Produkt-Updates in industriellem Maßstab

Ein neues Konzept einer Update Factory zeigt einen geradezu revolutionären Weg auf, wie produzierende Unternehmen mit industriellem Update ihrer Produkte innovative Geschäftsmodelle entwickeln können. Das Positionspapier ist entstanden in Zusammenarbeit von WGP (Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik) und WiGeP (Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktentwicklung).

„Wir haben Nachhaltigkeit völlig neu gedacht. Die Update Factory wäre ein großer Schritt hin zur dringend benötigten Kreislaufwirtschaft“, betont Prof. Volker Schulze, hauptverantwortlicher Autor der WGP und Sprecher der Institutsleitung des Instituts für Produktionstechnik wbk am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Prof. Frank Mantwill, hauptverantwortlicher Autor der WiGeP und Leiter der Professur für Maschinenelemente und Rechnergestützte Produktentwicklung (MRP) an der Helmut-Schmidt-Universität Hamburg ergänzt, „Deutschland ist ein wichtiger und federführender Produktionsstandort. Mit der Update Factory können wir als Vorbild zur Erreichung der Klimaschutzziele und zur Umsetzung des European Green Deal beitragen. Sie hat durchaus das disruptive Potenzial, die Wertschöpfung ökonomisch und ökologisch nachhaltig neu zu gestalten.“

Die Industrie ist für ein gutes Fünftel der gesamten CO2-Emissionen in Deutschland verantwortlich. Es bewegt sich bereits einiges in diesem Sektor, um das zu ändern, doch einen völlig neuen Ansatz verfolgt das Konzept der Update Factory. Das Forschungsteam zeigt Unternehmen, wie sie durch gezielte Rücknahme, Überarbeitung, Aufwertung und Rückgabe ihrer Produkte deren Nutzungsdauer erhöhen können. Dazu bedarf es neuer Geschäftsmodelle, die für den Anbieter wie den Kunden einen Mehrwert ergeben. In die Jahre gekommene Smartphones etwa können in einer Update Factory auch mehrfach aufgewertet und auf den neuesten Stand der Technik und des Designs gebracht werden. „Hierzu muss jedoch die wiederholte Aufwertung von Anfang an mitgedacht werden, Produktion und Produktentwicklung müssen zusammengeführt werden“, betont Mantwill. „Für ein solches Co-Design muss allerdings noch viel getan werden.“

Die Produktion in Deutschland halten

Ein solches „simultaneous engineering“ setzt eine enge Verzahnung unterschiedlichster Maßnahmen in der Entwicklung eines Produktes voraus. So spielt die Betrachtung des gesamten Produktlebenszyklus gepaart mit einer generationsübergreifenden Entwicklung in der Produktentwicklung eine entscheidende Rolle und muss mit Systemen zur automatisierten Befundung, De- und Remontage in der Produktion kombiniert werden. Dabei kann die digitale, cloudbasierte Zustandsüberwachung des Produkts das Update insgesamt, aber auch die Fertigung von mutmaßlich erforderlichen Ersatzteilen anstoßen.

„Die Hersteller müssen in Generationen denken und sie müssen die Logistik quasi umkehren. In der Produktion müssen sie dann mit hochveränderlichen Eingangszuständen der zu demontierenden Produkte zurechtkommen. Durch die Überarbeitung dieser Produkte leisten sie jedoch einen Beitrag zur Arbeitsplatzsicherung am Standort Deutschland, weil nur hier das nötige Know-how zur Verfügung steht“, so Schulze.

Noch offene Fragen

Das Konzept der Update Factory bringt jedoch noch einige Herausforderungen mit sich. Wie zum Beispiel lässt sich für die Geschäftsmodelle die Gewährleistung definieren? Wie kann der komplette Produktlebenszyklus digitalisiert werden? Und nicht zuletzt: Wie können Rohstoff-, Emissions- und Energieverbrauch der Update-Produkte bewertet und damit die Vorteile der Strategie hinsichtlich der Nachhaltigkeit belegt werden?

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben in ihrem Positionspapier zwölf Thesen aufgestellt, um sowohl die Ausgangssituation als auch den interdisziplinären Forschungsbedarf zu definieren. Ziel ist, die Forschungen gemeinsam mit Unternehmen und anderen akademischen Partnern voranzubringen, um die Klimaziele der Politik im Sinne einer Kreislaufwirtschaft, aber auch einer wettbewerbsfähigen Industrie zu erreichen. „Die Update Factory hat durchaus das disruptive Potenzial, die Wertschöpfung ökonomisch und ökologisch nachhaltig neu zu gestalten.“, so Prof. Frank Mantwill, hauptverantwortlicher Autor der WiGeP und Leiter der Professur für Maschinenelemente und Rechnergestützte Produktentwicklung (MRP) an der Helmut-Schmidt-Universität Hamburg.

Über die Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktionstechnik e.V. (WGP):

Die WGP (Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktionstechnik e.V.) ist ein Zusammenschluss führender deutscher Professorinnen und Professoren der Produktionswissenschaft. Sie vertritt die Belange von Forschung und Lehre gegenüber Politik, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Die WGP vereinigt 69 Professorinnen und Professoren aus 43 Universitäts- und Fraunhofer-Instituten und steht für rund 2.000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Produktionstechnik. Die Mitglieder genießen sowohl in der deutschen Wissenschaftslandschaft als auch international eine hohe Reputation und sind weltweit vernetzt.

Die Labore der Mitglieder sind auf einem hohen technischen Stand und erlauben den WGP-Professoren, in ihren jeweiligen Themenfeldern sowohl Spitzenforschung als auch praxisorientierte Lehre zu betreiben.

Die WGP hat sich zum Ziel gesetzt, die Bedeutung der Produktion und der Produktionswissenschaft für die Gesellschaft und für den Standort Deutschland aufzuzeigen. Sie bezieht Stellung zu gesellschaftlich relevanten Themen von Industrie 4.0 über Energieeffizienz und resilienter Produktion bis hin zu 3D-Druck.

Über die Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktentwicklung e.V. (WiGeP):

Die Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktentwicklung WiGeP ist ein Kompetenznetzwerk zur Förderung von Produktinnovationen im Maschinenbau und in verwandten Branchen wie der Automobilindustrie. Ihr gehören mehr als 70 Professorinnen und Professoren an. Das Netzwerk versteht sich als Bindeglied zwischen Hochschulen und der Industrie. Dazu dient die enge Zusammenarbeit mit dem angeschlossenen Industriekreis, dem 90 Führungskräfte aus der Industrie angehören. Im Vordergrund steht die gemeinsame Kommunikation und Kooperation in Fragen der Forschung und Lehre im Bereich der integrierten Produktentwicklung.

Quelle : VDW, WGP und WiGeP    / Vorschaubild: wbk Karlsruhe (Forschung im Bereich Remanufacturing als Enabler für die Umsetzung der Update-Fatory)