Projekt ArePron – Agiles ressourceneffizientes Produktionsnetzwerk

Für produzierende Unternehmen gewinnen die Themen Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz zunehmend an Bedeutung. Häufig mangelt es jedoch an einem Vorgehen zur Adressierung des Themas und einer Datengrundlage, die eine Übersicht über den Ressourceneinsatz und die Zuordnung der Verbräche auf das hergestellte Produkt ermöglicht.

Das übergeordnete Ziel des Transferprojekts ArePron liegt deshalb darin, hessische KMUs beim Transformationsprozess zur digitalen und nachhaltigen Produktion zu unterstützen. Dabei soll insbesondere aufgezeigt werden, wie eine entsprechende Datengrundlage für die Bewertung der Ressourceneffizienz aussehen sollte.

Unter Beteiligung der Institute DiK, SuR und PTW der TU Darmstadt dient ein Produktionsnetzwerk bestehend aus Maschinen der ETA- und CiP-Lernfabriken als Nukleus für die Projektarbeit. Dort werden im Rahmen von Test- und Produktionskampagnen Bauteile gefertigt, anhand derer die Ergebnisse erprobt und veranschaulicht werden können.

Die Tätigkeiten im Projekt unterteilen sich in drei Bereiche:

Methodenentwicklung

• Methodik zur systematischen Transparenzschaffung

• Einführung eines Traceability-Systems

• Einführung einer IoT-Plattform

• Modell zur Ökobilanzierung

Praktische Umsetzung

• IoT-Plattform

• Traceability-System

• Sensorikeinsatz (Aufrüstung)

• Ressourceneffizienzbewertung

• Ermittlung des produktspezifischen CO2-Fußabdrucks

Transfer

• ArePron-Workshop

• Praxisleitfaden

• Veröffentlichungen

• Sitzungen mit Industriebeirat

Zunächst werden die beiden Lernfabriken im Projekt hinsichtlich ihres Ressourceneinsatzes genau untersucht. Dafür werden umfangreich Sensoren implementiert, um letztlich ermitteln zu können, welche Ressourcenverbräuche in der industriellen Praxis kontinuierlich, temporär oder bspw. aus Datenblättern erfasst werden sollten. Festgehalten werden alle gesammelten Informationen im neu entwickelten VaRA-Tool (Value Stream Resource Analysis), welches im Projekt auch als App umgesetzt wird. Um die Ressourcenverbräuche später auf einzelne Produkte umlegen zu können, wird zudem ein umfassendes Traceability-System in beiden Lernfabriken eingeführt. Die gewonnenen Daten werden dann auf einer eigens konfigurierten IoT-Plattform verarbeitet und zur Berechnung eines produktspezifischen CO2-Fußabdruckes verwendet, der als Basis für die Bewertung der Ressourceneffizienz dient. Damit kann die Ressourceneffizienz als zusätzliche Zielgröße neben Kosten und Zeit in der Produktionsplanung und –steuerung berücksichtigt und für die Fertigung im Produktionsnetzwerk genutzt werden.

In Zusammenarbeit mit dem ArePron-Industriebeirat wurde das Vorgehen dann unter anderem bei der Jacob Maul GmbH angewendet und validiert. Hierbei wurde eine Energie- und Ressourcenanalyse der Pulverbeschichtungsanlage für ein Beispielprodukt vorgenommen, wodurch sich wesentliche Stellhebel zur Ressourceneinsparung identifizieren ließen.

Die im Projekt entwickelten Ergebnisse, wie bspw. die methodische Vorgehensweise zur Transparenzschaffung oder das Vorgehen zur Berechnung des produktspezifischen CO2-Fußbdrucks, werden als Empfehlung unter anderem im eigens entwickelten Are- Pron-Workshop sowie im Praxisleitfaden an die Industrie weitergegeben. Die gewonnenen Datensätze können zudem in weiteren Forschungsarbeiten eingesetzt werden, um auf dem Weg hin zu einer digitalen, nachhaltigen Produktion weiter voranzukommen.