Materialeffizienz

Entgegen der landläufigen Meinung sind nicht die Lohnkosten, sondern die Materialkosten mit ca. 40 Prozent der größte Posten im produzierenden Gewerbe, auch wenn Fachkräftemangel in aller Munde ist. Somit herrscht hier das höchste Einsparpotenzial. Dabei geht es nicht primär um den Einkaufspreis des Materials. Ziel ist, weniger Material einzusetzen, ohne die Produktqualität jedoch zu verringern. Das geht mit folgenden Ansätzen so:

 

Reduzierung von Schnittverluste, Kürzen der Maschinenstillstand: Zero loss management

 

In der Produktionskette gibt es Verluste an Material und Energie, die nicht als Produkt beim Kunden ankommen, jedoch in den Produktentstehungskosten berücksichtigt werden. Beispiele sind die Schnittverluste bei Stanzen, Lasern oder spanabhebender Fertigung, die durch Verschnittoptimierung vermeidbar sind. Aus der gleichen Menge von Rohmaterial können mehr Bauteile erstellt werden. Reduzierung von Ausschuss sowie Recycling sind ebenfalls Themen.

 

Weitere Verluste innerhalb der Produktionskette sind kurze Maschinen- und Werkzeugstandzeiten, die sich jedoch verlängern lassen. Beschichtungen aus Wolframkarbid-Kobalt machen hoch beanspruchte Maschinenbauteile verschleißbeständig und nahezu wartungsfrei. Keramik-Beschichtungen können eingesetzt werden, wenn Bauteile temperaturfest und härter gemacht werden sollen.

 

Clevere Anpassung des Produktdesign: Design to cost

 

Design to cost ändert die Sichtweise auf das Produkt auch beim Thema Materialeffizienz. Mit modernem Engineering kann das Produktdesign erheblich zur Einsparungen an Material und Ressourcen beitragen. Kleine Änderungen im Design führen oft zu großen Einsparungen an Material oder Herstellungskosten.

 

Beispiel: Hybride Werkstoffe bestehend aus leichte bzw. kostengünstige Trägermaterialien mit einem hochwertiger Layer aus z. B. Keramik oder Hartmetall. Nichts muss so aussehen, wie es heute aussieht!

 

Materialsubstitution: Weniger Material, aber mit besseren Eigenschaften

 

Eigentlich ein uraltes Thema, das seinen Niederschlag in der Kulturgeschichte der Menschheit findet. Wir kennen die Bronzezeit und die Eisenzeit. Dabei geht es um die Entdeckung neuer Materialien mit neuen Eigenschaften. Im Zeitalter des „Everything goes“ verfügen wir heute über HighTech-Material wie z.B. hochfeste Keramik- und Glaswerkstoffe, Verbundkunststoffe, Polymere und Nanotechnologien.

 

Nicht immer muss das komplette Material eines Produktes ersetzt werden. Beschichtungen können die Härte erhöhen, die Reibung herabsetzen und die Korrosion vermeiden. Auch partiell. Die Effizienz liegt hier in der verlängerten Lebensdauer des Produktes.

 

Einsparungen durch Digitalisierung

 

Moderne Kreislaufwirtschaft ist ein komplexer Vorgang. Die vorgenannten Faktoren zur Steigerung der Materialeffizienz können sinnvoll nur durch erhöhte Digitalisierung erreicht werden. Ein Excel-Sheet reicht da nicht. Einer Studie des Instituts der deutschen Wirtschaft Köln e.V. zufolge könnten durch stärkere Digitalisierung noch weitere 3 bis 4 Prozent an Material eingespart werden.

 

Auch durch Maßnahmen der Qualitätssicherung und Dokumentation angefangen von der Produktentstehung über die Lebensdauer bis hin zum Austausch eines Bauteils lässt sich durch Maßnahmen, wie z.B. vorbeugende Instandhaltung, Materialeffizienz betreiben.

 

Materialeffizienz ist Nachhaltigkeit

 

Immer noch wird als Sollbruchstelle der Verschleiß – ob bewusst oder unbewusst – mit eingearbeitet. Handel und Verbraucher sollten jedoch lernen, dass längere Produktlebenszyklen zur Schonung der Ressourcen beitragen. Was gebraucht wird, ist lediglich ein „Hauch“ von Material: Eine Beschichtung, die das Bauteil härter, langlebiger, korrosions- und verschleißfester macht.

 

Also berücksichtigen Sie als Techniker ruhig die Unterbringung einer Verschleißschutzschicht bei der Konstruktion einer Anlage, ohne Angst zu haben, dass keine Ersatzteile mehr verkauft werden würden. Wie? Das zeigen wir Ihnen gerne bei einem persönlichen Gespräch auf.

 

Sind die Anlage gut und zuverlässig, sind die Kunden zufriedener und bestellen über Kurz oder Lang weitere Anlagen.

 

Eigentlich eine einfache Aufgabe. Packen wir es an, denn wir haben nur eine Erde!