Vom „Sustainability Tsunami“ mit Digitalisierung/PLM zum „Sustainability Fluss“
Andreas Iffländer
BSH Hausgeräte GmbH
Die EU, die USA und viele andere Länder und Regionen haben, v.a. wegen der Klimakrise, die Bedeutung des Themas „Sustainability“ erkannt. Um die Themen in den ESG-Bereichen Environmental, Social und Governance einen Rahmen und mehr Nachdruck zu geben, entsteht nun ein regelrechter Tsunami an Gesetzen & Regularien in vielen Ländern und Regionen der Welt, die die Unternehmen beachten und erfüllen müssen umso wettbewerbsfähig zu bleiben bzw. höhere Steuern, Strafzahlungen oder sogar Verkaufsverbote und Geschäftsschließungen zu vermeiden. Auch die BSH Hausgeräte GmbH als Mitglied der Bosch Group muss sich diesem „Tsunami“ stellen. In dem Betrag wird u.a. auf die Herausforderungen eingegangen und Ideen, Konzepte und erste Lösungsansätze bzw. Lösungen Digitalisierung/PLM gezeigt, um aus dem „Tsunami“ einen für Unternehmen „beherrschbaren Fluss“ zu machen (u.a. durch Business- und IT-Architekturen).
Circular Economy’s Enormous Challenges for PLM
Dr. Gamal Lashin
Vaillant GmbH
The European commission released the new “Circular Economy Action Plan (CEAP) in 2020 to promote sustainable products, to encourage sustainable consumption and to ensure better resources and waste management. The circular economy action plan CEAP introduces legislative and non-legislative measures on EU level. A big number of EU regulations and directives specify the CEAP requirements and must be fulfilled before placing a product on EU markets. The regularity framework includes, among many others, proposals for the revision of the actual Ecodesign Directive, the revision of the EU legislation on packaging and packaging waste, and a new Green Claims Directive. As many other industries, the circular economy initiative impacts the Vaillant Group value chain. The Vaillant Group is a global market and technology leader in the field of heating, ventilation, air-conditioning and cooling technology (HVAC). Sustainable product aspects such as recyclability, reuse, upgradability, environmental performance, substances of concern, sustainable packaging, recycled content etc. must be created/calculated, managed, and reported along the product lifecycle. These requirements build enormous challenges for future product development and for the IT infrastructure managing the product lifecycle. The long-term approach to circular economy transformation at the Vaillant Group with expected major challenges for the PLM infrastructure will be presented.
PLM – Backbone for Digitization and Sustainability in Engineering
Marcellus Menges
SICK AG
Matthias Fohrer
Aras Software GmbH
Up to 70%-80% of vehicle downstream costs, use of resources, and sustainability is determined in the development and process planning phase. It is up to engineering teams to determine the sustainability of an automobile starting from its operational phase all the way to end-of-use/recycling. Now is the time for automotive manufacturers and suppliers to make the decision to improve their environmental performance. SICK is implementing an end-to-end PLM solution from development to production planning. The link between digitalization and sustainability is achieved via a Digital Thread/Twin of the product and production. What material is contained in a component? What is the sustainability footprint of the material, the production processes, and the supply chain for gas emission, consumed energy, air pollution, and water consumption? What is the most sustainable solution at the best available cost – and what is the cost of increased sustainability? Incorporating sustainability and cost into the early design process through a PLM system and integrated material databases, from IHS, GaBi and ecoinvent, and others provides advantages and visibility that automotive manufacturers should exploit. In addition, there are a large number of regulatory requirements, including those from customers who are increasingly focusing on sustainably and low-CO2 products. It is clear that automotive manufacturers who can make themselves less dependent on skyrocketing raw material prices and bottlenecks by using less or switching to recycled materials are set to have a significant advantage over the competition.
Green PLM: Herausforderungen und Konzepte zur Unterstützung einer nachhaltigen Wertschöpfung mit PLM
Ole Scheller
InMediasP GmbH
Neben der technischen Absicherung von Produktkonfigurationen, um z. B. die Baubarkeit sicherzustellen, sind im Rahmen der Entwicklung auch zahlreiche regulatorische Randbedingungen zu berücksichtigen, die Voraussetzung für die Zulassung und den Betrieb der Produkte sind. Die Herausforderungen des Klimawandels führen dazu, dass zunehmend Regularien mit Fokus auf Nachhaltigkeit und Umweltschutz in Kraft gesetzt werden, die vollkommen neue Anforderungen an die Produktdokumentation und das Reporting stellen, wie etwa bei Gesetzen zur Kreislaufwirtschaft, zum Product Carbon Footprint oder der verwendeten Materialien. Dieser Beitrag beleuchtet, wie diese Anforderungen unter anderem mit Methoden des Varianten- und Konfigurationsmanagements abgesichert werden können und die für Nachhaltigkeitsanwendungsfälle relevanten Informationen über den gesamten Produktlebenszyklus bereitgestellt werden können.
Life Cycle Assessment in Schweiß- und Schneidtechnik
Dr. Sascha Rose
Alexander Binzel Schweisstechnik GmbH & Co. KG
Nicolai Spietz
Dr.-Ing. Friedrich Halstenberg
GreenDelta GmbH
Ein zunehmend relevantes Thema für Unternehmen in der Schweiß- und Schneidtechnik ist es, den eigenen CO2-Footprint und den seiner Erzeugnisse zu kennen und positiv beeinflussen zu können. Motivation sind zum einen strengere Auflagen von Seiten der Gesetzgeber und zum anderen der Bedarf von Kunden neben technischen Produktdaten auch Daten zum CO2-Footprint der Produktionsschritte zu kennen. Zusätzlich achten potenzielle Fachkräfte bei der Suche nach einem Arbeitgeber verstärkt darauf, wie gut Unternehmen im Bereich Umweltschutz und Nachhaltigkeit aufgestellt sind. In diesem Vortrag werden Konzepte vorgestellt, die die Modellierung, Erfassung, Speicherung und Visualisierung umweltrelevanter Prozessdaten in der Schweiß- und Schneidtechnik sowie zusätzlicher Umgebungsdaten adressieren. Hierzu wird der Energieverbrauch sowie der Verbrauch von Zusatzdraht und Schutzgas einer Schweißzelle zum Metallschutzgasschweißen inkl. aller Nebenverbraucher bestimmt. Das Schneiden wird anhand eines Plasmaschneidprozesses betrachtet. Durch diese umfassende Datenerfassung kann der Anwender neben einer Übersicht über die Produktivität eine Umweltbilanz (LifeCycle Assessment LCA / CO2 -Footprint) seiner Fertigung im Gate-to-Gate-Ansatz und damit seiner Produkte überwachen, was in dieser Kombination ein Novum in der Schweiß- und Schneidtechnik darstellt. Mit dem von ABICOR BINZEL neu entwickelten Zellen-Konzept können somit Live-Daten, aggregierte Daten und verarbeitete Daten ermittelt werden, die dem Anwender einen umfassenden Blick über Energieverbrauch, Gasverbrauch, Drahtverbrauch, Rauchgasemissionen und Umweltbilanz bieten. Dies ermöglicht das Vergleichen und Optimieren verschiedener Fertigungszellen auf Basis aggregierter Daten und auch eine Einschätzung zur Nachhaltigkeit der Produkte und Produktion.
PLM für die Elektrifizierung der Luftfahrt
Dr. Kai Lindow
Fraunhofer Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik
Die Luftfahrtindustrie ist im Umbruch. Neuartige (hybrid-) elektrische Antriebssysteme und neue Flugzeugkonzepte entstehen. Ferner nimmt das Thema Wasserstoff für die Luftfahrt immer mehr Gestalt an. Alle Entwicklungen tragen dazu bei, die Luftfahrt energieeffizienter und nachhaltiger zu machen. Dem Digitalisierungsaspekt wird dabei eine besondere Rolle zugeschrieben: Anhand von digitalen Zwillingen wird ein reales Lebenszyklusverhalten der neuartigen Antriebe und Konzepte schon in der Design- und Entwicklungsphase simuliert. Die elektrifizierten Antriebe können somit schon frühzeitig für den Betrieb in ihrem späteren Umfeld ideal ausgelegt und gesteuert werden. PLM ist in diesem Zusammenhang wichtiger denn je. Daten, Modelle, Methoden und Prozesse müssen den Anforderungen der zukünftigen Luftfahrtbranche genügen, um sie von Anfang an nachhaltiger zu gestalten.
Nachhaltiges Energiemanagement für die Produktion
Ian Altmann
CONTACT Software GmbH
Die Klimakrise ist die Mitte des gesellschaftlichen und politischen Diskurses gerückt. Ein zentraler Aspekt hierbei ist u.a. die Industrie am Standort Deutschland. Zukünftig stehen stehen Unternehmen vor der Herausforderung ihre Produkte unter nachhaltigen Bedingungen sowie mit minimalem Ressourceneinsatz (und Emissionen) umzusetzten, um das Ziel einer nachhaltigen Produktion zu erreichen. Dies Bedeutet jedoch disruptiv neue Anforderungen bei der Auswahl von Strategien für die Suffizienz, Effizienz und Konsistenz. Energiemanagementsysteme unterstützten Unternehmen hier bspw. bei der Verbesserung der Energieeffizienz, als auch bei der Flexibilisierung des Energieeinsatzes, um ökonomische und ökologische Potenziale bestmöglich auszuschöpfen. In der Praxis verhindern jedoch technische als auch organisatorische Hürden oftmals die erfolgreiche gewinnbringende Implementierung von Energiemanagementsystemen. Meist liegen Informationen verteilt in unterschiedlichen Datensilos vor und sind für Entscheider nur schwer zugänglich. Die integrierte Erfassung von (Energie-)Verbräuchen sowie korrelierende Informationen zu Maschinen, Prozessen und Ressourcen ist erforderlich, um Einsparpotentiale aufzuzeigen und Maßnahmen für die Effizienzsteigerung umzusetzen. Hierbei können IIoT-Systeme als Integrationsplattform eine tragende Rolle einnehmen. Der Beitrag zeigt an praktischen Beispielen auf, wie IIoT-Systeme die Verknüpfung von Produktions- und Energiedatendaten für eine integrierte Auswertung und Ableitung von Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz und Auffinden von Einsparpotenzialen unterstützen.
Winning the race to net-zero – how to make product decisions with confidence empowered by the Digital Enterprise
Stefanie Fischer
Daimler Truck AG
Dr.-Ing. Chantal Sinwell
Siemens Industry Software GmbH
Pina Schlombs
Siemens Industry Software GmbH
Industrial companies are taking sustainability to the core of their company strategies. They are setting ambitious targets to minimize the environmental footprint of their products. Ambitious goals that require a holistic approach as a products environmental footprint is determined by every step in its lifecycle starting from the extraction of the raw materials it is comprised of, through manufacturing, distribution, use and decommissioning. Translating these targets into operational action is a complex task all companies face. But they are not alone. In a connected and interrelated global value chain of today companies act in an ecosystem of customers, partners, and suppliers. All need to collaborate to win our joint race to net-zero. But how can we empower everyone in our ecosystem to make decisions with confidence to realize our sustainability goals? In this session we´ll share how the approach of Systems Engineering breaks down the complexity of interrelated and competing optimization criteria and show how transparency on the environmental footprint of the supply chain can be achieved with shoulder-to-shoulder collaboration between manufacturer and suppliers empowered by the Digital Enterprise. With the collective intelligence of our ecosystem connected and empowered by the Digital Enterprise, together we will win the race to net-zero.
Vertikale Integration zur Unterstützung von Nachhaltigkeitskonzepten im I4.0-Kontext
Prof. Dr.-Ing. Ute Dietrich
HTW Berlin
Léon Niclas Dodrimong
HTW Berlin
Zur Umsetzung von ‚Smarten‘, auf Nachhaltigkeit fokussierenden Fabriken sind jede Menge Kommunikationen auf unterschiedlichsten Ebenen basierend auf unterschiedlich aggregierten Daten nötig. Die Anforderungen an Standards, sowohl bezogen auf die Protokolle als auch auf die zugrunde gelegten Datenmodelle, sind in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Die im Industrie 4.0 fokussierte und durch Cyber-physischen Systems geforderte Vernetzung von Objekten führt zu Integrationsanforderungen sowohl auf horizontaler als auf vertikaler Ebene. Eine vertikale Integration bildet zusätzlich eine wichtige Grundlage, um Unternehmen dabei zu helfen, ihre Nachhaltigkeitsziele in einer integrierten Produktionsumgebung zu erreichen, z.B. durch digitale Produktpässen. Zudem ermöglicht eine vertikale Integration, Ressourcen effizienter zu nutzen, Abfall zu minimieren, die Umweltauswirkungen zu verringern und letztlich nachhaltigere Geschäftspraktiken zu fördern. In diesem Beitrag soll sich, am Beispiel des DFT-Labors der HTW, mit der vertikalen Integration zur Umsetzung einer Nachhaltigkeits-fokussierten Smart Factory auseinandergesetzt und eine prototypische Implementierung vorgestellt werden.
Data Analytics & Green PLM
Boris Labischinski
Dataciders GmbH
Dr. Andreas Edler
Dataciders GmbH
Die Industrie sieht sich zunehmend mit der Herausforderung konfrontiert, dass sie ihre Produkte und Dienstleistungen nicht nur in hoher Qualität zu marktfähigen Preisen anbieten muss, zusätzlich muss das auch nachhaltig, ressourcen- und umweltschonend erfolgen, was sich auch in zahlreichen Regularien unterschiedlichster Märkte und Behörden widerspiegelt. Der Beitrag „Data Analytics & Green PLM®“ beleuchtet, wie die Dataciders mit dem Portfolio ihrer Gruppenunternehmen ihre Kunden unterstützt, diesen Anforderungen bestmöglich zu begegnen und für relevante Anwendungsfälle einer nachhaltigen Wertschöpfung geeignete IT-Lösungen zu entwickeln. Hierbei erfordert vor allem die große Menge der Informationen entlang des Produktlebenszyklus neben den etablierten Ansätzen des PLM auch völlig neue Technologien aus den Bereichen Data Analytics und KI, um Transparenz zu erzeugen, datenbasierte Entscheidungshilfen bereitzustellen und die Reportingpflichten zu erfüllen.
Kreislaufwirtschaft im Fokus: effektive Rohstoffrückgewinnung durch nachhaltiges Autorecycling
Sophie Smolka
LRP-Autorecycling Leipzig GmbH
Die Präsentation mit dem Titel „Kreislaufwirtschaft im Fokus: effektive Rohstoffrückgewinnung durch nachhaltiges Autorecycling“ widmet sich dem Thema Kreislaufwirtschaft in der Automobilbranche aus der Perspektive eines Autoverwerters. Die Realisierung einer effizienten Kreislaufwirtschaft erfordert eine umfassende Betrachtung des gesamten Produktlebenszyklus eines Automobils. Als Demontagebetrieb nimmt der Autoverwerter eine zentrale Rolle bei der Entscheidungsfindung bezüglich des Schicksals von Produkten, Komponenten und Materialien ein. Die Abwägung zwischen Wiederverwendung, Remanufacturing und rohstofflichem Recycling erfordert eine sorgfältige und fundierte Herangehensweise. Somit erweist sich der Demontagebetrieb als wesentlicher Akteur im Kontext der Kreislaufwirtschaft innerhalb der Automobilindustrie. Im Zuge dieser Präsentation wird ferner untersucht, wie fortschrittliche Technologien, wie die Digitalisierung und der Einsatz digitaler Zwillinge, die Entscheidungsprozesse unterstützen können. Es wird erläutert, dass diese Technologien nicht nur ökonomisch und ökologisch fundiertere Entscheidungen ermöglichen, sondern auch einen signifikanten Beitrag zur Eindämmung illegaler Fahrzeugentsorgung leisten können. Durch die gewissenhafte und vorschriftsgemäße Entsorgung sämtlicher Produkte am Ende ihrer Lebenszyklen können sowohl Umweltschutzmaßnahmen gestärkt als auch wertvolle Materialien in den Kreislauf zurückgeführt werden.
Am Ende des PLM steht der DPP
Benjamin Helfritz
DIN e.V.
„Die Verbindung von Produkten und Daten, sowie der Datenfluss von der Mine bis zum Recycler und zurück, haben die Macht die Gesetzmäßigkeiten unseres Wirtschaftssystems zu verändern. Richtig gemacht und klug genutzt, kann der von der EU-Kommission geforderte Digitale Produktpass dabei der Einstieg in eine weltweite Entwicklung sein / ein “window of opportunity“ für eine (internationale) Digitale- und Grüne Transformation, von der die europäische Wirtschaft profitiert. DIN und DKE haben sich für die deutschen Stakeholder entsprechend strategisch aufgestellt.“
Early assessment of product environmental performance – another dimension/KPI of PLM discipline
Dr. Erik Rieger
Transition Technologies PSC Deutschland GmbH
The traditional three drivers of product development, time, cost and quality are enhanced by a fourth factor: Sustainability. The product lifecycle must be optimized along managed sustainability from concept to disposal within all phases. In addition unclear future compliance regulations demand already today reportability. Environmental KPIs are to be captured and assessed, starting with the initial product drafting although required input is not available. This includes sustainability comparison of variants as decision drive for future directions A PLM-integrated concept and implementation which is scalable toward increasing compliance impact, product complexity and IT diversity will be presented.
Digital integration – a catalyst for solution development for hybrid-electric systems
Heiko Witte
Chesco GmbH
Hybrid-electric systems will be a key enabler for the sustainable mobility oft the future. This requires a full digital integration of all information available – in a PLM systems and in cloud services with access to PLM. How this is achieved and what opportunities exist to make PLM and digital integration GREEN is discussed in this presentation.
Digitale PLM-Lösungen für umweltgerechte Produktentstehung – Fähigkeiten und Grenzen
Magda Berkhahn
TU Berlin
PLM Systeme erleichtern die Verwirklichung intelligenter, komplexer Produkte in der Industrie 4.0. Sie geben Einblicke in Anforderungen, Produktionsabläufe, Nutzungsverhalten oder Recycling. Die Digitalisierung des Unternehmens verbessert die finanzielle Performance und unterstützt bei neuen Forderungen nach mehr Nachhaltigkeit. Hier erfüllt ein digitales PLM zwei zentrale Aufgaben: die Integration und Extraktion umweltrelevanter Daten durch digitale Werkzeuge der Produktentstehung, und die durchgängige Informationsbereitstellung an die entscheidenden Rollen. Ziel ist, dass jederzeit im Entstehungsprozess die Auswirkungen von Entscheidungen auf Nachhaltigkeitsanforderungen erkennbar sind. Das Fachgebiet Industrielle Informationstechnik der TU Berlin erforscht vielfältige PLM Lösungen für ökologische Produkte. Als Ergebnis wurde ein durchgängiges Lösungspaket in ein etabliertes PLM System integriert und in einem realem Entwicklungsprojekt im Mobilitätsbereich umgesetzt. Kernpunkte sind die Erstellung von Anforderungen aus Nachhaltigkeitszielen; ein Ontologie-basierter Ansatz zum Aufzeigen von Relationen der Nachhaltigkeitsziele mit Produktmerkmalen im Konzept; der Vergleich von Konfigurationsvarianten auf Basis ihrer Nachhaltigkeit; die Taxonomie-gestützte Auswahl nachhaltiger Entwicklungsmethoden; die Einbindung von LCA Software in eine bestehende PLM Lösung; eine Plattform, die nachhaltigkeitsrelevante Informationen im PDM speichert und bereitstellt. Der Vortrag deckt systematisch die Fähigkeiten heutiger PLM Lösungen zur Unterstützung der nachhaltigen Produktentwicklung auf. Es wird geklärt wo Verbesserungen nötig sind und welche Lösungen die Forschung bietet.
Catena-X & PLM: Enhancing the boundaries for corporate sustainability management
Dr.-Ing. Tom Buchert
T-Systems International GmbH
After two years of ramp up, Catena-X now goes live. Thus, by considering increased maturity of the platform it makes sense to reflect what’s in for the automotive industry in terms of added value for various stakeholders and implementation of sustainability targets. This presentation will address selected sustainability-related use cases and give an overview how they are technically realized. In this context, processing of data from company-individual backend systems (including PLM) to a common (yet decentral) data context is emphasized. In addition to thinking of PLM “only” as a data source, it is discussed as an outlook how legal and cross-company standards (such as Digital Product Pass) may impact future PLM processes.
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