Einsparpotenzial: Wie Digitalisierung hilft die Energiekrise zu bewältigen

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Die Energiekosten steigen und nehmen für die Industrie bedrohliche Ausmaße an. Klassische Effizienzmaßnahmen reichen nicht mehr aus. Unternehmen müssen die Vorteile der Digitalisierung nutzen, um ihre Einsparpotenziale voll auszuschöpfen. Denn erst die umfassende Datenanalyse aller Produktkomponenten ermöglicht eine tiefgreifende Produkt- und Prozessoptimierung, wie eine aktuelle Studie unterstreicht.

Einsparpotenzial in der Praxis: In der Industrie macht sich Krisenstimmung breit. Die Sorgenliste wird angeführt von explodierenden Energiekosten, hoher Inflation und Fachkräftemangel. Kein Wunder, dass neun von zehn für die Aras-Studie „Europas Industrie im Wandel“ befragten Unternehmen sagen: Die Herausforderungen waren noch nie so vielschichtig wie heute.

Energiekosten sparen

In dieser Gemengelage ist die Flucht nach vorn naheliegend: also Kosteneinsparungen und effizienzsteigernde Projekte. Viele der im vergangenen Jahr eingeleiteten Maßnahmen konnten schnell umgesetzt werden. Dazu zählen beim Thema Energie beispielsweise das Abdichten von Fenstern oder das Dämmen von Fabrikhallen. Das ist grundsätzlich nicht verkehrt, aber der mögliche Erfolg bleibt begrenzt. Immerhin ist es der deutschen Industrie laut Bundesnetzagentur gelungen, den Gasverbrauch im Jahr 2022 um 15 Prozent gegenüber dem Durchschnitt der vier Vorjahre zu senken.

Einsparpotenzial noch nicht genutzt

Dennoch: Die größten Einsparpotenziale liegen noch brach. Wichtig ist jetzt ein systematisches Energiemanagement, das den gesamten Lebenszyklus eines Produktes umfasst: von der Designphase über die Herstellung mit allen Verzweigungen der Lieferkette bis zum Recycling. Dabei steht nicht die Optimierung einzelner Punkte der Wertschöpfungskette im Vordergrund. Vielmehr werden Produkt, Design und Produktion ganzheitlich betrachtet und unter Berücksichtigung ihrer wechselseitigen Abhängigkeiten optimiert, und zwar sowohl im laufenden Betrieb wie auch bereits in der Konstruktionsphase. So kann die Produktion einerseits eng am Kundenbedürfnis und den eigenen Möglichkeiten ausgerichtet, andererseits aber auch optimal auf Effizienz getrimmt werden.

Aufgrund der Komplexität der Produkte und der verzweigten Unternehmensstrukturen sind Excel-Listen für diese Arbeit nicht geeignet. Das Tabellentool bietet nicht die notwendigen Analyse- und dynamischen Anpassungsmöglichkeiten, zudem wird im industriellen Umfeld der Datenberg für eine sinnvolle Auswertung zu groß. Auch ein ERP-System bietet als Steuerungs- und Verwaltungsinstrument nicht die notwendigen Funktionen. Anders das Product Lifecycle Management (PLM), mit dem Unternehmen ein Werkzeug erhalten, um aus der Datenwelt Erkenntnisse zu generieren, Entscheidungen abzuleiten und künftige Berichtspflichten zu erfüllen. Daten werden dabei nicht mehr als Momentaufnahme betrachtet, sondern in ein kontinuierlich wachsendes Gesamtsystem eingebettet. Das Ziel: ein robuster „Digital Thread“, der alle Produktinformationen verbindet und über die gesamte Lebensdauer weiterträgt. Dieser digitale Faden bildet den Datenstrom für einen digitalen Zwilling, mit dem unterschiedlichste Anforderungen, Nutzungsszenarien und sogar Recyclingmöglichkeiten virtuell abgebildet und auf den Prüfstand gestellt werden können.

PLM gewinnt an Bedeutung

Die aktuelle Aras-Studie belegt die Bedeutung von PLM in der Industrie. Denn damit Unternehmen Optimierungspotenziale in Prozessen und Produkten identifizieren können, müssen die Mitarbeitenden abteilungsübergreifend Zugriff auf alle relevanten Daten haben. Dies ist jedoch nur in etwas mehr als der Hälfte der Unternehmen ohne PLM der Fall. Anders sieht es aus, wenn ein PLM bereits im Einsatz ist: Dann haben die Mitarbeitenden in 87 Prozent der Unternehmen den notwendigen Datenzugriff.

Erst der freie Datenaustausch zwischen den Abteilungen ermöglicht ein kooperatives Arbeiten und einen wirklichen Austausch zwischen verschiedenen Standorten und Bereichen. Die Vorteile:

• Bessere Kooperation und Kommunikation

• Steigerung der Effizienz in der Produktentwicklung

• Verkürzung der Entwicklungszeiten

• Reduzierung von Fehlern

• Steigerung der Produktqualität

• Unterstützung der Fertigungsplanung und -steuerung

• Überwachung der Material- und Ressourcenverfügbarkeit

• Minimierung der Durchlaufzeiten

Viele Betriebe haben die Bedeutung von Datenanalyse und -transparenz für das Einsparpotenzial bereits erkannt. Von den befragten Unternehmen, die ein PLM einsetzen, sagen neun von zehn: PLM wird weiter an Bedeutung gewinnen. Doch wer ist für die Einführung und strategische Ausrichtung des Systems verantwortlich? In sechs von zehn Unternehmen ist das Thema ganz oben angesiedelt, weshalb sich die Geschäftsführung damit beschäftigt. Es folgen die IT-Abteilung (59 Prozent) und die Produktentwicklung (51 Prozent).

Von A bis Z alles im Blick

Wenn Unternehmen in der Lage sind, Daten über Produktionsprozesse, Lieferketten und Energieverbräuche einzuordnen und zu analysieren, können sie aus den Informationen einen Mehrwert generieren und Effizienzpotenziale heben. Die oben genannten 15 Prozent Gaseinsparung im Jahr 2022 in der Industrie wären dann nur ein Anfang, bis zu 50 Prozent sind möglich. Dies wird aber nur gelingen, wenn der Verbrauch jeder einzelnen Komponente bis ins Detail nachvollziehbar ist. Erst wenn diese Informationen vorliegen, können im virtuellen Designlabor Konstruktionsänderungen vorgenommen, Herstellungsprozesse angepasst oder Komponenten ausgetauscht werden. Besteht der digitale Zwilling die Nagelprobe, kann die Umsetzung in der realen Fertigung erfolgen - und zwar bis hin zu vermeintlichen Kleinigkeiten wie der Kunststoffverpackung des Endprodukts.

Die genaue Analyse der erhobenen Daten ermöglicht einen tiefen Einblick in die Wertschöpfungskette und ein systematisches Energieaudit – die Grundlage für eine energieoptimierte Produktion. Diese senkt die Kosten und ist elementar auf dem Weg zur angestrebten Klimaneutralität. Vor dem Hintergrund steigender Nachhaltigkeitsanforderungen müssen Unternehmen neben dem Energieverbrauch dabei auch den Lebenszyklus ihrer Produkte berücksichtigen. Eine ganzheitliche Betrachtung von der Designphase bis zur Endlagerung nicht mehr verwertbarer Reststoffe ist erforderlich. Eine solche Kreislaufwirtschaft erfordert von den Unternehmen eine kontinuierliche Datenanalyse in Echtzeit, um jederzeit über den Zustand ihrer Produkte, der zugelieferten Komponenten und der beteiligten Maschinen informiert zu sein.

Einsparpotenzial: Fazit

Parallel geführte Datensilos verhindern eine energie- und prozessoptimierte Produktion. Der durchgängige und abteilungsübergreifende Zugriff auf Produktdaten sollte für strategische Entscheidungen genutzt werden. Dazu benötigen Unternehmen eine flexible PLM-Lösung, um aus der Datenwelt Wissen zu generieren und Entscheidungen abzuleiten. Die Auswertung der selbst generierten und gesammelten Daten wird angesichts der wirtschaftlichen Verwerfungen immer wichtiger. Denn mittelfristig – so ein Kernergebnis der Aras-Studie – ist für die Industrie keine Entspannung zu erwarten. Nur wer offensiv und mutig nach neuen Lösungen sucht und die Effizienzvorteile der Digitalisierung nutzt, wird der Multikrise trotzen und das Einsparpotenzial nutzen können.

Von Jens Rollenmüller.

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