Pandemie und Ukraine-Krieg legen die Verwundbarkeit industrieller Wertschöpfungsketten offen. Ausgelöst durch die aktuelle geopolitische und wirtschaftliche Lage sind Industrieunternehmen unmittelbar mit fehlenden Rohstoffen und Produkten konfrontiert. Das Bemühen um einen möglichst geringen Rohstoff- und Energieverbrauch findet vielfach nach dem Effizienzprinzip statt, sprich, mehr aus weniger zu machen. Doch Effizienz alleine hilft nicht mehr, wenn Rohstoffquellen versiegen, Preise zu hoch steigen oder der gesellschaftliche Druck Unternehmen dazu bewegt, keine Rohstoffe mehr Ländern zu importieren, in denen von Menschrechtsverletzungen auszugehen ist.
Produkte sollen ausfallen
Heute werden viele Ressourcen durch geplante Obsoleszenz und linearwirtschaftliche Produktkonstruktion vernichtet. Abfall entsteht, weil Produkte wie Maschinen und Werkzeuge für Firmen oder Kühlschranke für Verbraucherinnen und Verbraucher so konzipiert sind, dass sie irreparabel kaputtgehen oder technisch überholt sind. Das Geschäftsmodell dahinter lautet geplante Obsoleszenz: Entwicklung, Fertigung und Vertrieb in einem kontinuierlichen Prozess. Die Abfallmenge, die auf diese Weise laufend anfällt, bindet Rohstoffe, die sich nicht wiederverwenden lassen und die zu Lasten der Umwelt entsorgt werden. Die Endlichkeit von Ressourcen, die Verantwortung von Unternehmen entlang der Lieferkette und nicht zuletzt Beschaffungsengpässe erfordern eine neue Maxime im Wirtschaften: Die industrielle Wertschöpfung muss den Ressourcenverbrauch senken und darf vor allem nicht weiter zu einer irreversiblen Ressourcenvernichtung führen.
Der Designed-to-last-Ansatz
Langfristig braucht es Veränderungen, aber nicht evolutionär, sondern revolutionär. Aus ökologischer Sicht müssen Produkte auf eine neue Art entstehen, genutzt und wiederverwertet werden, wenn sie keine Verwendung mehr finden. Gefordert sind Geschäftsmodelle, die die Lebensdauer von Produkten und Betriebsmitteln verlängern, die Stoffkreisläufe schließen und Ressourcen zurückgewinnen. Das verändert zum einen Geschäftsmodell und Wertschöpfung produzierender Unternehmen, zum anderen sind diese Änderungen nur mithilfe einer digitalen Transformation zu erreichen. Dieses Zusammenspiel drückt sich für produzierende Unternehmen in den folgenden Handlungsfeldern aus.
Lebenszyklus anders verwalten
Das State-of-the-Art-PLM sieht eine digitalisierte, vernetzte End-to-End-Betrachtung von Produkten vor. Für den Produktentstehungsprozess (PEP) braucht zum einem den Fokus, der von der Produktentstehung über die Produktnutzung bis hin zur Produktentsorgung und Wiederverwertung reicht. Das bedeutet für die materielle Zusammensetzung und die Konstruktion von Produkten, dass recyclebare, schadstoffemissionsfreie Stoffe eingesetzt werden sollten. Dafür müssen Materialeigenschaften transparent und erforscht sein. Simulationen und Analysen werden in der Produktentwicklung entsprechend wichtiger. Zum anderen braucht es die konsequente Integration der Ökobilanz (englisch Life Cycle Assessment, kurz LCA) ins PLM. So lassen sich Umweltauswirkungen und Energieverbrauch von Produkten sowie die damit verbundenen vor- und nachgeschalteten Prozesse berücksichtigen. Immer mehr Datenmodelle, Simulationen und Analysen sind nötig, um die Ökobilanz von Produkten bei Design, Beschaffung, Nutzung und Recycling zu prognostizieren. All das funktioniert nur durch die Beschaffung und Verarbeitung heterogener Daten aus verschiedenen Quellen, bis hin zum Produkt, das als cyberphysisches System selbst Datenträger ist.