Sustainable Production-as-a-Service

Production contributes significantly to global CO2 emissions. Increasing efficiency, conserving resources and avoiding overproduction are economic goals that are increasingly coming into focus in the context of sustainability. The use of digital technologies can address these goals and enable the exploitation of previously underutilized sustainability potentials. Digitization is an overarching solution module that enables data to be collected and evaluated, and based on which optimized production processes can be developed. Holistic data collection across the entire lifecycle of a product is achieved, for example, with the help of digital twins. Building on this, virtualization offers the potential to significantly extend the life cycle of production systems. Other promising technologies are virtual environments such as the Metaverse or artificial intelligence. The often high investment requirements or the lack of transparency about the return on investment and the lack of the necessary expertise regarding the implementation and maintenance of digital technologies inhibit many small and medium sized enterprises in their implementation. This circumstance can be countered with the encapsulated offering of digital solutions "as-a-Service" (aaS). This article therefore explains the opportunities for increasing sustainability through digital technologies and the prerequisites for their implementation. Practical examples will then be used to illustrate the possibilities for using these technologies within the framework of "as-a-service" models.

Die Produktion trägt signifikant zu den weltweiten CO2-Emissionen bei. Effizienzsteigerungen, Ressourcenschonung und Vermeidung von Überproduktion sind wirtschaftliche Ziele, die nun auch im Kontext der Nachhaltigkeit verstärkt in den Fokus rücken. Der Einsatz digitaler Technologien kann diese Ziele adressieren und die Ausschöpfung von bisher wenig genutzten Nachhaltigkeitspotenzialen ermöglichen. Die Digitalisierung ist ein übergreifender Lösungsbaustein, der das Erheben und Auswerten von Daten ermöglicht und auf dessen Grundlage optimierte Produktionsabläufe entwickelt werden können. Eine ganzheitliche Datenerfassung über den vollständigen Lebenszyklus eines Produktes hinweg erfolgt beispielsweise mit Hilfe von digitalen Zwillingen. Darauf aufbauend bietet die Virtualisierung das Potenzial, den Lebenszyklus von Produktionssystemen signifikant zu verlängern. Weitere erfolgsversprechende Technologien sind virtuelle Umgebungen wie das Metaverse oder die künstliche Intelligenz. Der zum Teil hohe Investitionsbedarf bzw. die mangelnde Transparenz bezüglich des Return of Investment und das Fehlen der notwendigen Expertise hinsichtlich der Implementierung und Pflege der digitalen Technologien hemmt viele Mittelständler bei der Umsetzung. Diesem Umstand kann mit dem gekapselten Anbieten der digitalen Lösungen „as-a-Service“ (aaS) begegnet werden. Daher werden in diesem Beitrag die Chancen zur Steigerung der Nachhaltigkeit durch digitale Technologien sowie die Voraussetzungen für deren Umsetzung erläutert. Anschließend werden anhand praktischer Beispiele die Möglichkeiten der Nutzung dieser Technologien im Rahmen von "as-a-Service"-Modellen aufgezeigt.