Nachhaltigkeit, Digitalisierung und Gesch\u00e4ftsmodelle: Neue Wege in der Produktion.<\/span><\/strong><\/p>\n \u00a0<\/span><\/p>\n In vielen Branchen ist die Automatisierung bereits weit fortgeschritten. Hoch automatisierte Fertigungszellen decken heute zuverl\u00e4ssig komplexe Fertigungsschritte ab \u2013 und das bei steigender Varianz der Anforderungen. Hierbei besteht jedoch die Herausforderung in der Ber\u00fccksichtigung von Nachhaltigkeitsaspekten: Bisher ist es g\u00e4ngige Praxis, Fertigungszellen nach Gebrauch bzw. bei wechselnden Anforderungen ab- bzw. umzubauen, wobei die Wiederverwendung einzelner Betriebsmittel nur eingeschr\u00e4nkt m\u00f6glich ist. In Folge m\u00fcssen viele Komponenten verschrottet werden, was zu einem erh\u00f6hten Product Carbon Footprint (PCF) f\u00fchrt.<\/span> Das Forschungsziel: Nachhaltigkeit auf Betriebsmittelebene neu denken!<\/span> \u00a0<\/span><\/p>\n Im Rahmen des Forschungsprojektes AutoPilot sollen Modelle f\u00fcr den nachhaltigen und kreislauff\u00e4higen Einsatz von Betriebsmitteln und Fertigungszellen erforscht werden. Dabei wurden die bisherigen Praktiken der Zusammenarbeit zwischen Anbietern von Betriebsmitteln (z.B. Roboter, Greifer, Ladungstr\u00e4ger usw.) und Anwendern, wie etwa der Automobilindustrie, hinterfragt. Ein zentraler Ansatz ist das Gesch\u00e4ftsmodell\u00a0<\/span><\/span>Equipment as a Service (EaaS)<\/span>. Hierbei stellt der Anbieter dem Anwender die Betriebsmittel f\u00fcr eine definierte Nutzungsdauer bereit. Ziel ist es, die Vorteile dieses Modells zu analysieren und dessen Beitrag zur Nachhaltigkeit zu bewerten. Zus\u00e4tzlich wird der Fokus auf einen modularen Aufbau und die Verwendung nachhaltiger Materialien gelegt. So sollen Betriebsmittel im Hinblick auf ihren Product Carbon Footprint (PCF) optimiert und ressourcenschonend gestaltet werden.<\/span> Interdisziplin\u00e4res Projektkonsortium<\/span> \u00a0<\/span><\/p>\n Zur Erforschung dieser Aspekte wurden im Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen zwei Fertigungszellen aufgebaut. Das Verbundprojekt AutoPilot besteht aus weiteren sieben Unternehmen und ihren entsprechenden Rollen im Projekt: EDAG Production Solutions (Hersteller von Vorrichtungen und Betriebsmittelanbieter), Ligenium (Hersteller von Ladungstr\u00e4gern und Betriebsmittelanbieter), Johnson Electric (Use-Case-Geber als Automobilzulieferer, insbesondere f\u00fcr Getriebetechnik und Anwender des EaaS) und die e.Volution GmbH (Use-Case-Geber aus der Automobilindustrie und Anwender), Capgemini Engineering (Nachhaltigkeitsbetrachtung), SEEBURGER AG (Aufbau der digitalen Plattform) und Innoface AG (Abbildung der digitalen Zwillinge).<\/span><\/p>\n \u00a0<\/span><\/p>\n Der Betrieb und die Fernwartung von Fertigungszellen erfordert die Abbildung der Betriebsmittel in Form digitaler Zwillinge. F\u00fcr die digitalisierten Prozesse wird eine gut mit den Unternehmensanwendungen PDM und ERP vernetzte digitalen Plattform ben\u00f6tigt. Dabei war der Anspruch, m\u00f6glichst vorhandene, bei Unternehmen \u00fcblicherweise eingesetzte Anwendungen f\u00fcr PDM, ERP, MES und IoT exemplarisch einzusetzen. Au\u00dferdem sollen diese Anwendungen f\u00fcr die Verarbeitung in einer modernen cloudbasierten Data-Hub-Infrastruktur sowie f\u00fcr den Dataspace-Einsatz \u00fcber entsprechende Integrationsmechanismen ausgebaut werden. Zur Bewertung der Nachhaltigkeit wurde ein Verfahren zur Ermittlung des Ausgangs-PCF sowie zur Erfassung und Berechnung des PCF aus dem Betrieb der Fertigungszelle entwickelt. Der digitale Zwilling verwaltet neben relevanten Produkt-Informationen den eigenen PCF und kann somit zur Berechnung des Produkt-PCF herangezogen werden.<\/span> Digitale Zwillinge im Einsatz: Inbetriebnahme des ersten Prototypen.<\/span> \u00a0<\/span><\/p>\n Im November wurde der Prototyp des Demonstrators in einem gemeinsamen Workshop am WZL in Betrieb genommen. Dabei wurde die Fertigungszelle ebenfalls mit ihrem digitalen Zwilling verbunden. Die Ergebnisse zeigen, dass diese komplexe Aufgabe nur durch eine enge Zusammenarbeit verschiedener Expertenteams umsetzbar ist. Positiv hervorzuheben ist, dass die im Projekt simulierten Szenarien neben den zu erwartenden wirtschaftlichen Vorteilen einer hoch automatisierten und digitalisierten Zusammenarbeit zwischen Anbietern von Betriebsmitteln und Anwendern ebenfalls erlauben, dass sich ein signifikanter Beitrag zur Nachhaltigkeit in der Produktion realisieren l\u00e4sst.
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