Syngroup Aktuell #01-2022 - Nachhaltigkeit & Zirkularität - strategisch - taktisch - operativ

Syngroup Aktuell
#01 | 2022
Building the Bridge
Syngroup - The Efficiency Consultants
Nachhaltigkeit & Zirkularität
strategisch ◆ taktisch ◆ operativ
Syngroup Aktuell
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Syngroup Aktuell #01/2022
Fokusthema Nachhaltigkeit & Zirkularität 1/4
Building The Bridge
Syngroup, the Efficiency Consultants - Nachhaltigkeit & Zirkularität
Die verarbeitende Industrie wird weltweit mit
einem Anteil von knapp 20% als drittgrößter
Verursacher für CO2 Emissionen geführt.
Zusätzlich besteht eine direkte Verbindung
zu den beiden Sektoren auf den ersten beiden
Plätzen – der Elektrizitäts- und Wärmeerzeugung
und vor allem dem Transport in der
globalisierten Organisation der Industrie.
Gemeinsam sind die drei größten Sektoren
für 86% der CO2-Emissionen weltweit verantwortlich.
In der Industrie selbst gilt die Aufmerksamkeit
in erster Linie den energieintensiven
Sektoren wie der chemischen Grundstoffindustrie,
der Eisen- und Stahlerzeugung, der
Papierproduktion und der Verarbeitung von
Steinen und Erden (Bauzulieferindustrie).
Der Fokus der Anstrengungen zur Reduktion
des Energieverbrauchs liegt innerhalb des
Sektors heute hauptsächlich auf Technologieverbesserungen
bzw. -innovationen.
Die folgende Darstellung des »9R-Framework«
zeigt anhand möglicher Strategien den Pfad
von Maßnahmen von der herkömmlichen
Produktion („Linear Economy“) bis zu Ansatzpunkten
im Bereich der Circular Economy
/ Kreislaufwirtschaft. Mit dieser Art
der Betrachtung gelingt es, den bisherigen
Fokus der Diskussion – die Reduktion des
Energieverbrauchs für die Herstellung – deutlich
zu differenzieren und damit ausweiten.
Eine breitere Betrachtung in Richtung Optimierung
von Prozessen und Abläufen sowie
eine Ausweitung auf die nachgelagerten Sektoren,
in denen die Produkte der Grundstoffindustrie
weiterverarbeitet werden, findet
nur eingeschränkt oder gar nicht unter dem
Aspekt der Nachhaltigkeit statt.
» Nachhaltige Produktion braucht
optimierte Prozesse und muss die nachgelagerten
Sektoren mit einbeziehen. «
Walter Woitsch
Genau dort setzen wir von Syngroup unsere-
Logik an: Höhere Effizienz in den Prozessen
trägt maßgeblich zur Reduktion des Footprint
der Unternehmen bei.
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Das 9R-Framework
Circular Economy Strategien in der Produktionskette nach Priorität
Kreislaufwirtschaft | Circular Economy
Smarte
Produktnutzung
und
-herstellung
Verlängerte
Lebensdauer
des Produkts
und seiner
Teile
R0 Refuse
R1 Rethink
R2 Reduce
R3 Re-use
R4 Repair
R5 Refurbish
R6 Remanufacture
R7 repurpose
+
Zunehmende Kreislaufwirtschaft
Produkte überflüssig machen.
Die Funktion wird aufgegeben oder mit
einem radikal neuen Produkt angeboten
Die Produktnutzung intensivieren.
Produkt-Sharing oder neue, multifunktionale
Produkte
Effizienzsteigerung bei Herstellung oder
Verwendung, geringerer Resourcenund
Materialverbrauch
Wiederverwendung aussortierter
Produkte, die ihre ursprüngliche
Funktion weiter erfüllen
Reparatur und Wartung defekter
Produkte und Wiederherstellung der
ursprünglichen Funktion
Veraltete Produkte auf den neuesten
Stand bringen
Teile aussortierter Produkte in neuen mit
der gleichen Funktion verwenden
Aussortierte Produkte oder -teile in neuen
mit anderen Funktionen verwenden
Nützliche
Material-
Anwendung
R8 recycle
R9 recover
Verarbeitung von Materialien zur Erhaltung
gleicher oder niedrigerer Qualität
Verbrennung von Materialien
mit Energierückgewinnung
Quelle: Potting et al. (2017)
Lineare wirtschaft | Linear Economy
Je geringer der Verbrauch natürlicher Ressources
und die Umweltbelastung, desto
höher der Grad der Kreislaufwirtschaft.
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Fokusthema Nachhaltigkeit & Zirkularität 3/4
1
Der Strategische Ansatz
Optimierte Produktionsfootprints für Industrieunternehmen
Eine optimierte Ausgestaltung des Produktionsfootprints
von Industrieunternehmen
führt zu einer Optimierung der relevanten
Kostenpositionen von bis zu 15% - ein hoher
Anteil dieser Reduktion hat auch einen direkten
Impact auf die Emissionen (z.B. durch die
Reduktion der Logistikkosten).
In fast allen Fällen ist der Produktionsfootprint
von Konzernorganisationen historisch
gewachsen. Die Produktion folgt meist (kurzfristigen)
operativen Anforderungen wie spezifischen
Kompetenzen an einem Standort,
Kunden- oder Lieferantenanforderungen.
Durch den Fortschritt beim Einsatz neuer
Analysetools ist man heute in der Lage recht
rasch einen digitalen Zwilling des Produktionsfootprints
zu erstellen. Mit diesem Modell
können beliebige Szenarien für eine Optimierung
der gegenwärtigen Produktionslandschaft
durchgespielt werden. Ein Kunde hat
es folgendermaßen formuliert: „Unglaublich,
was ein rein technischer Algorythmus ohne
Emotionen für Ergebnisse liefert“.
2
Der Taktische Ansatz
Produktion den Anforderungen anpassen und Prozesse optimieren
Thema Design: ein oftmals vernachlässigter
Aspekt ist hier das „Over-Engineering“
in Bezug auf funktionale Anforderungen der
Produkte. Ein Beispiel aus der Verpackungsindustrie:
Die Spezifikation (Barrierewirkung)
orientiert sich an einer theoretischen
Maximalanforderung – zusätzlich bewegt
man sich in der Produktion aus Gründen
der Sicherheit an der oberen Toleranzgrenze
obwohl technologisch eine „punktgenaue“
Produktion möglich wäre.
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Thema Prozesse – die optimierte Ausgestaltung
der Prozesse / Supply Chain vor und
nach der eigentlichen Produktion. Eine sehr
gute Projektionsfläche bietet hier der Vertriebsinnendienst
von Industrieunternehmen
– Viele Prozesse sind direkt oder indirekt mit
diesem Unternehmensbereich verbunden.
Ein Beispiel: Probleme in der Instandhaltung
führen zu ungeplanten Stillständen in der Produktion,
die veränderten Produktions- und
Lieferpläne verursachen Aufwand im Bereich
Innendienst. Dort müssen neue Liefertermine
mit dem Kunden verhandelt werden.
Aber zurück zum Innendienst. Unsere Erfahrung
zeigt, dass bis zu einem Drittel der Zeit
für Problemlösungen verwendet wird, mitunter
verbunden mit einem direktem Einfluss auf
den Footprint. Die Fehlproduktion steht dabei
in oberster Stelle, sei es durch falsche Spezifikation
oder falschen Termin.
Neue Technologien können hier Verbesserungen
schaffen. Aktives einbinden von Kunden
und Lieferanten in die Supply Chain, Sales &
Operations Planning und entsprechendes Datenmanagement
erhöhen die Prozesssicherheit
und reduzieren potenzielle Fehlerquellen.
3
Der Operative Ansatz
Optimierung der Gesamtanlageneffektivität und Effizienzsteigerung
Aus unserer Sicht lohnt ein Blick auf die etablierte
Kennzahl OEE - Overall Equipment Effectivenes
für die Gesamtanlageneffektivität.
Bei einem „typischen“ europäischen Betrieb
in der Serien- und Prozessfertigung gestaltet
sich die Situation bei Verlusten wie folgt:
Bei klassischer OEE-Betrachtung (Anteil der
Produktionszeit an der Betriebszeit) liegt der
Anteil der defacto Produktionszeit bei knapp
unter 50% bis zu 85%.
Ursache Min. Max. Gründe Impact Emissionen
Geplante Stillstände 5% 15% Reinigung, Rüsten, ... niedrig
Ungeplante Stillstände 3% 12% Störfälle
hoch
Ausschuss, Reparatur
Geschwindigkeit 5% 15%
Nichteinhaltung der
Sollgeschwindigkeit
mittel
Ausschuss 2% 10% Qualität, Prozess, ... sehr hoch
OEE 48% 85%
Daraus ergeben sich unmittelbar zwei Schlussfolgerungen:
Die Gesamtanlageneffektivität
zeigt, dass es auch für europäische Industrieunternehmen
noch ausreichend Optimierungspotenzial
gibt. Neue Instrumente wie
datengestützte Informationssysteme können
die Grundlage für Optimierungsinitiativen
liefern. Beispiele sind der Einsatz von Sensorik
und künstlicher Intelligenz zur Optimierung
der Anlagenverfügbarkeit. Aber nicht
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zu vergessen – der Mensch als ausführende
Ressource bleibt im Mittelpunkt.
Und schließlich führt die Erhöhung der Effizienz
direkt zu einer Reduktion des Footprints
der Organisationen. D.h. neben anderen
Maßnahmen wie technologischer Weiterentwicklung
leistet die Effizienzerhöhung einen
maßgeblichen Beitrag zur Reduktion von
Emissionen.
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Fokusthema Nachhaltigkeit & Zirkularität
Produktions-Footprint Optimierung
Ein Syngroup Technologie-Angebot
Produktions-Footprint Optimierung kombiniert
Datenverarbeitung und mathematische
Modellierungsmethoden, um Produktionsstandorte
optimal zuzuordnen, das Risiko zu
bewerten und strategische Investitionsinitiativen
sicherzustellen.
◆◆◆
Meist werden größere Investitionen mit Methoden
wie ROI-Modellen, Best- und Worst-
Case Szenario-Berechnungen validiert, die
stark auf den Investitionsgegenstand fokussieren.
Aufgrund riesiger Datenmengen
und höchster Komplexität berücksichtigen
sie oft nicht die Auswirkungen auf den Footprint
als Ganzes. Produktions-Footprint
Optimierung überwindet die Komplexität
mittels modernster Operations Research
Methoden. Entscheidungsträger können
verschiedene Allokations- und Kostenszenarien
schnell und ganzheitlich untersuchen.
Abb.1 Historisch gewachsen
Abb.2 Optimaler Footprint
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1
Funktionsweise
Neuberechnung des tatsächlichen Footprint
auf Basis bisheriger Logistikströme
zu Kunden und zwischen Produktionsstandorten,
geografischer Informationen,
Produktionsmöglichkeiten und -kapazitäten,
fixer / proportionaler Kosten (Material,
Arbeit, Maschinen) und Logistik.
2
Definition von Szenarien basierend auf
dem tatsächlichen Fußabdruck, einschließlich
aber nicht beschränkt auf
Kostenstruktur-Änderungen, Eröffnung
/ Schließung von Produktionsstandorten
und Eintritt in neue Märkte (Geografie,
Produkt).
3
Analytische und visuelle Untersuchung
optimierten Szenarien und Vergleich mit
dem Referenz-Footprint durch Betrachtung
der Kapazitätsauslastung, Umleitung
der Logistik-ströme und Modifikationen
des Footprint mit hohem Ertrag (auf Basis
reduzierter Kosten).
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Case Study
Produktions-Footprint Optimierung
1
Service
Digitale Transformation
Branche
Kunststoffindustrie
2BackgrounD
Unser Kunde ist ein globaler Kunststoffverarbeiter,
der sich in einem Konsolidierungsprozess
befindet und seine
organisch gewachsene und fragmentierte
Präsenz bewertet.
3Ansatz Vorgehensweise
Primär soll der Footprint so gestaltet
werden, dass mittelfristig Kostenvorteile
und langfristig geringe Risiken
bei Kosten- und Marktunsicherheiten
entstehen. Eine „emotionslose“ Bewertung
auf Basis von Zahlen, Fakten
und Mathematik soll als Entscheidungsgrundlage
dienen.
Die gesammelten Daten wurden in
das Optimierungsmodell eingespeist,
der tatsächliche Footprint nachgebildet
und sinnvolle Szenarien abgeleitet
(z.B. neue Anlagen, Marktwachstum,
Verschiebungen in der Kostenstruktur).
Visualisierung der optimierten
Szenarien und Anreicherung mit interaktiven
Funktionen ermöglicht es,
durch die Ergebnisse zu navigieren
und Schlussfolgerungen zu ziehen.
In der zweiten Stufe wurde das Modell
mit mehr branchen- und kundenspezifische
Szenarien weiterentwickelt.
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Das Tool unterstützt nun häufig globale
und lokale Projekte, die Auswirkungen
auf Produktionsverteilung,
Investitionen oder Logistik haben.
4Projektaufgaben
Analyse von Footprint, Prozessen,
Produkten und Kunden.
Datensammlung & Konfiguration
des Optimierungsmodells.
Neuberechnung des Footprints
zur Validierung
Definition von Szenarien als
Entscheidungsgrundlage.
Konsolidierung der Szenarien
und Ableitung umsetzbarer
Erkenntnisse.
Ergebnis
10% Kostenreduzierung
des globalen Footprints
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