Ressourcenschutz 01.06.2018, 00:00 Uhr

Ressourcen schonen mit System

Beim Product Lifecycle Management (PLM) handelt es sich um einen Ansatz zur ganzheitlichen, unternehmensweiten Verwaltung und Steuerung aller Produktdaten und Prozesse. PLM betrifft dabei den gesamten Produktlebenszyklus entlang der erweiterten Logistikkette – von der Entwicklung und Produktion über den Vertrieb bis hin zur Wartung und Demontage – und bewirkt Nachhaltigkeit auf ganzer Linie.

Bild: PantherMedia/tashatuvango

Bild: PantherMedia/tashatuvango

Vor über 200 Jahren begann die industrielle Revolution und damit ein entscheidender Eingriff des Menschen in die Umwelt. In der gegenwärtigen vierten industriellen Revolution gilt es nun, die Einflüsse der Vergangenheit abzumildern und dem Trend der umweltschädigenden Verhaltensweisen entgegenzuwirken. Dabei ist es wichtig, nicht nur den Verbrauchern auf die Finger zu schauen, sondern insbesondere auch der Wirtschaft. Unternehmen werden von Seiten des Gesetzes dazu aufgefordert, Compliance-Richtlinien zum Klimaschutz sowie zur Emissionsminderung und Ressourcenschonung einzuhalten. Dies erfordert ein Umdenken und stellt viele Betriebe vor eine große Herausforderung. Ein strukturiertes und von Beginn an integriertes PLM als Standardlösung des Systems Engineering hilft Unternehmern dabei, Ressourcen zu schonen und umweltbewusster zu agieren. Wie können Unternehmen die Methode zielführend etablieren? Wo gilt es anzusetzen, wenn nachhaltiger produziert werden soll?

Immer im Zentrum: der Produktlebenszyklus

In Zeiten der Industrie 4.0 geht es darum, feststehende Abläufe in den Arbeitsalltag zu integrieren, denn das Product Lifecycle Management beinhaltet eine strukturierte Betriebsorganisation und festgelegte Geschäftsprozesse. Dafür werden in der Regel IT-Systeme zur Verwaltung und Steuerung der Produktdaten eingesetzt. Ziel dabei ist es, sich einen guten Überblick über alle Prozesse im gesamten Lebenszyklus eines Produktes zu verschaffen: von der Entwicklung über die Logistik bis hin zum Verkauf oder sogar zur Entsorgung. Damit lassen sich alle möglichen Aufwände, Risiken und Maßnahmen planbar sowie transparent machen. Zunächst gilt es jedoch zu überlegen, wie sich das Unternehmen anpassen muss, damit ein zukunftsträchtiges Produkt überhaupt entstehen kann, und welche Veränderungen dafür notwendig sind, auch hinsichtlich der Geschäftsprozesse. Die Umsetzung des PLM erfordert sowohl technische als auch organisatorische Maßnahmen, die in das Geschäftsmodell integriert werden müssen.

Innovationen auf dem Programm

Die Methode des Systems Engineering hilft Standards in der Projektarbeit zu etablieren. Sie berücksichtigt alle Faktoren des Entwicklungsprozesses, wie beispielsweise Zeit-, Budget- und Qualitätsplanung, und ermöglicht so einen Überblick über die immer komplexer werdenden und technologisch fortschrittlichen Abläufe. Zunehmende Systemvernetzungen infolge der digitalen Transformation drängen auf Innovationen und steigern gleichzeitig die Komplexität der Produktpalette sowie des Arbeitsaufwands. Somit fordert die Digitalisierung eine fachübergreifende Zusammenarbeit im Sinne des Systems Engineering, das insbesondere den technischen Aspekt komplexer Systeme in der Projektentwicklung betrachtet. Mit der Strategie des Systems Engineering werden interne Strukturen, Kompetenzen und Verantwortungen festgelegt. Im Fokus steht dabei gemäß des PLM das Ziel des erfolgreichen Datenmanagements sowie der Produktivitätssteigerung und infolgedessen die Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit.

Ein gelungenes Product Lifecycle Management zeichnet sich auch dadurch aus, dass alle Prozesse im gesamten Produktlebenszyklus im Blick behalten werden. Bild: Hünnemeyer Consulting GmbH

Ein gelungenes Product Lifecycle Management zeichnet sich auch dadurch aus, dass alle Prozesse im gesamten Produktlebenszyklus im Blick behalten werden. Bild: Hünnemeyer Consulting GmbH

 

 

Einfluss der Stakeholder

Ein gelungenes Product Lifecycle Management umfasst – neben der Etablierung von Standards und der Eindämmung von Komplexität – auch die Berücksichtigung der Stakeholdergruppen bei allen Maßnahmen. Die Interessen aller vom Entwicklungsprozess Betroffenen, wie beispielsweise Anwender oder Mitarbeiter, nehmen so potenziell Einfluss auf das Endergebnis der Projektarbeit. Zu den Stakeholdern in einem Entwicklungsprozess gehören jedoch nicht nur Personengruppen, sondern auch Gesetze und Richtlinien auf nationaler und internationaler Ebene sowie die bestehende Infrastruktur. An dieser Stelle sind die Vernetzung der Abteilungen ebenso wie die Dokumentation beziehungsweise stringente Nachvollziehbarkeit aller Prozesse und auch Änderungsmaßnahmen elementar. In einem gut strukturierten und konsequent integrierten PLM sollten alle Informationen und Interessen der am Entwicklungsprozess Beteiligten zusammenlaufen.

PLM in der Praxis

Energieverbrauch, Instandhaltung und Infrastrukturkosten: Wenn die Betriebsausgaben die Anschaffungskosten um ein Vielfaches übersteigen, besteht Handlungsbedarf. Total Costs of Ownership zählen häufig als Entscheidungskriterium bei der Beschaffung, aber auch versteckte Umwelteinflüsse kommen zum Tragen. Wie können Unternehmen darauf reagieren? Wie gelangen sie zu mehr Kosteneffizienz? Zum einen werden die Lebenshaltungskosten durch das Produktdesign bestimmt, zum anderen legt das Design selbst die Wartungskosten fest. Bei der Produktentwicklung Ressourcen zu schonen, bedeutet für Unternehmen mehr Kosteneffizienz und infolgedessen eine Gewinnerhöhung. Dieses positive Ergebnis, der Return on Invest, kann jedoch nur mit einer anfänglichen Investition in ein strukturiertes Managementsystem erreicht werden. Im Vergleich fallen die Mehrausgaben bei den Erstellungskosten aber kaum ins Gewicht. Unternehmer müssen PLM als Anforderung im Entwicklungsprozess verstehen. Dabei spielen die Faktoren Reliability, Availability, Maintainability und Safety (RAMS) eine wichtige Rolle. Das RAMS-Management unterstützt bei der Fehlervermeidung und der Durchführung zielführender Analysen im Produktentwicklungsprozess.

Instandhaltungsaufwände im Lebenszyklus. Bild: Hünnemeyer Consulting

Instandhaltungsaufwände im Lebenszyklus. Bild: Hünnemeyer Consulting

 

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Stakeholder-Analyse ist elementar

Im Vorfeld des eigentlichen Entwicklungsprozesses sollte eine Stakeholder-Analyse nach den RAMS-Kriterien erfolgen. Dabei zu beachten sind beispielsweise Instandhaltungskosten und Verfügbarkeiten. Eine hohe Nutzbarkeit bedeutet geringere Wartungszeiten und dementsprechend einen effizienten Ressourceneinsatz. Weniger Pflegeaufwand führt außerdem zu einer Ressourcenschonung bezüglich Material-, Platz- und Personalbedarf. Die gezielte Überwachung der Prozesse hilft bei der Einschätzung des zu erwartenden Ausfalls, so werden die noch funktionierenden Bestandteile seltener einfach präventiv ausgetauscht und die Komponenten stattdessen bis zu ihrem letztendlichen Verschleiß genutzt. Ressourcenschonung erfolgt durch geminderte Komponentenentsorgung und einen allgemein geringeren Energie- und Ressourcenverbrauch. Die Anforderungen der einzelnen Stakeholder einzukalkulieren und diese während des Entwicklungsprozesses zu überwachen, gehört ebenfalls dazu. Jedoch gilt es die Überwachung nur auf das Nötigste zu begrenzen – dies zählt sowohl für die manuelle als auch für die automatische Kontrolle. Nicht jeder Schritt muss aufgezeichnet werden, denn hier entsteht ein hoher Ressourcenverbrauch aufgrund der Energienutzung für Datentransfer und -speicherung. Es gilt: Nur aufzeichnen, was eine Zukunftsaussage bringt, und jederzeit melden, was aufgefallen ist.

Aufwände für Änderungen im Projektlebenszyklus. Bild: Hünnemeyer Consulting

Aufwände für Änderungen im Projektlebenszyklus. Bild: Hünnemeyer Consulting

 

Praxisbeispiel: Wartungsaufwand vermeiden, Kosten sparen

In der Praxis sind die Vorteile des Product Lifecycle Managements schnell erkennbar, beispielsweise bei der Wartung von Eisenbahnfahrzeugen. Regelmäßige Inspektionen verursachen nicht nur einen hohen Aufwand durch Stillstandzeiten, sondern auch Kosten, und erfordern den Einsatz von Ersatzfahrzeugen – es zeigt sich auch, dass der durchgeführte Service in der Praxis nur wenige Fehler vermeiden kann. Ein Strategiewechsel von der ursprünglichen Fehlerfeststellung zu einer Fehlervermeidung ist daher notwendig. Dabei können zwar unerwartete Ausfälle der Eisenbahnfahrzeuge nicht ausgeschlossen werden, alterungsbedingte jedoch schon. Hier gilt es, die Parameter an das Produktdesign und die Ursachen für die Alterung messbar zu machen. Um die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit durchgehend zu gewährleisten, muss das Design einen Fehler toleranten Betrieb ermöglichen und so unerwartete Defekte ausgleichen. Durch die Analysen im Vorfeld, die genau bestimmen, welche Ausfälle zu billigen sind und welche schwerwiegende kommerzielle Folgen haben, ergibt sich eine erste Kostenminderung. Die Reduktion der Wartungsaufwände führt dazu, dass sich die Stillstandzeiten insgesamt um bis zu 30 Prozent verringern. Außerdem ergeben sich weitere Vorteile: eine bessere Nutzungsrate des Produkts, geringerer Energieaufwand und Platzbedarf in der Wartungsinfrastruktur, somit auch minimale Instandhaltungskosten, geminderte Entsorgungsaufwände für umweltbelastende Stoffe wie Öle, Kunststoffe und Chemikalien sowie komprimierte Aufwände für die Rechnerinfrastruktur und den Datentransfer bei der Fernüberwachung der Eisenbahnfahrzeuge.

Imageaufwertung inklusive

Ressourcenschonung unterstützt bei der Kosteneinsparung und bietet gleichzeitig die Chance für Innovationen. Des Weiteren bedeuten die Berücksichtigung aller Stakeholder inklusive des Einhaltens der Compliance-Richtlinien und die entsprechend nachhaltige Arbeit für das Unternehmen auch eine entscheidende Aufwertung des eigenen Images. IT-Systeme helfen dabei, den Überblick über alle laufenden Geschäftsprozesse zu behalten. Ein gelungenes Product Lifecycle Management als Standardlösung des Systems Engineering ist damit nicht nur nachhaltig im Sinne der Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens, sondern auch notwendig bezüglich der ökologischen Zukunft. Die Methode hilft dabei, die wachsende digitale Herausforderung hin zu mehr Umweltbewusstsein zu meistern. Nur wer schnell und auch effizient auf die Neuerungen im Zuge der Industrie 4.0 reagieren kann, hat am Ende langfristig Erfolg.

 

Von Georg Hünnemeyer

Georg Hünnemeyer, Hünnemeyer Consulting GmbH, Ottobrunn, info@huennemeyer.eu

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