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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 Rohstoffknappheit sowie geopolitische und strukturell-technische Faktoren führen zu Rohstoffversorgungs- und Preisrisiken bei produzierenden Unternehmen. Darüber hinaus werden Unternehmen für soziale und ökologische Bedingungen der Rohstoffförderung und -aufbereitung in die Verantwortung genommen. In der Produktentwicklung werden die Eigenschaften eines Produktes und damit die verwendeten Rohstoffe definiert. Daher sind Methoden erforderlich, mit denen ökonomische, ökologische und soziale Risiken der Rohstoffversorgung in der Produktentwicklung analysiert werden können. Es existieren weder standardisierte Methoden, noch gibt es Erfahrung über die Bewertung von Rohstoffrisiken im Produktentwicklungsprozess. Die VDI 4800 stellt eine genormte Methode zur Bewertung der Rohstoffkritikalität zur Verfügung. Daher wird die Anwendbarkeit der Methode im Produktentwicklungsprozess der Automobilindustrie untersucht. Anfangs werden verschiedene Ansätze zur Bewertung der Rohstoffkritikalität verglichen, um die Bewertungskriterien der VDI 4800 zu validieren. Basierend auf der Fallstudie eines Elektrischen Antriebssystems für ein Fahrzeug wird die Akzeptanz, Effizienz, Verlässlichkeit, Güte und Effektivität der Methode bewertet. Die VDI 4800 empfiehlt sich als geeignete Methode in der Produktentwicklung, zeigt indes Weiterentwicklungspotential hinsichtlich der Klassifizierung von kurz- bis langfristigen Rohstoffrisiken sowie der Entwicklung von sozial-gesellschaftlichen und ökologischen Bewertungskriterien in der Rohstoffgewinnung und -aufbereitung auf.