In einer neuen Expertise mit dem Titel ‚Industrie 4.0 für zirkuläre Wertschöpfung‘ des Forschungsbeirats Industrie 4.0 informiert das Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW) der Technischen Universität Darmstadt darüber, wie digitale Technologien Unternehmen bei der Umsetzung von Kreislaufwirtschaft unterstützen können. Die Expertinnen und Experten untersuchen den aktuellen Einsatz entsprechender Technologien, deren Mehrwert für zirkuläre Wertschöpfungsprozesse sowie bestehende Hemmnisse und Handlungsbedarfe. Die Technologien gelten als wichtiger Enabler für die Kreislaufwirtschaft, da sie Erfassung, Auswertung und Austausch von Daten entlang des Produktlebenszyklus ermöglichen.
„Zirkuläre Wertschöpfung ist für mich der Nordstern“, erklärt Gisela Lanza (Karlsruher Institut für Technologie und WBK Institut für Produktionstechnik), Mitglied im Forschungsbeirat Industrie 4.0. „Wir erreichen ihn erst, wenn unser dominantes Wirtschaftsmuster wirklich zirkulär ist und nicht nur in der Nische funktioniert wie heute.“
Größere Unternehmen setzen öfter auf Industrie 4.0-Technologien
Die Expertise kommt zu dem Ergebnis, dass Großunternehmen grundsätzlich deutlich häufiger Industrie 4.0-Technologien einsetzen als kleine und mittelständische Unternehmen. Unabhängig von der Unternehmensgröße würden jedoch am häufigsten Traceability-Technologien und Sensorik in Maschinen oder Produkten Anwendung finden. Die für die Expertise befragten Unternehmen bewerten digitale Technologien in den Bereichen Produktionssteuerung, Qualitätsprüfung und Produktnutzung als besonders wertvoll. Vorhandene Zustands- und Nutzungsdaten können dabei helfen, rückgeführte Produkte zu analysieren und schneller aufzubereiten. Auffällig ist nach Ansicht der Experten zudem, wie wichtig Unternehmen Anwendungen mit künstlicher Intelligenz einschätzen. Die Verwaltungsschale spiele laut Untersuchung hingegen bislang nur eine untergeordnete Rolle. Gleichzeitig zeige sich, dass Remanufacturing derzeit nur selten datenbasiert unterstützt werde. Gerade hier sehen die Forschenden allerdings erhebliches Potenzial für den Einsatz digitaler Technologien. In der industriellen Bildverarbeitung stellen PC-basierte Systeme oft eine technische Hürde dar. Die Trennung von Bildaufnahme und Datenverarbeitung führt häufig zu Latenzen, erhöhtem Platzbedarf und einem komplexen Wartungsaufwand. Besonders in schnellen Produktionslinien erschwert die Synchronisation zwischen Sensor und externem Rechner eine stabile Prozesskontrolle. ‣ weiterlesen
Präzise 2D-Inspektion mit nativer Edge-Intelligenz
Wo liegen die Hemmnisse?
Die Studie beschreibt zudem Herausforderungen bei der Umsetzung zirkulärer Wertschöpfungsprozesse. Unternehmen nennen demnach insbesondere die eingeschränkte Verfügbarkeit von Daten aus der Lieferkette, unklare gesetzliche Rahmenbedingungen sowie komplexe Zulassungs- und Zertifizierungsanforderungen als zentrale Hemmnisse. Die Autoren betonen, dass gerade kleine und mittelständische Unternehmen zusätzlich mit begrenzten personellen Ressourcen, fehlendem Fachwissen und hohen bürokratischen Anforderungen konfrontiert sind.
Schrittweiser Einstieg
Die Verfasser der Expertise empfehlen Unternehmen einen schrittweisen Einstieg in die Nutzung von Industrie 4.0-Technologien für zirkuläre Wertschöpfungsprozesse. Sie schreiben dem Aufbau von Datenökosystemen sowie dem Einsatz von künstlicher Intelligenz und Datenanalysen besonderes Potenzial zu. In einem praxisorientierten Leitfaden geben sie konkrete Handlungsempfehlungen, wie diese Technologien schrittweise nutzbar gemacht werden können. Dabei richten sie sich insbesondere an KMU. Um diesen Wandel erfolgreich zu gestalten, raten die Experten etwa dazu, Unternehmen mit Förderinitiativen, niederschwelligen Unterstützungsangeboten und operativen Orientierungshilfen bei der Einführung von Industrie 4.0-Technologien zu begleiten. Auch auf politischer Ebene seien entsprechende Voraussetzungen zu schaffen, um den Wandel hin zu einer zirkulären und digital unterstützten Wertschöpfung zu fördern.
