Intelligente Produktion Mit Industrie 4.0 das Drei-Säulen-Prinzip einer nachhaltigen Entwicklung realisieren

Ein Gastbeitrag von Nils Herzberg*

Nachhaltigkeit ist einer der wichtigsten Treiber von Industrie 4.0. Traditionelle Fabriken werden durch den Einsatz digitaler Technologien in intelligente Produktionsstätten verwandelt. Dabei beruht die nachhaltige Entwicklung auf drei Säulen.

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Nachhaltigkeit ist eine wichtige Triebfeder von Industrie 4.0.
Nachhaltigkeit ist eine wichtige Triebfeder von Industrie 4.0.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay )

Die auf drei Säulen basierende nachhaltige Entwicklung von Unternehmen wurde erstmals 1994 von John Elkington unter dem Begriff Triple Bottom Line, kurz TBL, beschrieben. Er vertrat die Ansicht, dass Unternehmen drei verschiedene und völlig unterschiedliche Ziele verfolgen sollten: Gewinn, Menschen und Umwelt. TBL geht davon aus, dass ein Unternehmen, das rein gewinnorientiert ist, sowie die Menschen und den Planeten außer Acht lässt, nicht die vollen Kosten seiner Geschäftstätigkeit berücksichtigt.

Jahrzehnte, nachdem der Begriff TBL geprägt wurde, haben die wachsende Weltbevölkerung, der Klimawandel, die Umweltverschmutzung und die Verknappung der natürlichen Ressourcen dazu geführt, dass Nachhaltigkeit für viele Firmen zu einem der wichtigsten Ziele oder Unternehmensinitiativen geworden ist. Dies wirft die Frage auf: Können heutige Organisationen nachhaltig handeln, wenn sie gleichzeitig alle Dimensionen der Triple Bottom Line unterstützen?

Diese Frage lässt sich eindeutig mit „Ja“ beantworten – denn Nachhaltigkeit ist eine wichtige Triebfeder von Industrie 4.0. Der Blick auf die wirtschaftlichen, ökologischen und sozialen Auswirkungen unterstreicht dies.

Gewinn: wirtschaftliche Auswirkungen

Industrie 4.0 wird erst durch IoT, künstliche Intelligenz, Machine Learning, Datenanalyse und andere Technologien möglich. Der Einsatz von Industrie 4.0 in der Fertigungsindustrie erhöht sowohl die Effizienz als auch die Effektivität, denn sie erlaubt neue Wege bei der Produktion von Waren. Sie optimiert außerdem die Lieferkette. Das Ergebnis: die Entwicklung von Produkten zu deutlich geringeren Kosten sowie eine höhere Nachhaltigkeit dank effizienter Nutzung von Energie und Ressourcen.

Mit der richtigen Implementierung von Industrie-4.0-Technologien sind Industrieunternehmen in der Lage, ineffiziente Prozesse in ihrer Wertschöpfungskette zu identifizieren und Ressourcen richtig zu planen. Der Grund dafür: Sie erhalten detaillierte Einblicke, wo sich Betriebskosten senken und gleichzeitig die Produktivität erhöhen lassen.

Die von den entsprechenden Sensoren und Applikationen erzeugten und gesammelten Daten werden außerdem analysiert, um den Produktlebenszyklus zu verbessern. Sensoren, die am Fließband oder in Robotern integriert sind, sorgen auf Basis der gesammelten und analysierten Daten für optimiertes Bestands- und Lagermanagement – und somit für eine höhere wirtschaftliche Nachhaltigkeit. Auch die Lieferkette lässt sich dank entsprechender IoT-Anwendungen effizienter managen: Die Time-to-Market reduziert sich ebenso wie Ungenauigkeiten beim Inventar. Auf diese Weise unterstützen Industrie-4.0-Anwendungen die Entscheidungsfindung des Managements.

Planet: Umweltauswirkungen

Im Hinblick auf die Umwelt ist die Energieeffizienz der wichtigste Aspekt. Mit Sensoren lässt sich die Produktionsleistung analysieren und vorhersagen. Der Energieverbrauch wird dem tatsächlichen Verbrauch angepasst. Industrie 4.0 ermöglicht so Anwendungen zur Energiekontrolle, die dann entsprechend die Energieeffizienz erhöhen und gleichzeitig die CO2-Emissionen reduzieren. Die Energieeinsparungen wirken sich auch positiv auf die Produktivität im Unternehmen aus.

Ein weiterer Vorteil, den Unternehmen durch den Einsatz von Industrie-4.0-Technologien erhalten: Rationalisierte Herstellungsprozesse sowie effektive Recycling- und Wiederaufbereitungsinitiativen reduzieren Abfall und nutzen Ressourcen effizienter als zuvor. Die Integration verschiedener Arten von Sensoren erhöhen die Transparenz jedes Fertigungsvorgangs oder -prozesses. Diese Sensoren liefern außerdem wertvolle Informationen über das Verhalten, die Nutzung, Fehlermodelle, Leistungsindikatoren oder Emissionen des Produkts während seines gesamten Lebenszyklus.

Diese Informationen werden genutzt, um mithilfe verschiedener Simulationssysteme optimierte Produkte und Prozesse zu entwickeln. Diese sollen die negativen Auswirkungen auf die Umwelt reduzieren, jedoch ohne die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen zu beeinträchtigen. Integrierte Systeme helfen auch dabei, Verluste zu kontrollieren und zu managen, die während des Produktlebenszyklus auftreten – sowohl in der Herstellungs- als auch in der Nutzungsphase. Industrieunternehmen erhalten so komplette Transparenz und sind in der Lage, neue Produkte zu entwickeln, die sowohl wettbewerbsfähig als auch umweltfreundlich sind – und stellen Nachhaltigkeit damit in den Mittelpunkt.

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Menschen: soziale Auswirkungen

Hinsichtlich der Auswirkungen auf die soziale Dimension, sichert Industrie 4.0 auch Arbeitsplätze. Unabhängig vom Grad der Automatisierung wird es immer Mitarbeiter in der Produktion geben, die Prozesse kontrollieren oder bei Fehlern eingreifen. Industrie 4.0 nutzt die zunehmende Automatisierung durch den Einsatz von Robotern und digital vernetzten Maschinen, die bessere Arbeitsbedingungen schaffen – und Menschen von repetitiven Aufgaben befreien. Sie können sich dann strategischeren Arbeiten widmen.

Industrie 4.0 und Nachhaltigkeit sind eng miteinander verknüpft. Einerseits kann Industrie 4.0 dazu beitragen, eine nachhaltige Entwicklung zu erreichen, die zum Beispiel Ressourcen für zukünftige Generationen sichert. Andererseits ist Nachhaltigkeit das wichtigste Ziel für Unternehmen, die in der heutigen Welt wettbewerbsfähig und erfolgreich sein wollen.

Es ist wichtig, dass technologische und industrielle Entwicklungen es Organisationen ermöglichen, ihre ökologischen, wirtschaftlichen und natürlich auch sozialen Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Firmen sollten daher in der Lage sein, die Werkzeuge und Möglichkeiten von Industrie 4.0 effektiv zu nutzen, um ihre Abläufe, Prozesse und Richtlinien so zu gestalten, um eine nachhaltige Entwicklung zu erreichen oder die Nachhaltigkeit insgesamt zu fördern.

Dieser Beitrag ist ursprünglich auf unserem Partnerportal Industry of Things erschienen.

* Nils Herzberg ist Senior Vice President und Global Head for Strategic Partnerships for Digital Supply Chain & Industrie 4.0 bei SAP SE.

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