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The digitalisation of production has a positive impact on manufacturing processes in terms of resource efficiency and environmental impact, particularly in the form of increased efficiency as well as cost and resource savings. However, the use of digitalisation technologies is also associated with efforts such as costs, CO2 emissions, and raw material consumption. When planning or deciding on the digitalisation of manufacturing systems, it is therefore necessary to assess whether these technologies pay off in terms of sustainability over their life cycle. This literature review (based on the PRISMA guidelines) analyses the relevance of sustainability assessment and its methods for the digitalisation of production in research. The review reveals that research focuses on the benefits of digitalisation technologies in manufacturing, while the assessment of efforts and their benefits is in its infancy. There is a need for further research on holistic assessment methods for digitalisation technologies. In particular, there is a lack of assessment methods that consistently link the economic and environmental dimensions of sustainability, and there is also a lack of guidance for the application of assessment methods in production.
Posterpräsentation am Tag der digitalen Lehre an der Universität Regensburg (26.09.2023 - 27.09.2023)
Im Bachelorstudium Wirtschaftsingenieurwesen an der Technischen Hochschule Rosenheim durchlaufen die Studierenden ab dem ersten Semester miteinander verzahnte und aufeinander aufbauende Inhalte, die sich an den Problemstellungen eines fiktiven Unternehmens orientieren. Dabei ziehen sich die praxisnahen Inhalte der „Rosenheimer Mobility Werke“ wie ein roter Faden durch das gesamte Studium.
SMEs are increasingly forced to shift to more sustainable manufacturing. Industry 4.0 can support the transformation and foster innovation. But, SMEs need solutions with a low barrier to entry in terms of investment, IT knowledge and capacities. A framework based on value and material flow analysis, low investments and user-oriented IT skills is proposed. As an example, it is implemented in the furniture industry and shows a digital twin in terms of monitoring the energy and material flows. In addition, a product-specific allocation of energy consumption, energy peak shaving and other applications are possible.
Increasing demand for energy-efficient means of transport has steadily intensified the trend towards lightweight components. Thermoplastic glass fiber composites (organo sheets) play a major role in the production of functional automotive components. Organo sheets are cut, shaped and functionalized by injection molding to produce hybrid components, such as those used in car door modules. The cutting process produces a considerable amount of production waste, which has thus far been thermally recycled. This study develops a closed mechanical recycling process and analyzes the different steps of the process. The offcuts were shredded using two shredding methods and implemented directly in the injection-molding process. Using tensile tests and impact bending tests, the material properties of the recycled materials were compared with the virgin material. In addition, fiber length degradation via the injection-molding process and the influence of the waterjet-cutting process on the mechanical properties are investigated. Recycled offcuts are both comparable to new material in terms of mechanical properties and usability, and are also economically and ecologically advantageous. Recycling polypropylene waste with glass fiber reinforcement in a closed loop is an effective way to reduce industrial waste in a sustainable and economical production process.
Für die Analyse, Bewertung und Kontrolle von Investitionsentscheidungen bei Erweiterungs- oder Modernisierungs-Investitionen zur Digitalisierung der Produktion fehlt ein methodisches Vorgehen. Ein dreistufiger Ansatz auf Basis geeigneter betriebswirtschaftlicher Kennzahlen wird vorgestellt und am Beispiel eines heterogenen Maschinen- und Anlagenparks für einen digitalen Schatten der Wert- und Stoffströme zur Steigerung der Ressourceneffizienz angewandt.
Die dynamische Wert- und Stoffstrommodellierung bildet die In- und Output-Ströme von Prozessen mittels Digitalisierungstechnologien ab. In einem aus fünf Schritten bestehenden methodischen Vorgehen kann der Einstieg in die Digitalisierung der Produktion für KMU mit bestehenden Anlagen- und Maschinenparks (Brownfield-Ansatz) gelingen: Ein digitaler Schatten ermöglicht ein echtzeit- und realdatenbasiertes Monitoring von Einzel- und Kleinserienfertigungen zur Steigerung der Ressourceneffizienz.
Method of Value and Material Flow Analysis within the Digital Transformation of a Brownfield Approach. Dynamic value and material flow modeling maps input and output flows of processes by means of digitization. In a methodical approach consisting of five steps, SMEs with existing plant and machine parks (brownfield approach) can be successfully introduced to the digitization of production: A digital shadow of a defined process enables a real-time and real data-based monitoring and key figure system for individual and small series production.
Die empirische Studie „Elektromobilität: Status, Bedarf und Potentiale öffentlicher Ladeinfrastruktur“ beschäftigt sich mit dem Status und den Geschäftsstrukturen von Versorgungsunternehmen im Geschäftsfeld der Elektromobilität sowie dem aktuellen Stand, den Planungen und den Entwicklungen im Bereich der öffentlichen Ladeinfrastruktur. Sie liefert Informationen zu der Bedeutung, der Struktur und der marktseitigen Ausgestaltung von den Geschäftsmodellen der öffentlichen Ladeinfrastruktur von Versorgungsunternehmen sowie den strategischen Implikationen hinsichtlich der zukünftigen Investitionen, Hürden, Anreize sowie dem erforderlichen Netzausbau und den Auswirkungen auf die Geschäftsmodelle der öffentlichen Ladeinfrastruktur.
Die Studie wurde im Zeitraum April bis Juli 2019 erhoben. Insgesamt haben 33 Energieversorgungsunternehmen (EVU) aus dem gesamten Bundesgebiet an der Studie teilgenommen. Die 33 teilnehmenden Unternehmen sind je zu einem Drittel kleine, mittelgroße und große EVU, wobei sich die Charakterisierung nach der Größe an der Anzahl der Mitarbeiter orientiert.