Editorial der Ausgabe 11/12-2021 17.12.2021, 11:57 Uhr

Daten, Modelle, Entscheidungen

Die aktuellen Herausforderungen in der Produktionstechnik sind vielfältig: In der Pandemie ist die Bedeutung der Resilienz für die Gesellschaft, die Volkswirtschaft sowie einzelne Unternehmen sehr deutlich geworden.

Auf der anderen Seite ist die Notwendigkeit der Nachhaltigkeit unumstritten und fordert auch die Verantwortung der produzierenden Unternehmen ein – mit neuen, multidimensionalen Zielen. Die Begegnung dieser Herausforderungen kann gelingen, indem wir die Digitalisierung zur Umsetzung datengetriebener Systeme und Entscheidungen nutzen.

Datengetriebene Nachhaltigkeit

Das Ziel der Nachhaltigkeit fordert durchgängige Informationsflüsse auf mehreren Ebenen, von welchen hier einige beispielhaft genannt seien: Aus Unternehmensebene werden die Zielmetriken erweitert, die zum Beispiel die kumulierten CO2-Emissionen, den Anteil nachwachsender Rohstoffe oder die Menge an Abfall umfassen können. Die Überprüfung der Zielgrößen sowie Objektivierung von Entscheidungen erfordert die durchgängige Bereitstellung sowie Nutzung der entsprechenden Datenbasis. Auf Produktebene nimmt die Bedeutung des digitalen Zwillings zu, damit für Reuse, Re­manufacturing und Recycling die notwendigen technischen Informationen zur Erreichung längerer Produktlebenszyklen im Sinne der Kreislaufwirtschaft zur Verfügung stehen. Gleichzeitig muss auch die Kundensicht stärker datenbasiert dargestellt werden, damit Qualität, wahrgenommene sowie objektive Nachhaltigkeit im Einklang stehen. Auf der Ebene der Prozesse und Maschinen können energie- und ressourcenintensive Verfahren datengetrieben optimiert oder durch datengetriebene Alternativen substituiert werden, beispielsweise in der Zerspanung.

Daten mit Modellen und Prozesswissen verknüpfen

Nicht nur die Erhebung der Daten selbst ist entscheidend, sondern erst durch die Verknüpfung mit geeigneten Modellen und vorhandenem Prozesswissen werden die zuvor genannten Ziele greifbar. Oftmals sind die Optimierung von Prozessen und Produkten, ein konsequentes Qualitätsmanagement sowie die Steigerung der Nach­haltigkeit synergetisch. Die diesjährige Ausgabe des Heftes 11/12 zeigt, dass in vielen Bereichen und auf verschiedenen Ebenen forschungsseitig bereits in diese Ziele ein­gezahlt wird. Das diesjährige Leitthema der Heftreihe, die Digitalisierung, spiegelt sich dabei stets in den verwendeten Methoden wider und zeigt damit gleichzeitig, wie zukünftig Kompetenzen aus den Ingenieurswissenschaften sowie aus dem Bereich der Data Sciences in ihrer Kombination notwendig sein werden. Dies gilt insbesondere für die ubiquitäre Integration verschiedener Lösungen und Datenquellen zu durchgängigen Systemen, auch auf infrastruktureller Ebene. Projekte wie der Aufbau einer Nationalen Forschungsdateninfrastruktur oder die Initiativen im Rahmen von GAIA-X liefern hierzu wichtige Beiträge, die auch die produktionstechnische Community aufgreifen muss. Die entstehende Informationsdurchgängigkeit wird zudem zu einem wichtigen Enabler für Resilienz, um Störungen zu antizipieren auch in komplexen Situationen die richtigen Entscheidungen zu treffen.

Prof. Dr.-Ing. Robert H. Schmitt ist Inhaber des Lehrstuhls für Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement und Mitglied des Direktoriums des WZL | RWTH Aachen und des Fraunhofer IPT. Foto: WZL | RWTH Aachen

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