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Herk?mmliche Gesch?ftsmodelle waren auf Gewinnmaximierung durch effiziente und effektive Nutzung von Ressourcen zur Herstellung von Produkten ausgerichtet. Diese Modelle f¨¹hrten jedoch dazu, dass erhebliche Mengen an Abfall erzeugt wurden, w?hrend gleichzeitig neue Ressourcen f¨¹r die Herstellung weiterer Produkte ben?tigt wurden.

Derzeit liegt der Anteil der Kreislaufwirtschaft weltweit bei 7,2 % - das bedeutet, dass ¨¹ber 92 % der Produkte verschwendet werden, verloren gehen oder ungenutzt bleiben.

Eine Kreislaufwirtschaft tr?gt zur Entsch?rfung dieser Probleme bei, indem sie den Wert in jeder Phase des Produktlebenszyklus zur¨¹ckgewinnt. Durch die Verl?ngerung der Produktlebensdauer und die Nutzung von Hebeln wie Upcycling, Recycling, Aufarbeitung und Wiederverwendung reduziert die Kreislaufwirtschaft den Bedarf an neuen Rohstoffen und minimiert gleichzeitig den Material- und Kohlenstoff-Fu?abdruck der Produkte. Die Kreislaufwirtschaft beginnt jedoch mit dem Design, da die in dieser Phase getroffenen Entscheidungen 80 % der Umweltauswirkungen von Produkten bestimmen.

Moderne PLM-L?sungen haben sich als widerstandsf?hig und f?hig erwiesen, komplexe Produktlebenszyklen zu unterst¨¹tzen. In ihrer jetzigen Form sind PLMs bereits in der Lage, zirkul?re Produktlebenszyklen zu unterst¨¹tzen. In diesem Artikel erfahren Sie, wie PLMs Nachhaltigkeitsinitiativen vorantreiben k?nnen, indem sie den ?bergang vom linearen zum zirkul?ren Produktdesign unterst¨¹tzen.

Design f¨¹r die R¨¹ckf¨¹hrung: der Ausgangspunkt der Kreislaufwirtschaft

Kreislauff?hige Produktlebenszyklen beginnen am Konstruktionstisch, wo die Entwicklungsteams nicht nur festlegen, wie ein Produkt funktionieren soll, sondern auch, wie es wiederverwendet werden kann. Ein kreislauforientierter Lebenszyklus erfordert, dass bei der Konstruktion die Wiederverwendbarkeit, die Reparierbarkeit, die Demontage und die Materialr¨¹ckgewinnung ber¨¹cksichtigt werden. W?hrend herk?mmliche CAD- oder St¨¹cklistensysteme diese Anforderungen nicht isoliert behandeln k?nnen, sind moderne PLM-Plattformen dazu in der Lage. Durch die Integration der Produktgenealogie mit Fertigungs- und Logistikmetadaten verwandeln PLM-Systeme die Konstruktion von einer einseitigen Absicht in eine Lebenszyklusstrategie mit mehreren Kreisl?ufen.

Mit modernen PLM-Systemen k?nnen Ingenieure alternative End-of-Life-Szenarien direkt im Konstruktionsprozess modellieren. Lassen Sie uns dies im Detail verstehen:

• Durch die Simulation von Demontagewegen, die Bewertung der Materialkompatibilit?t f¨¹r das Recycling und die Strukturierung modularer Baugruppen k?nnen Ingenieure die R¨¹ckgewinnung von Komponenten und das Ende des Produktlebenszyklus erleichtern.
• Ebenso k?nnen Materialp?sse von Produkten die k¨¹nftige Wiederverwertung erleichtern, indem sie Daten ¨¹ber Verbundstoffe, Beschichtungen und Verbindungstechniken erfassen, die die Wiederverwertbarkeit oft behindern.
• Lebenszyklusanalysen (LCA), die den Konstrukteuren helfen, die Umweltauswirkungen von Produkten und ihren Bestandteilen zu prognostizieren, k?nnen in die PLM-Umgebung eingebettet werden, um Kreislaufwirtschaft durch Design zu gew?hrleisten.

Letztlich geht es beim Kreislaufdesign nicht darum, Einschr?nkungen hinzuzuf¨¹gen, sondern den Produktentwurf im Hinblick auf Kontinuit?t zu ¨¹berdenken. PLM-Systeme erm?glichen dieses Umdenken und versetzen Unternehmen in die Lage, auf Dauerhaftigkeit statt auf Entsorgung zu setzen.

Im Folgenden wollen wir uns die Strategien, die solche Ergebnisse erm?glichen, genauer ansehen.

• Serialisierung: R¨¹ckverfolgbarkeit bereits in der Entwicklungsphase

Durch die Serialisierung erh?lt jedes Produkt oder Bauteil eine eindeutige digitale Identit?t, die bereits in der Entwurfsphase vergeben wird. Diese Identit?t kann ¨¹ber den gesamten Lebenszyklus hinweg verfolgt werden, von der Nutzung und Wartung bis hin zur R¨¹ckgabe und Wiederverwendung. PLM-Plattformen erleichtern diese R¨¹ckverfolgbarkeit, indem sie es den Konstrukteuren erm?glichen, die Serialisierungslogik in Produktstrukturen und St¨¹cklisten einzubetten.

Dies erm?glicht die R¨¹ckgewinnung nachgelagerter Werte, unterst¨¹tzt die Einhaltung von R¨¹cknahmevorschriften und erm?glicht eine detaillierte Analyse von Materialfl¨¹ssen - alles entscheidende Faktoren f¨¹r die Schlie?ung des Kreislaufs in einer Kreislaufwirtschaft.

• Servitisierung zur Einbettung von Nutzungszyklus-Intelligenz

Servitization bedeutet, dass Produkte f¨¹r die Betriebszeit, die ?berwachung und den langfristigen Support und nicht f¨¹r den einmaligen Verkauf entwickelt werden. PLM-Systeme helfen bei der Entwicklung von modularen Konfigurationen, Sensorintegrationen und wartungsfreundlichen Architekturen, die es erm?glichen, Produkte als Dienstleistungen zu liefern.

Ingenieure k?nnen Nutzungsszenarien simulieren und Upgrade/Upcycle/Downcycle-Pfade vordefinieren, um sicherzustellen, dass Produkte und ihre Teile l?nger im Umlauf bleiben. Diese Verlagerung vom Eigentum zum Zugriff reduziert den Materialdurchsatz und richtet die Produktarchitektur von Anfang an auf Nachhaltigkeitsziele aus.

• R¨¹cknahmelogistik f¨¹r eine effiziente R¨¹ckgewinnung

Eine effektive R¨¹cknahmelogistik beginnt bereits bei der Konstruktion, wenn die Ingenieure ¨¹berlegen m¨¹ssen, wie die Produkte nach der Verwendung gesammelt, zerlegt und verarbeitet werden sollen. Um dies zu erm?glichen, k?nnen PLM-Tools Demontagesequenzen simulieren, wiederverwertbare Unterkomponenten spezifizieren und Logistik-Metadaten auf Konstruktionsattribute abbilden.

Durch die Integration dieser Erkenntnisse k?nnen die Konstrukteure sicherstellen, dass die physische Architektur eine effiziente Handhabung am Ende des Lebenszyklus unterst¨¹tzt. Dadurch wird das R?tselraten bei der Wiederverwertung eliminiert und sichergestellt, dass die Umweltvertr?glichkeit sp?ter in der Wertsch?pfungskette konstruiert und nicht improvisiert wird.

• Modularisierung und Standardisierung: Design f¨¹r Flexibilit?t im Lebenszyklus

Modulares Produktdesign erh?ht die Wiederverwendbarkeit, vereinfacht Upgrades und beschleunigt die Reparaturzyklen - die wichtigsten Grunds?tze der Kreislaufwirtschaft. Zu diesem Zweck erm?glichen PLM-Plattformen den Ingenieuren die Verwaltung standardisierter Komponentenbibliotheken, die Durchsetzung der Schnittstellenkompatibilit?t und die Verfolgung der Wiederverwendung von Teilen ¨¹ber mehrere Produkte hinweg.

Zur Konstruktionszeit f?rdert dies eine lebenszyklusorientierte Entscheidungsfindung, so dass Teile ¨¹ber einen einzelnen Anwendungsfall hinaus zirkulieren k?nnen. Durch die Standardisierung wird auch die Materialkomplexit?t reduziert, was die Recyclingprozesse vereinfacht und die Emissionen bei der Beschaffung und am Ende des Lebenszyklus verringert.

Der ?bergang zu einem kreislauforientierten Produktdesign: Ihr Startpunkt

Um die Umstellung auf ein kreislauforientiertes Produktdesign zu beginnen, m¨¹ssen Unternehmen Nachhaltigkeit als eine Anforderung zum Zeitpunkt der Entwicklung behandeln, nicht als Nachr¨¹stung. Beginnen Sie mit einer Neudefinition der Konstruktionsrichtlinien, um der Wiederverwendung, Modularit?t und Wiederverwertung Vorrang zu geben.

Konfigurieren Sie dann Ihr PLM-System so, dass es diese Ziele unterst¨¹tzt, indem Sie Serialisierungsstrukturen erm?glichen, Tools zur Lebenszyklusbewertung integrieren und St¨¹cklisten mit Demontage- und Materialdaten anreichern. Im Gro?en und Ganzen ist ein gut konfiguriertes PLM-System nicht nur ein Repository, sondern die strategische Grundlage f¨¹r die Entwicklung von Produkten, die lange halten, wiederverwendet und erneuert werden k?nnen.