Intelligentes Materialdatenmanagement

Die datenbasierende Beurteilung der Materialverfügbarkeit und des Umweltrisikos von Materialien hilft Probleme zu vermeiden und gesetzliche Bestimmungen zu erfüllen.

31. Mai 2013
Auf das Critical Materials Data Modul wird über die Granta-MI-Software zugegriffen. Dies ermöglicht das Durchsuchen und Auffinden der Informationen (links). Individuelle Datenblätter bieten Informationen zu den entsprechenden Versorgungsrisiken (rechts).
Bild 1: Intelligentes Materialdatenmanagement (Auf das Critical Materials Data Modul wird über die Granta-MI-Software zugegriffen. Dies ermöglicht das Durchsuchen und Auffinden der Informationen (links). Individuelle Datenblätter bieten Informationen zu den entsprechenden Versorgungsrisiken (rechts).)

Die Entwicklung des Moduls "Critical Materials Data Module" von Granta Design wurde durch das Samulet-Projekt vorangetrieben, ein von Rolls-Royce geführtes Gemeinschaftsprogramm, dessen Abschlussbesprechung Ende April stattfand.

Das neue Datenmodul ist eine Reaktion auf das wachsende Bewusstsein für Geschäftsrisiken durch kritische Inhaltsstoffe. Es kann Unternehmen dabei helfen, bei ihrer Werkstoffauswahl gesetzliche Bestimmungen, wie den amerikanischen Dodd-Frank Act, einzuhalten. Des weiteren werden zum Beispiel besondere Werkstofflisten, wie die Studie 'Critical Raw Materials for the EU', die kritische Materialien und Konfliktmineralien unter besonderer Prüfung herausstellt, berücksichtigt.

Kritische Werkstoffe, wie seltene Erden, sind Materialien, bei denen aufgrund von Faktoren wie geopolitischen Risiken, nationale Umweltrisiken, Kapazitätsmangel, Konfliktmineralien und Preisschwankungen entsprechende Versorgungsrisiken bestehen. Das neue Datenmodul ermöglicht eine vollständige Einschätzung dieser Faktoren.

Zusammen mit Grantas Werkzeugen für die Unterstützung optimaler Material- und Fertigungsentscheidungen ermöglicht es entschärfende Maßnahmen zu einem frühen Zeitpunkt im Produktentwicklungsprozess einzuleiten. Das bedeutet, dass die tatsächlichen Risiken und Kosten, die mit der Verwendung dieser Werkstoffe verbunden sind, verstanden und auf ein Minimum reduziert werden können.

Um eine datenbasierende Beurteilung zu unterstützen, umfasst das Critical Materials Data Module Informationen zu Versorgungsrisiken von 67 Kernelementen. Die Informationen, die diese Elemente beschreiben, sind an die Einträge der Werkstoffe geknüpft (z. B. Legierungen für Luft- und Raumfahrt), in denen diese Elemente gefunden werden können. Dies ermöglicht es, kritische Werkstoffe schnell zu identifizieren. Informationen zu Preisvolatilität und Preisveränderungen helfen bei der Beurteilung potenzieller Auswirkungen zukünftiger Preisschwankungen. Die Informationen werden durch eine grundlegende Ratingmethode des Versorgungsrisikos unterstützt, um einen praxisnahen, aktionsbezogenen Ansatz für die Risikominimierung sicherzustellen.

Diese Werkzeuge sind als Ergebnis aus dem mit Grantas Beteiligung durchgeführten Rolls-Royce-Samulet-Projekt hervorgegangen, das seitens der britischen Regierung und der Industrie finanziell gefördert wurde. Die Fördermittel stammen unter anderem vom UK Technology Strategy Board und dem Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC).

In der letzten Phase des Projektes lag der Schwerpunkt in der Bereitstellung von Werkzeugen für die Luft- und Raumfahrtindustrie zur Verwaltung und Analyse verbotener Substanzen, kritischer Materialien und dem Energieverbrauch, da die Branche für die nächste Generation ziviler Flugzeuge umweltfreundlichere Triebwerke herstellen will.

Insbesondere standen folgende Punkte im Zentrum der Beobachtungen:

• Kostenaufwändige Produkt-Redesigns aufgrund von überholten Substanzen, Materialien oder Prozessen.

• Versorgungssicherheit und Preisschwankungen (sowohl für Energie als auch für Werkstoffe).

• Potenzielle Mehrkosten für die Nichteinhaltung gesetzlicher Bestimmungen.

• Nicht dokumentierte Änderungen in der Lieferkette.

Das Samulet-Projekt hat gezeigt, dass diese Risiken, obwohl sich viele von ihnen langfristig und eher über Jahre als über Monate entwickeln, bereits heute bei der Auslegung von Produkten in der Luft- und Raumfahrt in Betracht gezogen werden müssen. Diese Produkte haben sehr lange Entwicklungs- und Wartungszyklen und werden daher wahrscheinlich von Lieferschwierigkeiten oder gesetzlichen Umweltbestimmungen während ihrer Lebensdauer betroffen sein. Das Verständnis dieser Risiken und deren Entschärfung, im Idealfall früh in der Produktentwicklung, sollte Teil der üblichen Arbeitsweise sein.

Die Verfügbarkeit dieser Informationen in der Granta-MI-Software und der Zugriff von individuellen Rechnern der Projektbeteiligten oder gar innerhalb der firmeninternen CAD- und PLM-Systeme bieten effiziente Möglichkeiten, das Risiko zu erkennen und zu vermeiden.