wie unter anderem Leistungsschalter, USVen, Motorrelais sowie Einbauanzeigen und -schalter an. Diese verfügen über integrierte Messfunktionen und Connectivity, um die Integration in die IoT-Architektur zu unterstützen. Konzentratoren und Gateways sorgen für eine cybersichere Connectivity der gesammelten Daten zum »ABB Ability Energy Manager«.
Der ABB Ability Energy Manager ist ein lokales und cloudbasiertes Energieverwaltungssystem. Er ist als Software-as-a-Service-Lösung erhältlich und hilft, Mängel bei der Energieeffizienz innerhalb einer Anlage zu erkennen. Die von den installierten Zählern erfassten Daten werden analysiert, um Bezugsgrößen zu bestimmen, Prognosen bereitzustellen, Wenn-Analysen zu erstellen und KPI-Ziele wie Energieleistungskennzahlen festzulegen. Diese Analysen, die als Berichte präsentiert werden, ermöglichen es Energiemanagern, bessere Entscheidungen zu treffen und die Ergebnisse ihrer Energieeinsparungsbemühungen zu überprüfen.
Vorausschau statt Vorbeugung
Der umfangreiche Einsatz von Sensorgeräten im Rahmen des Industrial Internet of Things (IIoT) als wichtigem Bestandteil von Industrie 4.0 ist ein proaktiver Ansatz. Darüber hinaus ist eher eine vorausschauende als eine vorbeugende Wartung ein Schlüsselfaktor für mehr Nachhaltigkeit.
Neben der Erfassung von Daten über Leistung, Qualität und Energieverbrauch bieten Industrie-4.0-Geräte, die mit IoT-Sensoren funktionieren, eine Fülle präziser Echtzeit-Informationen über den genauen Maschinenzustand sowie die produzierten Waren oder Services.
Derartige Echtzeit-Zustandsprüfungen tragen zu einer nachhaltigen Fertigung bei, indem sie eine vorausschauende Wartung ermöglichen, die Daten nutzt. Dabei geht es nicht um eine regelmäßig geplante vorbeugende Wartung, die ohnehin stattfinden würde, sondern darum, Vibrations-, Temperatur-, Lärm- und andere Daten zu analysieren, die mehrere Leistungsparameter überwachen, um eine fundierte Vorhersage darüber zu treffen, wann Wartungsaufgaben tatsächlich durchgeführt werden müssen.
Matt Wieborg, Solution Architect bei Advantech, einem weiteren Partner von Farnell, erläutert dies so: »Die vorausschauende Wartung verdrängt weitgehend traditionellere Ansätze, bei denen die Wartung erst nach einem Ausfall durchgeführt wird. Obwohl die vorbeugende Wartung immer noch eingesetzt wird und in einigen Fällen sogar angemessen ist, wird hier oftmals Geld verschwendet. Eine einfache Analogie wäre der Ölwechsel bei unseren Autos. Wir alle tun es regelmäßig, aber was ist, wenn das vorhandene Öl noch weiter nutzbar ist? Wenn Sie es ablassen und wechseln, verschwenden Sie noch brauchbares Öl und ersetzen es, was unnötige Kosten verursacht … und Sie verbrauchen mehr Öl, als erforderlich ist. Beim vorausschauenden Ansatz können Betreiber die Wartung effektiver planen, um sie mit den Produktionsplänen in Einklang zu bringen und alle erforderlichen Reparaturen durchzuführen, bevor die Maschine ausfällt, und, was ebenso wichtig ist, diese Wartungseingriffe in Zeiten der geringsten Nutzung zu planen, um so Ausfallzeiten zu minimieren. Kurz gesagt, dies beseitigt unnötige Spekulationen, was wiederum Nachhaltigkeit durch weniger Abfall fördert und Geld spart, weil keine Teile ausgetauscht werden, die nicht ersetzt werden müssen.«
Fazit
Nachhaltigkeit wird zunehmend nicht nur für die Tragfähigkeit der Industrie, sondern auch für die Lebensfähigkeit des Planeten als entscheidend angesehen und ist zu einem zentralen Aspekt vieler Unternehmensaktivitäten geworden. Nachhaltigkeit durch Industrie-4.0-getriebene Techniken reduziert den Einsatz immer knapper werdender und kostenintensiver Ressourcen. Dies bedeutet auch, dass Hersteller die Qualität ihrer Produkte weiter verbessern können, während sie Verschwendung reduzieren und Ressourcen schonen - und das alles zu akzeptablen Herstellungskosten.
Durch Partnerschaften mit gleichgesinnten Unternehmen, die Tools und Technologien bereitstellen können, mit denen hochgradig automatisierte, sensorbasierte Industrie-4.0-Geräte auf weit detailliertere Einblicke in Systeme und Prozesse zugreifen, werden Unternehmen in der Lage sein, ihr Hauptziel zu erreichen - den nachhaltigen Betrieb auf ein neues und letztlich unabdingbares Niveau zu heben.
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