Wie eine verbesserte Risikoeinschätzung für mehr Nachhaltigkeit in der Produktion sorgt

Nicht nur wirtschaftliche Ziele, sondern auch Umwelt- und Nachhaltigkeitsziele lassen sich mit Risikomanagement besser erreichen.

Die Nachfrage ist da, doch die Maschinen stehen still – ein Schreckensszenario für jedes produzierende Unternehmen. In den vergangenen Monaten standen etliche Hersteller vor genau dieser oder ähnlichen Herausforderungen. Durch die globale Pandemie kam es zu Lieferengpässen seitens der Zulieferer, Umplanungen durch personelle Ausfälle oder nicht-funktionstüchtige Maschinen, da Wartungsarbeiten nicht rechtzeitig abgeschlossen werden konnten oder Ersatzteile fehlten. All dies kann nicht nur zu wirtschaftlichen Einbußen führen, sondern sich auch massiv auf Unternehmensziele im Bereich Umweltschutz und Nachhaltigkeit auswirken. Es wurde daher deutlich, wie wichtig es ist, dass Unternehmen flexibel auf unvorhergesehene Einflüsse reagieren können.

Ein umfassendes Risikomanagement ist heutzutage unerlässlich und bereits in vielen Unternehmensstrategien fest etabliert. Denn obgleich des immensen ökonomischen Potenzials, erhöhen ein vernetzter Weltmarkt und globale Lieferketten das Geschäftsrisiko von Unternehmen. Treten unvorhergesehene Ereignisse ein, die das Produkt oder den Prozess negativ beeinflussen, kann das zu Geschäftseinbrüchen führen. Daher gilt es, im Vorfeld Nutzen und Kosten bzw. Risiken gegeneinander abzuwägen. Hinter dem Begriff „Failure Mode and Effects Analysis” (FMEA) versteckt sich genau dies: eine Analyse potentieller Risiken bei Produkten oder Prozessen, um vorab Effekte vorhersehen und Gegenmaßnahmen einplanen zu können.

Der Einsatz digitaler Lösungen, wie beispielsweise virtueller Zwillinge, macht dies heute noch komfortabler und effektiver. So lassen sich damit nicht nur verschiedenste Szenarien durchspielen, sondern auch flexibel Parameter anpassen, um mögliche Auswirkungen von negativen Ereignissen wie bspw. Maschinenausfällen vorhersehen zu können. Durch die Abbildung des gesamten Prozesses im virtuellen Zwilling sind Unternehmen in der Lage, frühzeitig geeignete Gegenmaßnahmen zu planen und bei Bedarf einzusetzen. Die Produktionslinie wird dadurch nicht nur krisensicher, sondern auch effizienter und nachhaltiger.

Die Themen Umweltschutz und Nachhaltigkeit stehen inzwischen in vielen Unternehmen oben auf der Agenda. Ein steigendes öffentliches Interesse und Bewusstsein sowie politische Vorgaben, erfordern ein Umdenken in diesem Bereich und mehr Verantwortung seitens produzierender Betriebe. Eine Studie des Marktforschungsinstituts Rothmund Insights aus dem Februar 2021 ergab, dass die Mehrheit der Verbraucher (89 Prozent) sich wünscht, dass Unternehmen in Zukunft nachhaltiger und umweltgerechter wirtschaften. 

Darauf zielt auch der Green New Deal der Europäischen Union ab, mit dem Investitionen in ressourcenschonendes und nachhaltiges Wirtschaften gefördert werden. Neben der schrittweisen Reduzierung der Netto-Treibhausgase, ist vorgesehen, dass wirtschaftliches Wachstum nicht mehr zulasten der Ressourcennutzung erfolgt. Umweltschutz und Ressourcennutzung sind also stärker denn je mit dem langfristigen wirtschaftlichen Erfolg verknüpft, sodass sie zu einem wichtigen Faktor im Risikomanagement geworden sind – sowohl auf der Input- als auch auf der Output-Seite.

Die Berücksichtigung von Umweltfaktoren spielt in der Risikoanalyse eine immer wichtigere Rolle. Hier geht es nicht nur darum, wie beispielsweise die Verschmutzung von Luft, Boden und Gewässern vermieden werden kann, sondern auch wie Ressourcen in der Fertigung eingesetzt werden können. Auch neue Fertigungsweisen, wie etwa der 3D-Druck oder nachhaltiges produzieren direkt vor Ort ohne lange Lieferwege, helfen, den ökologischen Fußabdruck zu minimieren.

Mittels virtueller Zwillinge und Simulationssoftware können Produkte beispielsweise zunächst in der virtuellen Welt simuliert werden. Dort kann geprüft werden, ob ein Risiko besteht, dass sich das fertige, reale Produkt später negativ auf die Umwelt auswirkt. Ein umfassendes Risikomanagement, welches beispielsweise den Ausfall von Teilen der Produktionslinie oder Schwankungen in der Verfügbarkeit von Produktionsmitteln einkalkuliert, kann auch berücksichtigen wie sich dies auf CO2-Ausstoß, Ressourcennutzung und entstehende Abfälle auswirkt. Ebenso kann die Lieferkette miteinbezogen werden: Auch diese lässt sich vollständig virtuell abbilden und optimieren.

Wie wichtig Digitalisierung für den langfristigen wirtschaftlichen Erfolg ist, ist einem Großteil der Unternehmen bewusst. Und auch beim Thema Nachhaltigkeit denkt die Mehrheit inzwischen digital. Eine Umfrage von Bitkom aus dem Herbst 2020 unter 552 Industrieunternehmen ergab: 73 Prozent sind überzeugt, dass die Industrie 4.0 den CO2-Ausstoß verringert und gar 85 Prozent bezeichnen die Technologien der Industrie 4.0 als essentielle Tools für die Kreislaufwirtschaft.

Um den digitalen Wandel im eigenen Betrieb ganzheitlich umzusetzen, eignet sich eine einheitliche Businessplattform, wie die 3DEXPERIENCE Plattform. Damit kann die gesamte Produktionslinie mithilfe eines virtuellen Zwillings im virtuellen Raum dargestellt werden. Reale Szenarien können im Vorfeld simuliert und auftretende Fehler direkt behoben werden. Ebenso können bestimmte Parameter ad hoc angepasst und ein Stillstand der Produktion vermieden werden – etwa, wenn sich die Lieferung notwendiger Rohstoffe verzögert oder sich personelle Ressourcen kurzfristig verändern. So stellen Unternehmen sicher, auch in Krisenzeiten schnell handeln zu können und dabei ihre Nachhaltigkeits- und Umweltziele erreichen.