Forschungsverbund ERMA

Oktober 2014: Buchbeitrag zu ERMA

Eine innovative interdisziplinäre Produktentwicklung erfordert das Überdenken heutiger Methoden, Prozesse, IT-Lösungen und Organisationsformen. In diesem Buch wird anhand eines zentralen Beispiels das interdisziplinäre Vorgehen zur modellbasierten Entwicklung mechatronischer Systeme am erweiterten V-Modell beschrieben. Dabei werden bestehende disziplinspezifische und disziplinübergreifende Konstruktionsmethoden berücksichtigt. Die durchgängige Nutzung digitaler Modelle wird in den Phasen des Requirements Engineerings, der interdisziplinären Systemmodellbildung, der disziplinspezifischen Detailentwicklung sowie der digitalen Fabrikplanung veranschaulicht. Weiterhin werden die Ausgestaltung und Steuerung von Entwicklungsprozessen über Prozessmodelle adressiert. Zentrale Faktoren in der Entwicklung, wie Produktkomplexität, Humanfaktoren und Nachhaltigkeit werden darüber hinaus beleuchtet. Der Nutzen des Modelleinsatzes über den Produktentwicklungsprozess hinaus wird damit herausgestellt.

Kapitel - Nachhaltige Produktentwicklung

Die Entwicklung nachhaltiger Produkte stellt eine zentrale Voraussetzung für den Erhalt und die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit global agierender Unternehmen dar. Primär ökologisch motiviert, durch den Klimawandel, die fortschreitende Verknappung natürlicher Ressourcen und die Herausbildung einer zunehmend umweltbewussten Gesellschaft, stehen die produzierenden Akteure der Weltwirtschaft vor der herausfordernden Aufgabe, ökologische, ökonomische und soziale Nachhaltigkeitsaspekte in die Prozesse der Produktentwicklung zu integrieren. Zudem führt die verstärkte Berücksichtigung vorrangig ökologischer Nachhaltigkeitsaspekte in der nationalen und internationalen Gesetzgebung zu einer immer größer werdenden Verantwortung der Hersteller für ihre Produkte über den gesamten Lebenszyklus. Vor diesem Hintergrund müssen Unternehmen, gerade am Standort Deutschland, ihre Innovationskraft dazu nutzen, Optimierungspotentiale für einen nachhaltigen Umgang mit Energie und Ressourcen zu suchen, ökologisch freundliche, sozial vertretbare und wirtschaftlich praktikable Alternativen zu identifizieren und diese frühzeitig zu realisieren. Mit den Herausforderungen, die sich aus dem verschärften Anforderungsprofil an heutige Produkte erheben, gehen für produzierende Unternehmen allerdings auch große Chancen einher, ihren Beitrag zum globalen Nachhaltigkeitsparadigma zu leisten und sich durch ökologisch, ökonomisch und sozial motivierte Produkt- und Prozessinnovationen von ihren Wettbewerbern abzusetzen. Die wesentlichen Eigenschaften eines Produktes werden bereits in der frühen Phase des

Produktentwicklungsprozesses festgelegt. Entscheidungen, die hier getroffen werden, sind für die weiteren Lebenszyklusphasen und das Produktverhalten während der Nutzung wegweisend und lassen sich später, wenn überhaupt, nur mit hohem Aufwand revidieren. Um eine bewusste Nachhaltigkeit und beispielsweise signifikante Verbesserung der Umweltverträglichkeit eines Produktes zu erzielen ist es daher erforderlich, bereits zu Beginn ökologische Nachhaltigkeitsaspekte in der Produktentwicklung zu berücksichtigen und entsprechende Umweltanforderungen an ein Produkt sowie seine Prozesse zu stellen. Fließen umweltbezogene Kriterien früh genug in den Entwicklungsprozess ein, so kann ein Produkt in seinem weiteren Entstehung-, Betriebs- und Verwertungsverhalten, also über seinen gesamten Lebenszyklus hinweg, maßgeblich in eine „grünere“ Richtung gesteuert werden.

Hierzu ausführlich

  • Schäfer, P.; Apostolov, H.: "Nachhaltige Produktentwicklung", in: Eigner, M.; Roubanov, D.; Zafirov, R. (Hrsg.): "Modellbasierte Virtuelle Produktentwicklung", Springer Verlag, Berlin, Heidelberg 2014, S. 369-392. - ISBN: 978-3-662-43815-2.
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