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Dr. Ulrich Eberl
Herr Dr. Ulrich Eberl
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Rohstoff aus Palmöl und Stärke: Aus Biopolymer-Granulat können sogar Kühlschranktüren gefertigt werden. Im Labor wird das neue Material auf Zugfestigkeit geprüft.

Rohstoff aus Palmöl und Stärke: Aus Biopolymer-Granulat können sogar Kühlschranktüren gefertigt werden. Im Labor wird das neue Material auf Zugfestigkeit geprüft.

Rohstoff aus Palmöl und Stärke: Aus Biopolymer-Granulat können sogar Kühlschranktüren gefertigt werden. Im Labor wird das neue Material auf Zugfestigkeit geprüft.

Dr. Klaus-Peter Schneider und Dr. Dirk Weber kümmern sich um Corporate Commodity Engineering für das gebündelte direkte Material der Siemens AG

Rohstoffe effizienter nutzen

Siemens-Ingenieure optimieren den Ressourceneinsatz bereits beim Entwurf neuer Produkte und entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Rohstoff aus Palmöl und Stärke: Aus Biopolymer-Granulat können sogar Kühlschranktüren gefertigt werden. Im Labor wird das neue Material auf Zugfestigkeit geprüft.
Dr. Klaus-Peter Schneider und Dr. Dirk Weber kümmern sich um Corporate Commodity Engineering für das gebündelte direkte Material der Siemens AG

Product Lifecycle Management

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Siemens ist nicht nur Anwender, sondern auch Anbieter von Tools zur technischen Produktkostenoptimierung: Um ihre führende Position im Bereich von Product-Lifecycle-Management-Software weiter auszubauen, übernahm die Siemens-Division Industry Automation im Jahr 2012 die Perfect Costing Solutions GmbH in Göppingen, einen Anbieter von Lösungen für das Produktkostenmanagement. Damit fügt Siemens seinem PLM-Portfolio einen wichtigen Baustein hinzu. „Er hilft unseren Kunden, fundierte kostenrelevante Entscheidungen über ihre Produkte zu treffen – vom frühen Entwurfsstadium über den gesamten Lebenszyklus hinweg”, sagt Rohit Tangri, Global Head, Teamcenter Product Management & Marketing. Siemens-intern setzt die Commodity-Engineering-Community das Kostenmanagement-Tool seit mehreren Jahren erfolgreich in ihren Projekten ein.

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Es klingt wie die Quadratur des Kreises: Mehr Wirtschaftsleistung durch weniger Materialaufwand. Nach einer Untersuchung der Deutschen Materialeffizienzagentur machen Materialkosten im produzierenden Gewerbe etwa 42,9 Prozent der Gesamtkosten aus. Die Personalkosten liegen mit 17,9 Prozent weit dahinter auf dem zweiten Platz. Fazit der Experten: Durch einen intelligenten und effizienten Umgang mit teuren Rohstoffen lassen sich mehr Einsparpotenziale mobilisieren als mit vermeintlich zu hohen Lohnkosten.

Auch der World Business Council on Sustainable Development in Genf betont im Bericht „Vision 2050“, dass die Spareffekte bei Rohstoffen längst nicht ausgeschöpft sind. Ins selbe Horn stößt der „Fahrplan für ein ressourcenschonendes Europa”, den die EU-Kommission im Herbst 2011 vorgelegt hat. Schon einfache Maßnahmen zur Ressourcennutzung würden rasch Wirkung zeigen. Dabei seien die Investitionskosten oft gering und die Amortisationszeiten kurz.

Bei Siemens sind solche Überlegungen fester Bestandteil zahlreicher Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten. Einige hundert übergreifende Materialoptimierungsprojekte gibt es konzernweit. Werkstoffspezialisten, Produktionsplaner und Einkäufer bündeln ihre Kompetenzen. „Man muss verstehen, wie Kosten innerhalb der Wertschöpfungsketten entstehen und mit präzisen Vorgaben jeder Ressourcenverschwendung gegensteuern”, sagt Michael Händel, verantwortlich für das Supply Chain Management des unternehmensweit gebündelten direkten Materials.

Dabei gilt: Je günstiger der Materialaufwand pro Produkteinheit, desto größer der Vorteil am Markt. Deshalb untersuchen Siemens-Ingenieure die Materialbeschaffenheit kostenintensiver Bauteile, aber auch die Prozessschritte zu ihrer Fertigung. Dieses Know-how fließt in die Projekte zur Materialoptimierung ein. „Unsere Commodity Engineers fahren zu den Lieferanten und suchen gemeinsam mit ihnen nach kostengünstigen technischen Alternativen”, erklärt Händel.

Dem Lieferanten helfen. Als beispielsweise ein mexikanischer Siemens-Lieferant für Sandguss-Maschinengehäuse über mangelnde Profitabilität seiner Gießerei klagte, analysierte ein Siemens-Team mit Unterstützung des Commodity Engineers Dr.Pradeep Pawar drei Tage lang vor Ort den Gießprozess. Auf Empfehlung der Experten gestaltete die Werksleitung das Anguss-System neu und konnte nach kurzer Zeit drastische Materialeinsparungen bei besserer Qualität vorweisen – verbunden mit deutlichen Kostenvorteilen für Siemens und seinen Lieferanten.

Erste Weichenstellungen bei der Kostenoptimierung finden schon bei der Erstellung der Lastenhefte statt. Als führender Anbieter von Software für das Product Lifecycle Management (PLM) befassen sich Siemens-Spezialisten mit Kosten, die schon in der frühen Phase des Produktlebenszyklus festgelegt werden. „Wenn wir gerufen werden, liegen die Kosten meist schon 20 bis 30 Prozent über den Soll-Werten”, sagt Mark Westermeier, Leiter des Lifecycle Managements bei Corporate Technology (CT). Dann, so Westermeier, müsse man an den Anfang zurückgehen und prüfen, ob das Produkt den genauen Anforderungen des Marktes entspricht.

Die Suche nach dem besten Preis beginnt mit der Suche nach dem besten technischen Konzept. Dazu gibt es regelmäßige Treffen von über 100 Experten aus Entwicklung, Qualität, Commodity Engineering und Einkauf vieler Geschäftsfelder von Siemens. Sie tauschen Erfahrungen aus, entwickeln spezielle Werkzeuge und Methoden und starten gemeinsame Commodity-Engineering-Projekte. Inzwischen sind es mehrere hundert solcher Projekte. Sie zeigen deutliche Kostenwirkung und tragen daher auch zum Erreichen der Ziele des Unternehmensprogramms „Siemens 2014” bei.

Strategien, wie sich teure Rohstoffe durch preisgünstigere Materialverbindungen ersetzen lassen, gewinnen immer mehr an Bedeutung. „Im Hinblick auf die Erhöhung der Rohstoffeffizienz ist das hoch interessant”, unterstreicht Dr. Friedrich Lupp, leitender Ingenieur bei CT in München. Beispielsweise bestehen die Kühlrohre von Stromgeneratoren meist aus Kupfer. Damit verbunden ist ein aufwändiger Lötprozess, der teures Silberlot benötigt. Doch eine ausreichende Kühlung lässt sich auch mit Schweißkonstruktionen aus Stahlrohren erreichen. Die dafür benötigte Schweißanlage haben die Spezialisten der CT entwickelt und geliefert. „Künftig wird der ressourcenschonende Umgang mit Rohstoffen entscheidend für den wirtschaftlichen Erfolg sein”, betont Lupp. Das zeigen der Trend zu Leichtbau und Verbundmaterialien in der Automobilbranche ebenso wie Forschungsarbeiten im Bereich technischer Kunststoffe.

„Biopolymere aus nachwachsenden Rohstoffen können beispielsweise in manchen Gebieten als Alternative zu herkömmlichem Kunststoff eingesetzt werden”, sagt CT-Materialforscher Dr. Dieter Heinl. Während petrochemische Standardkunststoffe wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) eine ungünstige Ökobilanz vorweisen, konnten Siemens-Forscher im Rahmen eines Gemeinschaftsprojektes mit der BASF, der TU München und der Universität Hamburg einen Verbundstoff aus nachwachsendem Palmöl und Stärke entwickeln. „Wir wollten zeigen, welches Potenzial in biobasierten Kunststoffen steckt”, meint Heinl. Die Mischung hat vergleichbare physikalische Eigenschaften wie ABS, muss aber mittels Polypropylencarbonat (PPC) weicher gemacht werden. Und dieses wiederum lässt sich fast zur Hälfte aus Kohlendioxid herstellen, das aus Kraftwerksabgasen gewonnen wird – ein doppelter Gewinn für die Umwelt, da Palmöl, Stärke und sogar Abgase an die Stelle des wertvollen Rohstoffs Erdöl treten und kein zusätzliches Treibhausgas entsteht.

Andreas Beuthner