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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.
The automotive value chain is experiencing significant transformation. Due to changed mobility use patterns and external conditions such as climate change, scarcity of resources and local air pollution, car manufacturers offer connectivity services and are forced to launch electric mobility. Most of the electric vehicles have additional, complementary products and services. As other market participants also engage in this field car manufacturers must decide whether they transform their business model. Therefore, the questions arise which are the determining key criteria for the business models, what are the business segments car manufacturers are engaged and how car manufacturers are preparing for the transformation. By using qualitative content analysis, key criteria for business model analysis are derived. The portfolio analysis of six car manufacturers in the German market unveils that a few car manufacturers are in an advanced state while others follow with a considerable lag, or even, are behind.
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.
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.