Globale Krisen, Rohstoffengpässe oder Preisschwankungen stellen die globalisierten Lieferkettensysteme der westlichen Produzenten vor große Herausforderungen. Das Konzept der Kreislaufwirtschaft ist eine Möglichkeit, sich angesichts dieser Herausforderungen robuster zu positionieren, um weniger abhängig von äußeren Einflüssen zu sein. Die größte Hürde bei dem Aufbau von Netzwerken für Kreislaufwirtschaftsprozesse ist die Identifikation von potentiellen Partnern auf Basis von Stoffstrommodellen. Ein erfolgreiches Mapping ist von vielen Faktoren abhängig. Aktuell existiert kein Ansatz, um die Stoffströme so zu modellieren, dass die Darstellung und Berechnung für eine Partnersuche in der Kreislaufwirtschaft geeignet ist. Um der Komplexität, sowohl der Stoffstrommodellierung, als auch der Partnersuche gerecht zu werden, wird hier ein MBSE-Ansatz gewählt - ein überlegener Modellierungsansatz im Detaillierungsgrad und der Adaptionsfähigkeit. Das Modell verknüpft die 3 Hauptelemente der Wertstromanalyse (Produktionsprozess, Materialfluss und Geschäftsprozess) und ermöglicht dadurch neuartige Kennzahlen zu ermitteln. Diese Kennzahlen und die detaillierte Modellierung schaffen eine verbesserte Informationslage, auf Basis derer die Effektivität der Partnersuche in der Kreislaufwirtschaft signifikant gesteigert wird. Nach einer theoretischen Herleitung der Modellierungslogik und der Erweiterung des bestehenden Ansatzes der nachhaltigen Wertstromanalyse (engl. Sustainable Value Stream Mapping – Sus-VSM) wird anhand eines Beispiels das MBSE-Modell implementiert und validiert. Dieser MBSE-Ansatz besitzt das Potential, die Beschreibung industrieller Produktions- und Herstellungsprozesse erheblich zu verfeinern und dadurch Analysen und Berechnungen zu optimieren, was zu einer besseren Vernetzung der Industrie führt. Die dadurch identifizierten industriellen Symbiosen fördern die Kreislaufwirtschaft maßgeblich und helfen Ressourcen nachhaltiger zu nutzen.
Kreislaufwirtschaft ist ein Konzept, um den Rohstoff- und Ressourcenverbrauch wirksam zu reduzieren. Hierbei sollen bestehende Produkte und Ressourcen so lange wie möglich in wertschöpfenden Kreisläufen gehalten werden. Im Rahmen der Repurpose (Wiederverwendung) Strategie werden Bauteile und Ressourcen von ausrangierten Produkten in neue Produkte mit anderer Funktion wiederverwendet. Hierzu müssen Rohlinge für neue Produkte in Sekundärrohstoffen angeordnet und herausgetrennt werden. Bedingt durch den nicht standardisierten Zustand von Sekundärrohstoffen, wird ein intelligentes Nesting Verfahren eingesetzt, die Ressourceneffizienz zu verbessern. Der Einsatz von intelligentem Nesting im Rahmen der Kreislaufwirtschaft zeigt, dass der Einsatz von Sekundärrohstoffen gesteigert und die benötigte Energie für die nachfolgenden Fertigungsverfahren eingespart werden kann.
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