Industrie 4.0 & Nachhaltigkeit – Chancen für die Zukunft

Industrie 4.0

Unter der Industrie 4.0 versteht man die Verknüpfung der digitalen Welt mit den Prozessen und Diensten der Produktionswirtschaft. Durch vernetzte Systeme können Informationen ausgetauscht werden – diese lernen wiederum intelligent aufeinander zu reagieren. Grundlage der Industrie 4.0 stellt das Internet der Dinge dar, das diese Vernetzung unter den Systemen und den Datenaustausch ermöglicht. Sensoren in Maschinen und digitale Technologien wie RFID-Chips bereiten dafür den Weg.  So sollen zum Beispiel Bauteile selbstständig mit der Produktionsanlage interagieren und bei Notwendigkeit eine Reparatur einleiten oder Material nachfordern. Das bedeutet also einen Wandel der Wertschöpfungskette in Wertschöpfungsnetzwerke, die eine eigenständige Steuerung ermöglichen bzw. flexibel, transparent und kostengünstig arbeiten können. Der beschriebene Umbruch wird oft auch als “vierte industrielle Revolution” bezeichnet, bei der vor allem Effizienzgewinn durch Prozessoptimierung im Vordergrund stehen. Aus einer klassischen Produktionsumgebung entsteht also eine intelligente Fabrik bzw. “Smart Factory”. (vgl. Foit, 2018, 2; Karl & Zitzmann, 9f.; Behrendt & Göll, 2018, 8f.)

Nachhaltigkeit

Der Ausdruck Nachhaltigkeit leitet sich vom lateinischen Wort “sustinere”, was so viel heißt wie Aufrechterhaltung oder Konservierung, ab. Nachhaltigkeit steht somit für den Gedanken des unendlichen Fortbestands. Dieser Fortbestand bezieht sich auf die Bereiche Ökonomie, Ökologie und Soziales. Neue Debatten sehen den Weg der nachhaltigen Entwicklung als Transformationsprozess, der alle drei Dimensionen als wechselseitig abhängig und ganzheitlich betrachtet. (vgl. Foit, 2018, 3f.)

“… der Wandel in Richtung Nachhaltigkeit als langfristiger und umfassender gesamtgesellschaftlicher (Um-) Gestaltungsprozess. Dies fußt in der Annahme, dass Nachhaltige Entwicklung nicht allein von technologischen, ökonomischen oder regulativen Einzellösungen getragen werden kann, sondern eines tiefgreifenden Umdenkens auf allen Ebenen der Gesellschaft bedarf.” (Foit, 2018, 5)

Chancen für die Zukunft

+ Ressourcenschonung:

  • Die zunehmende Verbreitung von Energiemanagementsystemen führen zu Energieeinsparungen von 10%
  • Der Einsatz von Simulation parallel zu physischen Prozessen und Maschinen reduziert den Energie- und Rohstoffbedarf und einen Produktivitätszuwachs von 10%
  • Die erhöhte Prozesstransparenz durch Datenerfassung und -aufbereitung führt zu jährlichen Effizienzsteigerung von mind. 3,3%
  • Durch den zunehmenden Einsatz der additiven Fertigung können Abfälle in der Produktion vermieden werden. Außerdem reduziert die Produktion vor Ort den Ressourceneinsatz des Transports
  • Zunehmender Einsatz von RFID-Chips führt zu einer beschleunigten Identifikation, kürzere Durchlaufzeiten und somit einer erhöhten Energieeffizienz (vgl. Karl & Zitzmann, 86f.)

+ Prosumption (Wortschöpfung aus „production“ und „consumption“)

  • Der Konsument wird aktiv in den Wertschöpfungsprozess eingebunden, indem er beim Design- und Herstellungsprozess mitwirkt (z.B. bei der Simulation/ digitaler Zwilling). Dabei steigt einerseits der Innovationszuwachs und die Kundenbindung, sowie die Produkterfolgsquote (vgl. Foit, 2018, 18f.)

eigene Darstellung

Rebound-Effekte

Diesen Synergien zwischen Nachhaltigkeit und Industrie 4.0 stehen aber auch sogenannte Rebound-Effekte gegenüber. Die Produktion mit weniger Ressourcen ist möglich, zu bedenken ist jedoch, dass eine Kosteneinsparung zu einer veränderten Anreizstruktur führt. Die Ressourcenvorteile können somit durch potenzielle Effizienz-Gewinne und somit Produktionssteigerungen verdrängt werden.

Wenn der Fokus auf der Effizienz liegt, also ein Ziel zu erreichen mit möglichst wenig Aufwand („Die Dinge richtig tun“), wird ein viel größeres Maß der Zielerreichung, nämlich die Effektivität missachtet. Effektivität („Die richtigen Dinge tun“) ist die Vollständigkeit und Genauigkeit, mit der ein bestimmtes Ziel erreicht wird. Wie viel Aufwand dafür notwendig ist, interessiert in diesem Fall erst einmal nicht. (vgl. Foit, 2018, 11)

„Die richtigen Dinge“ zu tun sollte daher auch bei der Digitalisierung über Effizienz und Profitabilität stehen, ohne beides zu vernachlässigen.“ (Foit, 2018, 11)

Das ROWA-Fazit:

Wir bei ROWA Automation sehen durch die Industrie 4.0 vielfältige Möglichkeiten für eine nachhaltige Entwicklung. In Zeiten von Ressourcenverschwendung, aber auch dem immer bewussteren Umgang mit endlichen irdischen Gütern, betrachten wird die Industrie 4.0 als Chancenträger in eine nachhaltigere Zukunft. Vor allem KMU, für die Automatisierung und Digitalisierung oft eine Herausforderung darstellen, möchten wir unsere tatkräftige Unterstützung anbieten.

Unsere Leistungen in Zusammenschau von Industrie 4.0 und Nachhaltigkeit sehen folgendermaßen aus:

  • Simulation/ digitaler Zwilling:
    • Reduzierung von Energie- und Rohstoffbedarf und Produktivitätszuwachs von 10%
    • Steigerung des Innovationszuwachses und der Produkterfolgsquote
  •  Einsatz additiver Fertigung (3-D Drucker) für die Herstellung von Kleinteilen für Robotertests und zur externen Fertigung
    • Vermeidung von Abfällen in der Produktion
    • Reduzierung des Ressourceneinsatzes durch Transportkosten



Quellen:

Behrendt, S. & Göll, E., Grüne Industrie 4.0? Von Potenzialen zu Umsetzung, Projekt Evolution2Green, 2018.

Foit, D., “Industrie 4.0” und Nachhaltigkeit – Digitalisierung als Teil der “Großen Transformation”?, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, Lehrstuhl für Allgemeine BWL, insbes. Corporate Governance, 2018.

Karl, D. & Zitzmann I., Smart und Sustainable? – Industrie 4.0 aus der Perspektive der Nachhaltigkeit, Lehrstuhl für Betriebswirtschaftslehre, insbes. Produktion und Logistik, Otto-Friedrich-Universität Bamberg.