TuWAs-Trendradar

Elektromobilität

Die Nutzung elektrischer Energie als primäre Antriebsquelle in Fahrzeugen als Ersatz oder Ergänzung zu Verbrennungsmotoren. Sie umfasst die Einführung von Elektrofahrzeugen (EV) und der entsprechenden Infrastruktur, einschließlich Ladestationen und Batterietechnologien.

Die zunehmende Bedeutung von wasserstoffbasierten Technologien für nachhaltige Energie und Verkehr. Dabei wird Wasserstoff als sauberer Energieträger eingesetzt, der Fahrzeuge mit Hilfe von Brennstoffzellen antreibt, die Strom erzeugen, bei dem lediglich Wasserdampf als Nebenprodukt anfällt.

Der Einsatz von Technologie und Maschinen zur Durchführung von Aufgaben mit minimalem menschlichen Eingreifen. Die Integration von Systemen, Robotik und künstlicher Intelligenz modernisiert und optimiert den Produktionsprozess. Darüber hinaus ermöglicht die Automatisierung eine Entlastung der menschlichen Arbeitskraft für komplexere und kreativere Aspekte des Produktionsprozesses.

Die Entwicklung von Fahrzeugen, die in der Lage sind, ohne direktes menschliches Eingreifen zu fahren, wobei verschiedene Technologien wie Sensoren, Kameras und künstliche Intelligenz eingesetzt werden, um die Umgebung wahrzunehmen und Fahrentscheidungen in Echtzeit zu treffen.

Die zunehmende Beliebtheit von Transportlösungen für die Bewältigung von Kurzstrecken. Dabei handelt es sich um kompakte und leicht zugängliche Fahrzeuge wie Elektroroller, Elektrofahrräder und gemeinschaftlich genutzte Fahrräder. Diese Fahrzeuge werden typischerweise für den städtischen Pendlerverkehr, für Kurzstrecken und für die letzte Meile genutzt.

Die zunehmende Integration fortschrittlicher Technologien, Sensoren und Konnektivitätsfunktionen in herkömmliche elektronische Geräte. Dies ermöglicht es den Geräten, Daten zu sammeln, zu analysieren, auszutauschen und autonom Entscheidungen zu treffen.

Fokus auf den Schutz digitaler Daten vor unbefugtem Zugriff, Diebstahl oder Beschädigung. Mit zunehmender Digitalisierung und Vernetzung von Systemen hat die Informationssicherheit in verschiedenen Branchen hohe Priorität und führt zu einer kontinuierlichen Weiterentwicklung von Cybersicherheitstechnologien und - praktiken.

Die Simulation menschlicher Intelligenz in Maschinen, die diese in die Lage versetzt, Aufgaben auszuführen, die normalerweise menschliche kognitive Fähigkeiten erfordern. KI umfasst verschiedene Techniken, darunter maschinelles Lernen, Verarbeitung natürlicher Sprache und Computer Vision, um Daten zu analysieren, Entscheidungen zu treffen und die Leistung im Laufe der Zeit zu verbessern

Hochentwickelte Robotersysteme mit KI, Computer Vision und fortschrittlichen Sensoren führen komplexe Aufgaben autonom und präzise aus. In Fertigung, Gesundheitswesen, Landwirtschaft und Logistik optimieren sie Prozesse, steigern Produktivität und verbessern Sicherheit. Der Trend zur fortschrittlichen Robotik fördert die Forschung für vielseitigere, agilere und kostengünstigere Roboterlösungen in verschiedenen Branchen.

Eine virtuelle Darstellung eines physischen Objekts, Prozesses oder Systems, die sein reales Gegenstück in Echtzeit widerspiegelt. Dabei werden Daten von Sensoren, Simulationen und IoT-Geräten verwendet, um ein dynamisches und vernetztes Modell zu erstellen, das Einblicke und Vorhersagen über die physische Einheit liefert.

Die Erfassung, Verarbeitung und Analyse großer Datenmengen aus verschiedenen Quellen, um wertvolle Erkenntnisse, Muster und Trends zu extrahieren. Dies unterstützt Entscheidungen, erkennt Trends und bietet Wettbewerbsvorteile in verschiedenen Bereichen wie Wirtschaft, Gesundheitswesen, Finanzen und Marketing. Die zunehmende Bedeutung datengesteuerter Strategien treibt diesen Trend voran, um Abläufe zu optimieren, die Kundenerfahrung zu verbessern und Innovationen zu fördern.

Predictive Maintenance (vorausschauende Wartung) ist eine proaktive Wartungsstrategie, die Datenanalyse, Sensoren und fortgeschrittene Analytik nutzt, um vorherzusagen, wann und warum Geräte oder Maschinen wahrscheinlich ausfallen werden. Durch die kontinuierliche Überwachung des Zustands von Anlagen wie Industriemaschinen oder Fahrzeugen zielt die vorausschauende Wartung darauf ab, potenzielle Probleme zu erkennen, bevor sie zu kostspieligen Ausfällen oder Ausfallzeiten führen.

Additive Fertigung, auch bekannt als 3D-Druck, bezeichnet ein Fertigungsverfahren, bei dem Objekte Schicht für Schicht anhand digitaler 3D-Modelle als Blaupause aufgebaut werden. Dieses Verfahren steht im Gegensatz zur traditionellen subtraktiven Fertigung, bei der Material abgetragen wird, um das Endprodukt herzustellen.

Ein Fertigungskonzept, das die Vorteile von Massenproduktion und der kundenspezifischen Anpassung kombiniert. Dabei werden Waren in großen Mengen produziert, während gleichzeitig eine individuelle Anpassung an spezifische Kundenbedürfnisse oder -vorlieben möglich ist.

Der Einsatz fortschrittlicher Bildverarbeitungs- und Computer-Vision-Technologien zur Bewertung und Sicherung der Qualität von Produkten oder Prozessen setzt sich zunehmend in Branchen wie der Fertigungsindustrie, der Pharmazie und der Landwirtschaft durch. Automatisierte Systeme ersetzen oder ergänzen herkömmliche manuelle Prüfverfahren und ermöglichen eine genauere und schnellere Erkennung von Fehlern, Unstimmigkeiten oder Abweichungen in visuellen Daten.

Das vernetzte Netzwerk aus physischen Geräten, Maschinen und Objekten, die mit Sensoren, Software und Konnektivitätsfunktionen ausgestattet sind. Diese Geräte sammeln Daten und tauschen sie über das Internet aus, so dass sie ohne menschliches Zutun interagieren, kommunizieren und intelligente Aktionen durchführen können.

Der Prozess der Reduzierung von Kohlenstoffemissionen und des Übergangs zu kohlenstoffarmen oder kohlenstoffneutralen Verfahren. Dabei werden nachhaltige Technologien und Praktiken eingesetzt, um die Umweltauswirkungen industrieller Prozesse zu minimieren.

Ein wirtschaftliches Modell, das darauf abzielt, Abfall zu vermeiden und die Ressourceneffizienz zu maximieren, indem es die kontinuierliche Nutzung, das Recycling und die Wiederverwendung von Materialien und Produkten fördert. Sie strebt ein geschlossenes System an, in dem Materialien kontinuierlich wiederverwendet oder regeneriert werden, wodurch der Bedarf an neuen Ressourcen verringert und die Umweltauswirkungen minimiert werden.

Der Zustand, in dem ein Unternehmen oder eine Branche seine Treibhausgasemissionen ausgleicht, indem es/sie entweder die Emissionen reduziert oder sie durch verschiedene nachhaltige Praktiken ausgleicht. Das ultimative Ziel ist es, den Kohlenstoff-Fußabdruck so weit zu minimieren, dass alle verbleibenden Emissionen absorbiert oder ausgeglichen werden, was zu keinem Anstieg der Treibhausgase führt.

Erneuerbare Energien sind Energiequellen, die sich auf natürliche Weise erneuern und langfristig als nachhaltig gelten. Dazu gehören Sonnen- und Windenergie, Wasserkraft, Erdwärme und Biomasse. Die zunehmende Nutzung erneuerbarer Energien als umweltfreundliche Alternative zu fossilen Brennstoffen wird durch die Sorge um den Klimawandel und die Energiesicherheit vorangetrieben. Technologische Fortschritte und politische Maßnahmen haben ihre weit verbreitete Nutzung gefördert.

Der zunehmende Einsatz fortschrittlicher Materialien, die ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht bieten, in verschiedenen Branchen wie der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und der Fertigung. Leichtbauwerkstoffe wie Kohlefaserverbundwerkstoffe, Aluminiumlegierungen und hochfeste Stähle zielen darauf ab, das Gesamtgewicht von Produkten zu reduzieren, die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen und die Leistung zu verbessern, ohne die strukturelle Integrität zu beeinträchtigen.

Der Prozess, bei dem eine unabhängige Organisation die Nachhaltigkeitspraktiken, die Umweltleistung und die soziale Verantwortung eines Unternehmens bewertet und zertifiziert. Die Zertifizierung basiert auf vordefinierten Nachhaltigkeitskriterien und -standards, die von der Zertifizierungsstelle festgelegt werden. Dies gewinnt an Bedeutung, da Nachhaltigkeit für Verbraucher und Investoren immer wichtiger wird.

Die Praxis, die Produktion näher an die Endmärkte oder Kunden zu verlagern, anstatt sich auf eine zentralisierte globale Produktion zu verlassen. Es geht um die Einrichtung von Fertigungsanlagen oder Produktionszentren an lokalen oder regionalen Standorten, um spezifische Marktanforderungen zu erfüllen, die Komplexität der Lieferkette zu verringern und logistische Herausforderungen zu bewältigen.

Die freiwilligen Initiativen und Praktiken, die Unternehmen anwenden, um soziale, ökologische und ethische Belange zu berücksichtigen und in ihre Tätigkeiten und Entscheidungsprozesse zu integrieren. CSR umfasst Bemühungen, negative Auswirkungen auf die Gesellschaft und die Umwelt zu minimieren und gleichzeitig einen positiven Beitrag zum Wohlergehen der Stakeholder, einschließlich der Mitarbeiter, Kunden, Gemeinden und der Gesellschaft im Allgemeinen, zu leisten.

Der Wandel der Arbeitswelt, der mit der digitalen Transformation verbunden ist. Durch den Einzug neuer Technologien wird Arbeit vernetzter, digitaler und flexibler. Aufgabenprofile, Arbeitsabläufe und Berufsbilder ändern sich oder entstehen gänzlich neu.

Es ist die Praxis, den Arbeitnehmern flexible Arbeitszeiten anzubieten. Es geht darum, den Arbeitnehmern die Freiheit zu geben, ihre Arbeitszeiten innerhalb bestimmter Parameter frei zu wählen, um ihren persönlichen Vorlieben und Verantwortlichkeiten Rechnung zu tragen und gleichzeitig die betrieblichen Anforderungen des Unternehmens zu erfüllen.

Eine virtuelle Umgebung, die verschiedene digitale Tools, Anwendungen und Plattformen für die Zusammenarbeit integriert, um eine nahtlose Kommunikation, den Informationsaustausch und die Aufgabenverwaltung für Mitarbeiter zu ermöglichen. Er ermöglicht es den Mitarbeitern, von überall aus auf Daten und Anwendungen zuzugreifen, erleichtert die Fernarbeit und steigert die Produktivität durch digitale Technologien.

Die Herausforderung für die Industrie, qualifizierte und erfahrene Arbeitskräfte mit Spezialkenntnissen zu finden und zu halten. Quantitativ betrachtet gibt es nicht genügend Fachkräfte. Auf entsprechend ausgeschriebene offene Stellen gibt es entweder gar keine Bewerbungen oder aber die Bewerber entsprechen in wichtigen Teilbereichen der Qualifikation nicht den gestellten Anforderungen und sind deshalb ungeeignet.

Die Automobilindustrie befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel, getrieben von den Megatrends Mobilitätswende, Nachhaltigkeitswende, Wandel der Arbeitswelt und Digitalisierung. Im Forschungsprojekt TuWAs entsteht ein branchenoffener und frei zugänglicher Hub, der den Transformationsprozess von Unternehmen der Massivumformung unterstützt, die heute Baugruppen und Teile für den Verbrennungsmotor herstellen. Neben Vernetzungsmöglichkeiten stellt TuWAs dazu Forschungs- und Entwicklungsergebnisse zur Verfügung und unterstützt Unternehmen mit Wissens- und Weiterbildungsangeboten bei der Gestaltung ihrer Transformation.

Das TuWAs-Trendradar bietet Orientierungshilfen zur Einschätzung der aktuellen Position von einzelnen Unternehmen hinsichtlich der Megatrends und liefert Impulse für eine trendsichere Ausrichtung des Unternehmens. Es trifft Aussagen zur inhaltlichen und zeitlichen Relevanz einzelner Handlungsfelder innerhalb der jeweiligen Megatrends. Für jedes Handlungsfeld werden Potenziale, Herausforderungen, Sekundärtrends und Anwendungsmöglichkeiten aufgezeigt.

Die initiale Identifizierung von Trends erfolgte auf Basis einer Internetrecherche zu Trends in der deutschen Wirtschaft sowie einer Recherche von Geschäftsberichten der Automotive Branche. Die Relevanz der identifizierten Trends wurde mittels einer Umfrage innerhalb des Projektkonsortiums ermittelt und soll in weiteren Schritten durch Unternehmen der Massivumformungsbranche validiert werden. Somit basiert das Trendradar in seiner jetzigen Version auf der Expertise des Projektkonsortiums. Im Austausch mit Unternehmen der Branche wird es kontinuierlich weiterentwickelt.

Mit dem Wandel zur Elektromobilität verringern sich die im Vergleich zum Verbrennungsmotor benötigte Anzahl und Komplexität der Bauteile. Damit sinkt auch der erzielbare Ertrag pro Fahrzeug. Neue Modelle der Wertschöpfung sind erforderlich, um die dadurch entstehenden Einbußen aufzufangen und zukünftiges Wachstum zu gewährleisten. Ansätze ergeben sich in den Bereichen Wasserstoff und Brennstoffzellen.

Die Digitalisierung von Produkt und Produktion erfordert hohe Investitionen in Technologien, Lösungen sowie die Qualifikation von Beschäftigten. Im Wandel der Automobilindustrie öffnet sie vor allem Chancen für den effizienten Erwerb und Betrieb von Maschinen und Anlagen. Pay-per-X, Subscription- und Plattformmodelle sind Lösungen, die zu nachhaltigen Wertschöpfungsnetzwerken sowie einer Verstetigung der Kreislaufwirtschaft beitragen.

Fertigungsbetriebe aus der Umformtechnik tragen in Deutschland wesentlich zur Treibhausgasemission bei. Um mittelfristig CO2 -Neutralität zu erreichen, müssen sie ihre Ressourceneffizienz mit Kreislaufwirtschaftssystemen verbessern. Dazu gilt es, Potenziale in den Bereichen Materialherstellung & Emission, Materialeinsatz & Reduktion, Energieeinsatz & Prozesse sowie CO2 konsumierende Maßnahmen zu erschließen.

Veränderte Prozesse, Verfahren und Technologien erfordern eine kontinuierliche Anpassung von Kompetenzen der Beschäftigten. Gleichzeitig sind Unternehmen gefordert, ihre Attraktivität als Arbeitgeber mit Blick auf den Fachkräftemangel zu steigern. Ansätze für eine erfolgreiche Gestaltung der neuen Arbeitswelt sind: neue Arbeitszeitmodelle, eine lernförderliche Arbeitsgestaltung und kompetenzorientierte Transformationskonzepte.