Transparenz

Beitragsbild: J&M Business Consulting GmbH

VWI Redaktion Keine Kommentare

Kreislaufwirtschaft: Warum Transparenz in der Lieferkette unverzichtbar ist

Verbraucher und Abnehmer fordern verstärkt Transparenz hinsichtlich Herkunft und Zusammensetzung von Produkten und Erzeugnissen. Dieser Trend wird zunehmend auch vom Gesetzgeber erkannt und mittels neuer Richtlinien und Verordnungen in geltendes Recht überführt. Der Rahmen spannt sich hierbei von der Herstellung bis hin zur Entsorgung und Verwertung der Produkte. Während zur Verbesserung von Sozial- und Umweltstandards in Herstellungsländern die Verabschiedung eines Lieferkettengesetzes geplant ist, hat die Abfallrahmenrichtlinie der EU nachhaltigeres Wirtschaften zum Ziel – bis hin zu einer verwirklichten Kreislaufwirtschaft.

Die Erweiterte Abfallrahmenrichtlinie von 2018

Das Recycling von Erzeugnissen wird durch als besonders besorgniserregende eingestufte Stoffe erschwert, sogenannte SVHC (Substances of Very High Concern). Diese in der REACH-Verordnung (1) festgelegten Stoffe haben je nach Einsatz das Potenzial einer besonders schwerwiegenden Auswirkung auf Mensch und Umwelt. Beispielsweise rufen diese als endokrine Disruptoren neurologische Entwicklungsstörungen hervor oder werden als krebserregend eingestuft. Bekannte Beispiele sind Weichmacher in Kunststoffen oder Metalle wie Blei und Cadmium.

In der erweiterten Abfallrahmenrichtlinie wurde daher das Aufsetzen einer Datenbank beschlossen, mit der Absicht, solche SVHC in Produkten über den gesamtem Lebenszyklus zu verfolgen und diese bei der Müllverwertung zu berücksichtigen zu können. Diese Fähigkeit ist ein Aspekt der Material Compliance – der Fähigkeit, die Zusammensetzung und Konzentration in Produkten und den darin verbauten Komponenten zu kennen und zu steuern.

Ein wesentliches Ziel für nachhaltige und effiziente Material Compliance muss daher ein systematischer Ansatz zur Erfassung der im Produkt enthaltenen Substanzen sein.

Die SCIP-Datenbank

Ab Januar 2021 sind Hersteller und Lieferanten verpflichtet, SVHC in ihren Produkten entsprechend der REACH-Verordnung in der zentralen EU-weit gültigen SCIP-Datenbank anzuzeigen (2). In Ergänzung zu den bereits bestehenden Deklarationspflichten gemäß REACH erfordert die SCIP-Datenbank unter anderem eine Information darüber, wo in Produkten genau SVHC mit einem Anteil oberhalb 0,1 Prozent nach Gewicht lokalisiert sind.

Aus diesem Anspruch folgen große Herausforderungen auf die Entwicklungs- und QM-Prozesse, vor allem aber auch auf das Lieferantenmanagement. Insbesondere hoch komplexe Produkte mit breitem oder sogar offenen Variantenraum basieren auf komplexen und volatilen Lieferketten. Substanzinformationen innerhalb der Supply Chain zu kommunizieren und zu verarbeiten wird zukünftig gleichermaßen notwendig wie schwierig.

Herausforderungen an Hersteller und Lieferanten

Die Verpflichtung zur Deklaration wird einen Großteil der herstellenden Industrie betreffen, von KMU über mittelständische Unternehmen bis zu Konzernen. Gerade kleine und mittlere Unternehmen verfügen nur über begrenzte organisatorische und personelle Kapazitäten, sich den damit verbundenen Aufgaben zu stellen. Durch seine Auswirkungen berührt das Thema mehrere Abteilungen und Strukturen entlang des Wertstroms. Material Compliance betrifft diese in unterschiedlicher Ausprägung, was bei der zukünftigen Prozessgestaltung zu berücksichtigen ist. Hinzu kommt ein oftmals nicht ausreichender Einfluss auf Zulieferer außerhalb des europäischen Wirtschaftsraums und damit eine eingeschränkte Möglichkeit, diese im erforderlichen Maß zur Kooperation zu sensibilisieren.

Die Analyse der bestehenden Lieferkette, sowie die priorisierte, schrittweise Qualifizierung hin zu einem Lieferantenmanagement, das den Erfordernissen der SCIP-Datenbank gerecht wird, ist Basis der Material Compliance.

Transparenz

Self-Assessment und Web-Infotag für Unternehmen zur SCIP-Datenbank

Für Unternehmen stellt sich die Frage, welche Vorbereitungen zur Deklaration ihrer Erzeugnisse in der SCIP-Datenbank getroffen werden müssen. Die J&M Business-Consulting GmbH hat hierzu ein Self-Assessment für Unternehmen entworfen, die damit ihre organisatorischen sowie prozess- und IT-bezogenen Voraussetzungen einschätzen können. Auf Basis dieser Einschätzung ist ein Benchmarking mit vergleichbaren Unternehmen vorgesehen.

Um die SCIP-Datenbank und seine Bedeutung für Unternehmen zu beleuchten, veranstaltet der VDMA hierzu am 27. August einen Web-Infotag.

Weiterführende Links:

  • Self-Assessment für Unternehmen: hier klicken
  • VDMA Abteilung Technik, Umwelt und Nachhaltigkeit:
    https://tun.vdma.org/
  • Info und Anmeldung zum SCIP Infotag (für VDMA-Mitglieder):
    https://tun.vdma.org/viewer/-/v2article/render/49855695

Mitglieder des VWI sowie VDMA erhalten von der J&M Business Consulting GmbH auf Anfrage eine kostenfreie und unverbindliche Übersicht über das Thema sowie die Aspekte, die von Unternehmen zu untersuchen sind, um ihrer Produktverantwortung gerecht zu werden.

Weiterführende Links:
1 Echa SCIP-Datenbank (SCIP: Substances of Concern in Products).
2 Die REACH-Verordnung der EU

Ein Gastbeitrag der J&M Business Consulting GmbH. Dieser Artikel wurde auch auf LinkedIn publiziert.

Fördermitglied Horbach
VWI Redaktion Ein Kommentar

Neues Fördermitglied im VWI: Horbach

Der Verband Deutscher Wirtschaftsingenieure e. V. (VWI) heißt ein neues Fördermitglied willkommen: die Horbach Wirtschaftsberatung für Akademiker. Seit 1983 bietet das Unternehmen Finanzberatungen an, die so individuell sind wie das Leben seiner Kundinnen und Kunden. Die Finanzpläne werden passend zu den persönlichen Lebenszielen erstellt – insbesondere für Wirtschaftsingenieurinnen und Wirtschaftsingenieure.

Die Leistungen von Horbach reichen vom ganzheitlichen Vorsorge- und Vermögensmanagement über die betriebliche Altersvorsorge bis zur Immobilienberatung. Die Kunden werden umfassend beraten, ein Leben lang. Individuelle Wünsche und Vorhaben werden dabei stets berücksichtigt. Horbach arbeitet mit mehr als 150 Produktpartnern zusammen und kann so aus einer umfangreichen Produktvielfalt schöpfen. Aus dieser Vielfalt heraus wird jeder persönliche Finanzplan erarbeitet – die Grundlage für den finanziellen Schutz und die wirtschaftliche Freiheit jedes Kunden. Dabei werden nicht nur die Vorteile der finanziellen Möglichkeiten beleuchtet, sondern auch Veränderungen berücksichtigt und mögliche Versorgungslücken aufgezeigt.

Fördermitglieder unterstützen VWI-Verbandsarbeit

Der VWI hat sich zum Ziel gesetzt, Wirtschaftsingenieuren und Wirtschaftsingenieurinnen in Ausbildung und Beruf zur Seite zu stehen sowie den Netzwerkgedanken voranzutreiben. Beides gelingt nur dank der Unterstützung von Unternehmen und Hochschulen sowie den zahlreichen Kooperationen mit Organisationen, Initiativen und Vereinen. Die vielfältigen Leistungen, die der VWI für alle Mitglieder anbietet, werden unter anderem durch Unternehmen und Hochschulen ermöglicht, die sich als Fördermitglieder einbringen. VWI-Fördermitglieder erhalten den vollen Mitgliedsstatus und damit den vollen Zugang zu den Verbandsmitgliedern. Im Unterschied zu einem Sponsoring können Unternehmen, die den Status des Fördermitgliedes haben, so aktiv an der Verbandspolitik mitwirken. Sie erhalten zudem alle VWI-Publikationen, Ermäßigungen bei VWI-Veranstaltungen und vieles mehr.

Sie haben Interesse an einer Fördermitgliedschaft? Setzen Sie sich mit dem VWI für ein individuelles Angebot in Verbindung.

LinkedIn

Beitragsbild: Pixabay

VWI Redaktion Ein Kommentar

VWI-Netzwerk: Regionalgruppen jetzt auf LinkedIn

Der VWI hat für jede Regionalgruppe eine eigene Gruppe auf LinkedIn eingerichtet. Dort können sich zum einen alle Regionalgruppenmitglieder virtuell vernetzen, zum anderen können Interessierte der geeigneten LinkedIn-Regionalgruppe beitreten. So wird sichtbar, welche VWI-Mitglieder in der jeweiligen Region tätig sind. Außerdem werden Netzwerktreffen innerhalb der Gruppe gepostet, bei denen VWIler untereinander Kontakt aufnehmen und sich austauschen können.

Einen Überblick über alle Regionalgruppen und die jeweiligen Links zu LinkedIn bietet die Webseite des VWI.

Den direkten Weg zur jeweiligen Regionalgruppe bei LinkedIn gibt es auch hier – klicken Sie einfach auf die entsprechende Gruppe und bitten Sie um Aufnahme.

Die mehr als 20 Regionalgruppen des VWI sind über das gesamte Bundesgebiet verteilt. Sie bilden mit ihren Aktivitäten und ihrem Engagement ein vitales Netzwerk von Wirtschaftsingenieurinnen und Wirtschaftsingenieuren und machen Angebote für alle Mitglieder des Verbandes. Die Veranstaltungen und Treffen in den Regionalgruppen bieten inhaltlich ein breites Spektrum. Außerdem eröffnen sie die Gelegenheit, neue Kontakte zu anderen Mitgliedern zu knüpfen, bestehende weiter zu vertiefen und sich in persönlichen Gesprächen auszutauschen.

Bei Fragen zu den Regionalgruppen und ihren Auftritten bei LinkedIn können sich VWI-Mitglieder an Vorstandsmitglied Matthias Maroske wenden.

Berufserfahrung Wirtschaftsingenieure

Beitragsbild: Pixabay

VWI Redaktion Ein Kommentar

Wirtschaftsingenieure: Weiter gefragt

Aktuellen Medienberichten zufolge sind im zweiten Quartal 2020 die Stellenangebote für Ingenieurinnen und Ingenieure in den meisten Fachgebieten stark zurückgegangen. Wirtschaftsingenieure werden in diesen Berichten nicht erwähnt. Für Unternehmen liegen Wirtschaftsingenieure voll im Trend, wenn sie in der Ausbildung und in der beruflichen Praxis nach dem Motto „lebenslanges Lernen“ ihr Wissen stets den aktuellen Anforderungen angepasst haben. Dazu gehört auch, regelmäßig Weiterbildungsangebote innerhalb und außerhalb der Unternehmen oder anderer Institutionen wahrzunehmen.

Im strategischen und operativen Fokus der Unternehmen ist eine End-to-End- oder Life-Cycle- Berechnung – zum Beispiel bei Investitionen, beim Energieverbrauch, in der Materialwirtschaft, im Qualitätsmanagement, in der Produktentwicklung und in weiteren Bereichen – von großer Bedeutung. Damit rückt die technisch-wirtschaftliche Betrachtung von den entsprechenden Unternehmensprozessen immer mehr in den Vordergrund, und gleichzeitig die Attraktivität von Wirtschaftsingenieuren.

Besonders ausgelöst wird diese neue Entwicklung von der Kundenseite und von öffentlichen Meinungsbildnern. Die Anforderungen an Nachhaltigkeit – also lange Lebensdauer, Wirtschaftlichkeit, Wiederverwertbarkeit, geringer Energieverbrauch – werden zunehmend Bestandteil von Image und Markeninhalten.

Die Chancen für Wirtschaftsingenieure steigen weiter, weil besonders diese Berufsgruppe an der Veränderung und Neuentwicklung von Geschäftsmodellen mitwirken kann. Praktisches Beispiel: Angebote in der Industrie werden immer technisch-wirtschaftlich mit einer Amortisationsbetrachtung vorgenommen – eine klassische Aufgabe für den Wirtschaftsingenieur. Das meisten Chancen scheint die Transformation von Geschäftsprozessen in die Digitalisierung zu werden, mit Nutzung neuer Software-Tools auf Plattformen oder in der Cloud und der Anwendung neuer Methoden wie 3D-Druck, Augmented Reality, Robotics, Sensorik, dualer Zwilling etc.

Die Merkmale und Kompetenzen von Wirtschaftsingenieuren ist die eine Seite der Medaille. Die andere Seite ist, das eigene Berufsbild selbstbewusst bei Mitarbeitersuchenden und den Unternehmen zu kommunizieren.

Von Peter Bauditz, Ehrenmitglied des VWI-Beirats

 

Für die 15. Auflage seiner Berufsbilduntersuchung „Wirtschaftsingenieurwesen: Hochschulausbildung, Wissenschaft und Praxis“ hat der VWI alle relevanten Fakten rund um das Berufsbild des Wirtschaftsingenieurs zusammengetragen.

VWImpact Expertentalk

Beitragsbild: VWI

VWI Redaktion Keine Kommentare

VWImpact: Premiere für Expertentalk

Social Entrepreneurship, Nachhaltigkeit, das Lösen gesellschaftlicher Missstände – das sind die Themen von VWImpact. In diesem Jahr fand zum ersten Mal der VWImpact-Expertentalk statt. Dieser bildete den Auftakt einer nun regelmäßig stattfindenden Gesprächsreihe, mit der der VWI seiner ökologisch-sozialen Verantwortung stärker nachkommen und mit Impulsgebern aus Wirtschaft und Gesellschaft über progressive Zukunftstrend ins Gespräch kommen will. Bei der Premiere dieses Veranstaltungsformat war Mateusz Wielopolski zu Gast. Sein Thema: „Circular Economy als Chance für ökointelligente Innovation“.

Etwa 60 Teilnehmende trafen sich zu dem Expertentalk, und vom Studierenden bis zum Pensionär waren alle Altersgruppen vertreten. Mateusz selbst verfügt über knapp zehn Jahre internationale Erfahrung in der Innovations- & Technologieentwicklung, primär im Bereich nachhaltiger Materialien, und ist inzwischen mit seiner Firma Ævolution im Bereich der Nachhaltigkeitsberatung aktiv.

Der Vortag selbst behandelte sämtliche Impulse, die für eine ganzheitliche Betrachtung des Themas Kreislauftwirtschaft relevant sind – von den Beweggründen derartiger Überlegungen über konkrete Definitionsansätze bis hin zu Fragen nach Konsequenzen und Möglichkeiten der Implementierung auf unternehmensseitiger Ebene. Und perspektivisch, dieser Schluss bleibt jedenfalls nach dem Vortrag, wird die nächste industrielle Revolution diesen Megatrend nicht nur tangieren, sondern vielmehr als zentrales Fortschrittsziel betrachten müssen – schließlich steht außer Frage, dass es auf einem begrenzten Planeten kein unbegrenztes Ressourcenwachstum geben kann.

Dieser Ansatz ist inzwischen auch schon in der Mitte der Gesellschaft angekommen. Daher dürfte für Unternehmen jedweder Art zumeist schon jetzt die Flucht nach vorne die beste Strategie sein – sprich: Wertschöpfungsketten transformieren, das Kerngeschäft konsequent validieren und in disruptive Geschäftsmodell investieren. Der Grund dafür liegt langfristig betrachtet jedenfalls auf der Hand: mehr Zukunftsfähigkeit durch ein attraktiveres Brand Image und regulatorische Vorteile, eine beschleunigte Digitalisierung und eine bessere Anpassungsfähigkeit. Oder anders ausgedrückt, wie es der britische Architekt Cameron Sinclair einmal überaus treffend formuliert hat: „When sustainability is viewed as being a matter of survival for your business, I believe you can create massive change.”

Abschließend will der VWI auch an dieser Stelle noch einmal ganz herzlich „Danke“ sagen – ganz besonders natürlich zu Mateusz Wielopolski für seinen lebhaften Einsatz, aber auch zu den Teilnehmenden, die durch ihre Beteiligung diesen fruchtbaren Austausch erst möglich gemacht haben.

Von Jürgen Baumgärtner, VWI

KI: Ankunft von Transporten prognostizieren

Beitragsbild: Pixabay

VWI Redaktion Keine Kommentare

KI: Ankunft von Transporten prognostizieren

Ein Wissenschaftlerteam der TU Berlin hat in Zusammenarbeit mit DB Cargo und der Kühne Logistics University ein intelligentes System entwickelt, das Störungen in der Logistikkette vorhersagt – und es damit erlaubt, die Ankunft von Transporten genauer zu prognostizieren. Bisher ist eine solche Prognose wegen der Komplexität der einzelnen Transport- und Umschlagprozesse sowie der vielen möglichen Störungen eher schwierig. Das hat weitreichende wirtschaftliche und ökologische Folgen für die weltweiten Logistiknetzwerke, da Lieferungen unpünktlich ankommen, Transportmittel suboptimal ausgelastet sind und der Koordinationsaufwand für die Akteure hoch ist.

Um das Problem zu lösen, setzt das kürzlich abgeschlossene Forschungsprojekt „Smart Event Forecast for Seaports“ (SMECS) auf die Potenziale Künstlicher Intelligenz (KI). Die Projektleitung lag beim Fachgebiet Logistik der TU Berlin von Prof. Dr.-Ing. Frank Straube. Das Team um den Wirtschaftsingenieur hat Verfahren des Maschinellen Lernens für ein intelligentes System genutzt, das die Ankunftszeit von Transporten mit Lkw und Zug über Straße und Schiene prognostiziert, um das pünktliche Eintreffen von Containern an wichtigen Prozessabschnitten wie dem Seehafen frühzeitig bewerten zu können. Entlang der Logistikkette werden dabei den beteiligten Unternehmen neben der ETA-Information (Estimated Time of Arrival) auch Ineffizienzen und Störungen sowie geeignete Handlungsmaßnahmen aufgezeigt. „Das Projekt beweist die Machbarkeit KI-basierter Prognosen und zeigt die strategische Bedeutung von Daten für die Logistik“, so Straube.

Um Prognosen erstellen zu können, hat das Team die Transportkette in verschiedene Teilabschnitte – Lkw-Transport, Umschlag auf den Zug, Zugtransport – zerlegt und dafür jeweils individuelle IT-Modelle mit unterschiedlichen Algorithmen entwickelt. Hierzu gehören neben Prognosemodellen für den Straßen- und Schienentransport auch Lösungen für Umschlag- und Rangierprozesse in den logistischen Knotenpunkten. Die Lernalgorithmen wurden mit historischen Daten von vier Jahren aus insgesamt 15 verschiedenen IT-Systemen der beteiligten Unternehmen gefüttert. Neben Informationen über den genauen Verlauf von Transporten beinhalteten diese Daten rund 50 im Projekt ermittelte Faktoren, die Einfluss auf die Abläufe der einzelnen Prozesse haben – betriebliche Informationen wie Personaleinsatzplanungen, Fahrzeugeigenschaften, Strecken- und Infrastrukturauslastungen sowie externe Faktoren wie Baustellen und Wetterbedingungen. Auf Basis der historischen Daten lernten die Algorithmen die Zusammenhänge zwischen diesen Einflussfaktoren und den Prozesszeiten und wenden dieses Wissen auf neue, unbekannte Fälle an.

Im Anschluss an die Entwicklung der einzelnen Prognosemodelle erfolgte deren Integration in ein Gesamtsystem, das die Berechnung einer „Door-to-Port-ETA“ für Transportaufträge zulässt. Das Prognosesystem des SMECS-Projektes wurde zusätzlich um eine KI-basierte Entscheidungsunterstützung ergänzt, die in Abhängigkeit der ETA-Prognose Anschlusskonflikte der einzelnen Prozesse automatisch detektiert und den beteiligten Akteuren Empfehlungen für optimierende Maßnahmen bereitstellt. So können Akteure potenzielle Störungen und Prozessverzögerungen bei Transporten frühzeitig erkennen und zielgerichtet eingreifen.

Um die Ergebnisse des Projektes der Öffentlichkeit zugänglich zu machen, hat das Team sein Prognosesystem in eine webbasierte Anwendung in Form eines Demonstrators überführt. Diese Darstellung eröffnet die Möglichkeit, die Potenziale von KI am Beispiel ausgewählter historischer, anonymisierter Transportaufträge interaktiv zu erproben.

Tool bewertet Recyclingfähigkeit von Verpackungen

Beitragsbild: Henkel

VWI Redaktion Keine Kommentare

Verpackungen: Tool bewertet Recyclingfähigkeit

Verpackungen sollen Produkte schützen, unter anderem bei Transport und Lagerung. Um nachhaltige Verpackungen zu entwickeln und Ressourcen zu schonen, hat Henkel ein einfach zu bedienendes Softwaretool entwickelt, das Kunststoffverpackungen schnell und zuverlässig auf ihre Recyclingfähigkeit überprüft. Inzwischen kann das Tool namens EasyD4R neben Kunststoff auch Verpackungen aus Papier und Karton, Glas, Aluminium und Weißblech analysieren.

Ursprünglich hat Henkel EasyD4R entwickelt, um die Recyclingfähigkeit neuer Verpackungen bereits während der Produktentwicklung schnell und zuverlässig zu ermitteln. Das Tool basiert auf öffentlichen und anerkannten Kriterienkatalogen wie beispielsweise von Plastics Recyclers Europe und ist bei Henkel unternehmensweit im Einsatz. Dass EasyD4R funktioniert, hat eine unabhängige Prüfung durch das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT bestätigt. Die Wissenschaftler analysierten dafür die Bewertungssoftware und deren Ergebnisse und verglichen sie mit nationalen sowie internationalen Standards.

Die Software bewertet die Recyclingfähigkeit von Verpackungen anhand ihrer Zusammensetzung und der einzelnen Gewichtsanteile der jeweiligen Bestandteile wie zum Beispiel Grundmaterialien, Verschlusssysteme, Etiketten oder Farben. Für alle Bestandteile ist die jeweilige Eignung für die Sortier- und Recyclingprozesse hinterlegt. Auf dieser Basis zeigt EasyD4R nach einem Ampelbewertungssystem ein klares Ergebnis an: Es veranschaulicht, welches Design zu welchem Prozentsatz recyclingfähig ist und wo Verbesserungspotenziale bestehen. So unterstützt es bei der Entwicklung nachhaltiger Verpackungslösungen.

Henkel stellt das Bewertungstool auf seiner Webseite unter www.henkel.de/easyd4r öffentlich zur Verfügung, damit es noch weitere Unternehmen und Organisationen nutzen und so einfacher nachhaltige Verpackungslösungen entwickeln können. Henkel will damit die offene Zusammenarbeit fördern und den Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft beschleunigen. Denn das könne nur gelingen, wenn alle Beteiligten entlang der Wertschöpfungskette zusammenarbeiten – und zwar mit klaren Definitionen und einheitlicher Bewertung.

Technologiekalender: Trends beim automobilen Wandel

Beitragsbild: DLR (CC-BY 3.0)

VWI Redaktion Keine Kommentare

Technologiekalender: Trends beim automobilen Wandel

Trends und zeitliche Entwicklung automobiler Schlüsseltechnologien beschreibt der Technologiekalender „Strukturwandel Automobil Baden-Württemberg“, den das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) jetzt gemeinsam mit dem Institut für Produktentwicklung (IPEK) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), dem IMU-Institut und dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) veröffentlicht hat. Die Studie untersucht in mehreren Szenarien, wie sich automobile Schlüsseltechnologien unter bestimmten Bedingungen bis 2035 entwickeln können. Auf diese Weise soll sie vor allem kleinen und mittleren Unternehmen Orientierung bieten und sie bei strategischen Entscheidungen unterstützen.

Der Technologiekalender beinhaltet einen Leitfaden, außerdem einen Modulkatalog, der mit 44 Roadmaps die zeitliche Entwicklung relevanter Module und Komponenten umfasst, sowie eine Beschreibung relevanter Schlüsseltechnologien in Form von 148 Technologiesteckbriefen, inklusive der zeitlichen Einordnung anhand von Reifegraden. Er vergleicht künftige Mobilitätsszenarien, die durch unterschiedliche Antriebstechnologien geprägt sind. In einem Szenario dominieren batterieelektrische Antriebe für Elektroautos, in einem zweiten wasserstoffbasierte Brennstoffzellenantriebe und in einem dritten synthetische Kraftstoffe für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. In zwei weiteren Szenarien betrachtet das Autorenteam, wie schnell sich vernetztes und autonomes Fahren etablieren wird – eher allmählich oder sehr rasch. Denn dieser Faktor gilt als maßgeblich dafür, wie sich Fahrzeugausstattung und Nutzungsverhalten weiterentwickeln werden.

Um neue und zukunftsfähige Produkte zu identifizieren, ordnet die Studie die Reifegrade unterschiedlicher Technologien und deren Produktion zeitlich ein. Umfangreiche Roadmaps und Technologiesteckbriefe stellen dar, wann sich welche Technologien etablieren und welche Kompetenzen dafür wichtig sind. Die einzelnen Steckbriefe erläutern die spezifischen Eigenschaften, Entwicklungspotenziale und Herausforderungen der jeweiligen Technologie. Die Bandbreite reicht von neuartigen Technologien für weiterentwickelte Verbrennungsmotoren, über die Themen Thermomanagement, Elektromotoren, Batterien, Brennstoffzellen bis hin zu Sensoriken für Kommunikation und Positionsbestimmung für autonomes Fahren.

Für die Studie hat das Team mit nationalen und internationalen Experten eine Delphi-Umfrage durchgeführt. Darüber hinaus wurden die weltweiten Forschungsaktivitäten in den jeweiligen Technologien und deren Akteure identifiziert sowie relevante Patente recherchiert und analysiert. Das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg hat das Projekt im Rahmen des Strategiedialogs Automobilwirtschaft Baden-Württemberg gefördert.

Virtual Reality

Beitragsbild: HLRS/Fabian Dembski

VWI Redaktion Keine Kommentare

Virtual Reality: Kooperation auch im Homeoffice

Das wegen der Corona-Pandemie erforderlich gewordene Social Distancing treibt in vielen Bereichen die Digitalisierung voran. Das gilt auch für Virtual Reality: Normalerweise werden Simulationsergebnisse aus Supercomputern oder Konstruktionsdaten aus CAD-Systemen in einer sogenannten Cave visualisiert und im Team analysiert. Cave steht für Cave Automatic Virtual Environment und bezeichnet einen Raum zur Projektion einer dreidimensionalen Illusionswelt. Das System wird vor allem in Forschung und Industrie genutzt, beispielsweise beim Autodesign, und bietet mehreren Nutzern gleichzeitig die Möglichkeit, die jeweilige virtuelle Welt zu erleben. Visualisierungsexperten aus sechs baden-württembergischen Hochschulen haben nun im Projekt Virtuelle Kollaborationslabore Baden-Württemberg (KoLab-BW) eine Softwareplattform entwickelt, die auch räumlich getrennt arbeitenden Personen die Kooperation in virtuellen Umgebungen ermöglicht.

Die Plattform stellt einen virtuellen Meeting-Raum zur Verfügung, in dem sich Teams aus Wissenschaft, Forschung, Entwicklung und Anwendung treffen können – mit Hilfe der im Projekt KoLab-BW entwickelten Virtual-Reality-Software sowie kostengünstiger, kommerziell verfügbarer VR-Brillen und Controllern. Im Gegensatz zur klassischen Cave kann die Hardware des virtuellen Meeting-Raums an beliebiger Stelle stehen. In diesem Raum können die Teams über Avatare miteinander interagieren und gemeinsam 3D-Visualisierungen analysieren – direkt von ihrem Arbeitsplatz aus oder sogar im Homeoffice.

Die Technik soll insbesondere in Situationen, die ein spontanes persönliches Zusammenkommen erschweren, die Zusammenarbeit unterstützen und maßgeblich die aktuell erschwerten Arbeitsprozesse erleichtern – etwa bei verteilten Standorten der Mitarbeitenden oder eben bei Social Distancing. Das Entwicklerteam geht davon aus, dass diese Anwendung von Virtual Reality nicht nur in Corona-Zeiten unter anderem dazu beitragen wird, wissenschaftliche Erkenntnisse zu beschleunigen oder die Einführungszeit neuer Produkte am Markt deutlich zu verkürzen. Zudem wird erwartet, dass die neue Software im Bereich von Schulung und Training von großem Nutzen sein wird. So könnte sie die Ausbildung von Studierenden maßgeblich unterstützen oder auch für moderne Methoden des Distance Learnings genutzt werden.

Am KoLab-BW-Projekt sind das Kompetenzzentrum Virtual Engineering Rhein-Neckar (KVE) der Hochschule Mannheim, das Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) und das Visualisierungsinstitut der Universität Stuttgart (VISUS) sowie die Universität Ulm, die Hochschule Albstadt-Sigmaringen und die Hochschule Ravensburg-Weingarten beteiligt. Gefördert wird das Projekt durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg.

Elektromotoren

Beitragsbild: Additive Drives

VWI Redaktion Keine Kommentare

Elektromotoren: Mehr Leistung mit 3D-Druck

Ein neuartiges 3D-Druckverfahren ist der Kern einer Ausgründung des neu gestarteten Exist-Forschungstransfers „Additive Drives“ an der TU Bergakademie Freiberg. Ziel ist es, die Leistung und den Wirkungsgrad aktueller Elektromotoren zu steigern. Dafür soll die Kupferspule – Hauptbestandteil einer jeden Elektromaschine – künftig direkt aus den Entwicklungsdaten in die additive Fertigung überführt werden, um so deutlich kürzere Entwicklungs- und Testzyklen zu ermöglichen.

„Wir denken den Elektromotor neu“, sagt dazu Philipp Arnold. Der Wirtschaftsingenieur steht gemeinsam mit Axel Helm, Dr. Jakob Jung und Lasse Berling hinter der Ausgründung. Er will innerhalb des kommenden Jahres die additive Fertigung von Kupferspulen am Markt etablieren und die Technologie weiterentwickeln. „Die Antriebsaufgaben der Zukunft – ob in Industrie oder Verkehr – stellen hohe Anforderungen an die einzelnen Komponenten“, so Arnold: „Klassische Herstellverfahren für Elektromotoren stoßen hier schnell an ihre Grenzen. Das Herstellen der Kupferspulen mittels 3D-Druck löst dieses Problem. Die betriebsoptimale Geometrie der additiven Bauteile ermöglicht eine Leistungssteigerung um bis zu 45 Prozent.“

Die traditionelle Fertigung von Prototypen für Elektromotoren dauert bis zu sieben Monate, teilt das Team mit. Grund dafür seien komplexe Wickelwerkzeuge, die es zu fertigen und einzurichten gelte. Im Gegensatz dazu benötige das Kupfer-3D-Druckverfahren keine zusätzlichen Werkzeuge und verkürze die Fertigungszeit auf wenige Tage. Das soll deutlich schnellere Testzyklen und Marktreifeprozesse ermöglichen, so dass in Zusammenarbeit mit einem Fertigungsnetzwerk in kurzer Zeit vollständige Elektromotoren entstehen können.

Das dafür verwendete Fertigungsverfahren des selektiven Laserschmelzens ist dabei ebenso wie das Kupfer-Rohmaterial auf die Anwendung optimiert, so das Team weiter. „Wir erreichen eine elektrische Leitfähigkeit von 100 Prozent nach dem International Annealed Copper Standard (IACS)“, sagt Mitgründer Axel Helm. Als Spezialist für die additive Fertigung hat der Ingenieur den 3D-Druckprozess im Rahmen jahrelanger Forschungsarbeit zur Reife gebracht. Das Laserschmelzen garantiere zudem einen extrem festen Zusammenhalt der Komponenten: Sämtliche Materialeigenschaften – von der thermischen Leitfähigkeit bis zur Spannkraft – stehen laut Helm klassischen Metallbauteilen aus gegossenem Stahl, Aluminium oder Kupfer daher in nichts nach.