Zukunft der Fertigung

Unternehmen müssen immer komplexere Produkte immer günstiger und in kürzerer Zeit herstellen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Nach Expertenmeinung wird deshalb die Verschmelzung von virtueller Planung und physischen Produktionsprozessen eine wichtige Rolle spielen. Ein Großteil der Innovationen bei Fertigungsprozessen nimmt in zunehmendem Maße in der Software seinen Anfang. Weltweite gemeinschaftliche Entwicklungsarbeit („Co-Creation"), wie sie bei der Entwicklung des Rally Fighter von Local Motors genutzt wurde, ist ein Beispiel. In den intelligenten Fabriken der Zukunft organisieren sich vernetzte Maschinenver­bände selbst, Lieferketten koordinieren sich automatisch miteinander, und teilgefertigte Produkte senden die für ihre Endbearbeitung benötigten Daten an die Maschinen, die aus ihnen verkaufsfertige Waren machen. Fabriken können ihre Produktionsprozesse zunehmend steuern und optimieren. Industrie 4.0 wird die Welt der Produkte nachhaltig verändern. „Wir werden in den nächsten 20 Jahren eine Explosion der Produktvielfalt und -individualisierung sehen", sagt der Automobilentwickler John B. Rogers, Jr.

Maximierte Effizienz

Bis 2030 wird der weltweite Bedarf an elektrischer Energie um zwei Drittel zunehmen. Trotz des Booms der erneuerbaren Energien werden konventionelle Kraftwerke weiterhin einen entscheidenden Beitrag zur globalen Energieversorgung leisten. Doch auch sie lassen sich durch Modernisierung wesentlich effizienter und umweltfreundlicher gestalten. So rüstete Siemens etwa ein Kraftwerk in Russland um und erhöhte dadurch den Wirkungsgrad von 38 auf 55 Prozent - was enorm Brennstoff und CO2-Emissionen einspart. Ähnliche Erfolge lassen sich auch in der Autoindustrie erreichen, unter anderem mit einer intelligenten Steuerung der Fertigungsstraßen. Wegen steigender Rohstoffpreise müssen vorhandene Ressourcen optimal genutzt werden. Konzernweit hat Siemens daher einige hundert Materialoptimierungsprojekte aufgebaut. Oftmals können auch teure Rohstoffe durch gleichwertige preisgünstige Ressourcen ersetzt werden. Künftig könnten zudem Biopolymere aus nachwachsenden Rohstoffen eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Kunststoffen bieten.

Mobilität von morgen

Die Zahl der Kraftfahrzeuge auf den Straßen der Welt hat sich in den vergangenen 40 Jahren vervierfacht. Bis 2050 wird mit einer weiteren Verdopplung gerechnet. Siemens-Forscher suchen nach Lösungen, wie dieser Mobilitätszuwachs so nachhaltig wie möglich gestaltet werden kann. Die Millionenmetropole Istanbul ist ein anschauliches Beispiel. Eine neue Bosporus-Brücke soll die Fahrzeiten von einer Stunde auf sechs Minuten verkürzen. Siemens liefert die passende Straßenverkehrstechnik dazu. Innovationen wie das eTicketing erleichtern den Passagieren die Benutzung verschiedener Verkehrsmittel; der Informationsaustausch über den Straßenzustand und die Fahrbedingungen zwischen einzelnen Verkehrsteilnehmern erhöht die schnelle und umweltschonende Mobilität. Um den Güterverkehr effizienter zu gestalten, haben Siemens-Entwickler die Urban Consolidation Center entwickelt. Dabei handelt es sich um Lagerhäuser, in denen die Warenströme für alle Einzelhändler einer Stadt gesammelt und dann nach Stadtvierteln oder gar Straßen sortiert ausgeliefert werden. Auch im Bereich des Schiffverkehrs sind Siemens-Forscher aktiv. In Norwegen entwickelten sie die Technologie für die weltweit erste rein elektrisch angetriebene Autofähre, die keinerlei CO2-Emissionen verursacht.

Referenz-Nr.: IN 2013.04.3d