Ressourceneffizienz 4.0
Wir leben in einer sich immer schneller wandelnden Welt. Die Digitalisierung revolutioniert unsere Wirtschafts- und Lebensweise. Entwicklungen wie „Smart Factory“ oder „Internet of Production“ tragen dazu bei, Fertigungsprozesse in Echtzeit zu verbessern, Produkte und neue Geschäftsmodelle deutlich schneller zu entwickeln und Material und Energie zielgerichteter einzusetzen.
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- Digitale Erfassung des Kundenauftrags
- Anbindung an Beschaffung und Einkauf
- Vollständige Auftragsdaten anhand der Stückliste
- Teileverfügbarkeit: Abgleich mit aktuellen Lagerbeständen (Material + Komponenten)
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- Der Kern ist der Betriebsauftrag mit Arbeitsplänen und Stücklisten
- Ereignisnahe Informationsflüsse als Basis für stabile Prozesse
- Process Mining: Analyse der bestehenden Schritte
- Programmgesteuerter Warenein- und -ausgang
- Nettobedarfsauflösung in der Materialwirtschaft
- Automatisierte Materialbereitstellung
- Automatische Inventur und Bestandsplanung
- Rüstzeiten, Auftragsbeginn und -abschluss genau definieren
- Automatisiertes Erstellen von Fertigungsplänen
- Produktionssteuerung
- Automatisierte Maschinendatenerfassung
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- Vor- und Nachkalkulation von Aufträgen
- Kostenstellen analysieren und ggf. neu definieren, um Gemeinkostenschlüssel zu vermeiden.
- Personalkosten auf einzelne Kostenstellen definieren.
- Maschinenstundensätze erstellen (Abschreibung, Raum, Instandhaltung, Energie, Betriebs- und Hilfsstoffe)
- Mengendurchsätze über Kostenstellen aus dem letzten Geschäftsjahr erfassen.
- Verrechnungssätze für die Kalkulation mit vollständigem Overhead aktualisieren, spezifische Preise erfassen.
- Verursachergerechte Kostenzuordnung durch Maschinenanbindung (MDE) und übergeordneten Produktionsleitsystemen (BDE, MES) an das ERP.
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- Kontinuierlicher Prozess zur Strategieentwicklung
- Erzielung von Wettbewerbsvorteilen
- Permanente Anpassung an Marktveränderungen unter Ressourcenkriterien
- Agile Produktentwicklungsprozesse
- Modulare automatisierte Fertigung
Prozesstransparenz ebnet Weg
für Ressourceneffizienz 4.0
In Unternehmen stehen am Anfang immer die Fragen: Was will ich produzieren? Wie organisiere ich meinen Materialeinkauf? Was lagere ich wo und wie lange? Und wie bewerte ich meine Ergebnisse? Fragen, die Teilprozesse wie Produktion, Materialfluss, Materialeinkauf und -disposition, in erster Linie aber die Unternehmensorganisation betreffen. Oft laufen die Bewertungen dieser Prozesse intern unabgestimmt ab. Die Schaffung von Datentransparenz und qualitativer Auswertungsmechanismen in Abstimmung mit den Unternehmenszielen sind erste Schritte zur Ressourceneffizienz 4.0.
Primäre Ansatzpunkte für
Ressourceneffizienz 4.0 in Unternehmen
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Die Unternehmensstrategie zeigt in der Unternehmensführung, auf welche Art ein mittelfristiges oder langfristiges Unternehmensziel erreicht werden soll. Die genaue Abbildung bestehender Prozesse, die Implementierung einer verursachergerechten Kostenzuordnung und der Einsatz intelligenter Monitoring-Systeme bilden das Fundament für einen erfolgreiche Unternehmensstruktur – im Sinne einer Ressourceneffizienz 4.0.
Ansatzpunkte für Ressourceneffizienz:
- KPI (Key Performance Indicator) mit Ist-Daten ermöglicht Prozessoptimierungen oder die Anpassung des Produktportfolios.
- Geschäftsmodellentwicklung (z. B. Produkte als Service anbieten)
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Die Digitalisierung macht die Produktion flexibler – sie eröffnet aber auch die Chance, die Produktentwicklung neu zu gestalten oder neue "grüne" Dienstleistungen zu realisieren. Digitale Unterstützung bei der Gestaltung von Produkten bieten Anwendungen wie das Computer-aided Design (CAD), das Product-Lifecycle-Management (PLM) oder das CustomerRelationship-Management (CRM). Doch auch hier ist die intelligente Vernetzung der Systeme grundsätzlich Voraussetzung zur Verbesserung der Effizienz.
Ansatzpunkte für Ressourceneffizienz:
- Virtuelle Produktentwicklung ermöglicht den Verzicht auf Prototypenbau.
- Simulationssoftware
- digitale Produktkennzeichnung für Montage, Nutzung und Recycling vermeidet Fehler.
Best-Practice: Simulationssoftware
Bei einem Hersteller von Schläuchen und Profilen aus Silikon wird Silikonkautschuk mittels eines Extruders in Form gebracht und nach dem Abkühlen in einem Ofen getempert. Beim Erstellen neuer Formen wird das Extrusionswerkzeug auf Basis von Erfahrungen konstruiert. Mit diesem Werkzeug wird dann eine Charge produziert und das Produkt abschließend getempert. Erst jetzt kann geprüft werden, ob das Produkt die gewünschten Maße einhält. In der Regel muss dazu das Werkzeug bis zu zehn Mal überarbeitet werden. Mit dem Einsatz einer neuartigen Simulationssoftware sind maximal nur noch drei Probechargen notwendig, bevor das Werkzeug zur Serienproduktion eingesetzt werden kann und erheblich Material eingespart werden wird.
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Eine erfolgreiche Strategie zur Steigerung der Ressourcenproduktivität setzt Transparenz über die Kostenverteilung voraus. Wir unterstützen Sie dabei, Ihre ressourcenbezogenen Kostensenkungspotenziale zu erfassen, Maßnahmen zu entwickeln und den Ressourcenverbrauch zu verringern.
Ansatzpunkte für Ressourceneffizienz:
Durchgängige Datenintegration
Beispiele:
- Druck Center Drake + Huber GmbH: Erfolgreiche Umstrukturierung dank Transparenz in den Produktionsprozessen
- Edelstahlwerke Schmees GmbH: Kostentransparenz erhöht - Produktivität und Effizienz verbessert
Beispiel Automobilzulieferer: Durchgängige Datenintegration
Bei einem Automobilzulieferer zeigte sich, dass die bestehenden drei Systeme ERP, MES und BDE nicht konsistent waren. Die Analyse deckte auf, dass ein MES-Subsystem durch die Überlastung an Aufträgen nicht funktionierte. Es bestanden ein hoher Aufwand für das Herausziehen von Fertigungsaufträgen und ein hoher Arbeitsbestand (WIP) in der Fertigung. Terminaussagen wurden nach „Bauchgefühl“ von der Fertigungssteuerung bestätigt. Auf Basis einer Systemintegration durch Schnittstellenklärung und Harmonisierung der Datenbestände wurden nachvollziehbare Key Performance Indikatoren festgesetzt und dadurch eine Visualisierung der Ressourceneffizienz erreicht. Das darauf aufbauende neue Shopfloor-Management führte insbesondere bei Qualitätsproblemen, Ausschuss und Reklamationen zu massiven Verbesserungen. Die Verringerung fehlerhafter Teile sowie die Senkung der Nachbearbeitungsquote wirkten sich direkt auf den Material und Energieverbrauch aus.
Aktualisierung der Stammdaten mit Betriebsdatenerfassung (BDE) ermöglicht z. B. die Restmengenmeldung für Rezepturanpassungen und eine genauere Kalkulation nach verursachunggerechten Prinzipien.
Beispiel:
>Putzier Oberflächentechnik GmbH: Gewonnene Prozesstransparenz schafft Basis für Industrie 4.0 -
Ein gut dosierter Wareneinkauf, abgestimmt auf die Auftragssituation und in enger Abstimmung mit den Unternehmenszielen, ist bei einer Serienproduktion selten ein Problem. Doch die zunehmende Komplexität erzeugt Veränderungsdruck in den bestehenden Geschäftsprozessen der Unternehmen und Wertschöpfungsnetzen. Digitale Unterstützungssysteme wie Betriebsdatenerfassung (BDE), Manufacturing-Execution-System (MES) oder EnterpriseResource-Planning (ERP) unterstützen hier die Betriebsorganisation. Die kompetente Nutzung der dadurch generierten Daten durch den Menschen ist dabei entscheidend für den Unternehmenserfolg.
Ansatzpunkte für Ressourceneffizienz:
- Echtzeitbestandsanzeige ermöglicht idealen Rohtoffeinsatz und vermeidet z. B. Restmengenverschrottung
- Materialreservierung beim Lieferanten
Best-Practice Einkauf / Beschaffung
Materialreservierung beim LieferantenBei einer Tischlerei kam es aufgrund der auf 2D begrenzten CAD-Technik und dem davon unabhängig handelnden Einkauf immer wieder zu Fehlbestellungen. Durch die Einführung von 3D CAD in Verbindung mit einem vernetzten Bestellwesen für die Auftragsabwicklung sowie einer digitalen Wareneingangserfassung verbesserte sich die Planungsqualität und die Warenwirtschaft wurde harmonisiert
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Durch intelligente Produktionsstrukturen, die Schließung von Betriebsstoffkreisläufen oder innovative Techniken mit höherem Wirkungsgrad lassen sich Material-, Abwasser- und Energiekosten nachhaltig senken. Der Einsatz moderner Informations- und Kommunikationstechnik führt zur immer besseren und schnelleren Vernetzung industrieller Prozesse. Die Digitalisierung einer Produktionslinie führt aber nicht zwangsläufig zur Steigerung der Ressourceneffizienz. Unternehmen, die in digitale Unterstützungssysteme investieren und ihre Prozesse stärker vernetzen wollen, sollten vor
Beginn ihre bestehenden Prozesse analysieren.Ansatzpunkte für Ressourceneffizienz:
- Sensorik / Aktorik ermöglicht z. B. eine Dickenmessung bei der Folienextrusion und die Reduzierung von Anfahrausschuss
Beispiele: - Planungsunterstützungssoftware ermöglicht u. a. bei Druckprozesen die Berücksichtigung der Farbreihenfolge und reduziert dadurch Ausschuss.
- dezentrale Steuerung
- Werkunterstützung und Assistenz ermöglichen Durchlaufzeitverkürzungen und dadurch Ressourceneinsparungen
- Sensorik / Aktorik ermöglicht z. B. eine Dickenmessung bei der Folienextrusion und die Reduzierung von Anfahrausschuss
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Digitale Vertriebsprozesse bringen viele neue Möglichkeiten für Unternehmen, um ihre Effizienz zu steigern. Viele Schritte werden durch Digitalisierung automatisiert und übersichtlicher gemacht. Doch auch hier gilt, dass grundsätzlich Transparenz über alle betrieblichen Prozesse Voraussetzung für den Erfolg ist.
Ansatzpunkte für Ressourceneffizienz:
- Lieferfähigkeit in Echtzeit / Software / Schnittstelle vermeiden Sonderaufwand durch Eilaufträge.
- Online-Produkt-Konfiguration
- Digitalisierung von Abstimmungsprozessen bei Spezifikationsänderungen erfasst z. B. Restbestände bei der Sondermaterialbeschaffung.
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Moderne Informations- und Kommunikationstechnik führt zur immer besseren und schnelleren Vernetzung industrieller Prozesse. Webbasierte Prozesssteuerungen, vernetzte Sensorik und additive Verfahren wie der 3D-Druck ermöglichen zukünftig eine weitestgehend selbstorganisierte Produktion.
Ansatzpunkte für Ressourceneffizienz:
- Vernetzung von Sensoren und Aktoren ermöglicht bedarfsgerechte Betriebsmittelbereitstellung (Kälte, Wärme, Druckluft etc.).
- Monitoring Analyse Managementsysteme ermöglicht ereignisnahe Identifikation von erhöhten Verbräuchen.
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Die Aufgaben der Intralogistik haben sich in den vergangenen Jahren nicht grundlegend geändert: Nach wie vor geht es um Transport, Umschlag, Lagerung und Dokumentation. Neu sind allerdings die Herausforderungen, diese Prozesse im Rahmen eines sich zunehmend verschärfenden Wettbewerbes zu digitalisieren und effizienter zu gestalten.
Ansatzpunkte für Ressourceneffizienz:
- Einsatz von Ortungs- und Lokalisierungssystemen vermeidet Fehlbestellungen von unauffindbaren Materialien.
- Autonome Fördersysteme vermeiden Transportschäden.
- Scanner/ Warenbewegungserfassungssysteme vermeiden Doppelbestellungen.
- Digitale Anbindung der Lagerverwaltung an das ERP-System (> Beispiel)
Beispiel:
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Gut geplante Instandhaltung vermeidet Kosten, die im Schadensfall dreimal höher liegen können als die regelmäßigen Wartungskosten. Ein transparenteres Instandhaltungsmanagement, maßgeschneiderte Software-Lösungen, digitale Wartungspläne und eine konsequente Mitarbeitereinbindung sind der Schlüssel zur erfolgeichen Digitalisierung der Instandhaltung.
Ansatzpunkte für Ressourceneffizienz:
- Zustandsüberwachung vermeidet Ausschuss und Energieverluste durch Einhaltung von Prozessparametern.
- Digitalierte Wartungspläne ermöglichen die richtige Reparatur und vermeiden Maschinenbruch.
„Unsere Erfahrungen z. B. in Gießereien oder bei Oberflächen-Veredlern zeigen, wie sinnvoll es ist, durch eine Ressourceneffizienz-Analyse zunächst eine vollständige Prozesstransparenz herzustellen. So können zunächst die entscheidenden Erfolgsindikatoren für eine wettbewerbsfähigere Produktion ermittelt und die Ressourcenschonung durch technische Maßnahmen verbessert werden.“
Unsere Broschüren
Informieren Sie sich über Grundlagen, Handlungsfelder und Best-Practice-Beispiele der Ressouceneffizienz 4.0 in unseren Broschüren.
Ihr Ansprechpartner
Ich bin für Sie da
Beratung Ressourcenschonung
Unser Beratungsangebot
Die Beratung Ressourcenschonung der efa zeigt, dass eine hohe Prozesstransparenz der Schlüssel zur Digitalisierung ist. Die genaue Abbildung bestehender Prozesse, die Implementierung einer verursachergerechten Kostenzuordnung und der Einsatz intelligenter Monitoring-Systeme bilden das Fundament für einen erfolgreichen Start in die digitalisierte Zukunft – zum Nutzen der Wirtschaft und der Umwelt. Unser Beratungsangebot unterstützt Sie auf dem Weg zur digitalen Transformation. Je nach Schwerpunkt greift sie auf etablierte Methoden zurück, um passgenaue Lösungen für Sie zu entwickeln.
