By Michael Schenk
Dieses Buch behandelt die Zukunftsfähigkeit der Produktion mit flexibler Interaktion zwischen qualifizierten Mitarbeitern und hochentwickelten Werkzeugen. Industrie 4.0 und die weitere Entwicklung erfordern eine Vernetzung der handelnden Personen und der realen Objekte mit virtuellen Systemen, welche die Entstehung dynamischer, echtzeitoptimierter und selbstorganisierender, unternehmensübergreifender Wertschöpfungsnetzwerke zum Ziel hat, Digital Engineering and Operation. Vor diesem Hintergrund ergibt sich eine Reihe von Fragestellungen, für die dieses Buch Lösungsansätze anbietet.
Diese Fragen werden in dreifacher Sicht für eine Produktion und Logistik mit Zukunft beantwortet. Die erste Sichtweise widmet sich den Instrumenten, die hierfür zum Teil neu entwickelt werden müssen, um entsprechende Lösungsansätze für die Industrie 4.0 umzusetzen. Die zweite Sichtweise erläutert den Umgang mit digitalen, domänenübergreifenden Modellen und Werkzeugen als Grundlage für ein electronic Engineering and Operation. In der dritten Sichtweise werden praktische Realisierungen auf dem Weg zur Industrie 4.0 demonstriert sowie mögliche Entwicklungen für die Zukunft aufgezeigt.
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0 2. 0 1. durch Einführung mechanischer Produktionsanlagen mithilfe von Wasserund Dampfkraft Ende 18. Jh. Abb. 0 Beginn 20. Jh. Beginn 70er Jahre des 20. Jh. Heute Die vier Stufen der Industriellen Revolution [ForAca13, S. 17] weise in einer verbesserten Auslastung, stärkeren Flexibilisierung oder verstärkten Echtzeittransparenz äußern kann [BaSchl14, S. 32] (vgl. Kap. 4 Logistiksysteme). Obwohl mit einer zunehmenden Automatisierung zu rechnen ist, wird die menschliche Arbeit weiterhin ein wichtiger Bestandteil der Produktion bleiben [Sp13, S.
Photovoltaikmodule, Windenergieanlagen, Feuerungsanlagen in Blockheizkraftwerken) interessant. Idealerweise werden solche ganzheitlichen Konzepte bereits in der Planungsphase einer Fabrik oder Anlage berücksichtigt. Erfahrungswerte zeigen, dass hier ca. 80 Prozent der Lebenszykluskosten einer Fabrik und damit auch der Energiekosten determiniert werden. Später, d. h. B. B. B. B. Leiterplatten Abb. B. B. B. Bauschutt Recyclingkreislauf am Beispiel Produktlebenszyklus [SchWiMü14, S. 84] der Betriebsphase eingeleitete Maßnahmen können häufig nur Symptome für einen hohen Energieverbrauch korrigieren, ohne die wirklichen Ursachen zu akzeptablen Kosten zu beseitigen.
8]. Der 26 Einleitung – Herausforderungen für die Produktion mit Zukunft Einsatz von Sekundärrohstoffen lag 2006 bei 5,1 Prozent (unter Einbezug der energetischen Verwertung) und stieg bis 2009 auf 13,2 Prozent. Damit lässt sich eine zunehmende volkswirtschaftliche Bedeutung von Sekundärrohstoffen innerhalb der Rohstoffwirtschaft erkennen (vgl. [SB10b, S. 8], [Fi10], [RW10]). Durch Nutzung von Sekundäraluminium anstelle von Primäraluminium wird beispielsweise über den gesamten Beschaffungsprozess nur etwa 5 Prozent der ursprünglich benötigten Energie zur Erzeugung des Primäraluminiums verbraucht, ohne dabei qualitative Nachteile durch den Sekundärrohstoff in Kauf nehmen zu müssen [Ka12].