Vor dem Hintergrund demographischer Entwicklungen, der zunehmenden Nutzung von Informationstechnologien in unserem Alltag (Stichwort „Digitales Leben“) und einem begrenzten Maß natürlicher Ressourcen ist die Wissenschaft zunehmend gefordert, das Verhältnis aus Informationstechnologie, menschlichem Verhalten und unserer Umwelt neu zu hinterfragen. Gegenstand des Dissertationsvorhabens ist daher die Untersuchung von Informationssystemen im Hinblick auf deren ökologische Nachhaltigkeit. Dabei zeigt sich auf der einen Seite, dass Informationssysteme aufgrund der genutzten physischen IT-Infrastruktur (PCs, Server, Mobiltelefone etc.) als Ursache von Umweltproblematiken in Erscheinung treten können. Neben dem Stromverbrauch bei der Nutzung von IT steht dabei vor allem der Verbrauch seltener Metalle wie Gold, Palladium und Tantal sowie das Problem der Entsorgung von Altgeräten im Fokus. Auf der anderen Seite werden Informationssysteme zunehmend auch als Mittel zur Lösung von Umweltproblematiken gesehen. So können Informationssysteme dazu beitragen, Geschäftsprozesse effizienter und damit umweltfreundlicher zu gestalten, Konsumenten von Produkten und Dienstleistungen sowie Entscheider im Unternehmen für Umweltprobleme zu sensibilisieren oder neue umweltfreundliche Produktinnovationen zu unterstützen. Zur Untersuchung des Themenkomplexes werden etablierte Ansätze zur Untersuchung physischer Systeme auf Informationssysteme übertragen. Zum einen werden Methoden und Softwaretools aus dem Bereich ereignisdiskreter Simulationen (Materialflusssimulationen, Simulation von Supply Chains, Produktionsabläufen etc.) genutzt. Ereignisdiskrete Simulationen erlauben es, die Auswirkungen von Informationssystemen auf ein physisches System (z. B. eine Fabrik oder ein öffentliches Transportsystem) realitätsnah in einem Simulationsmodell abzubilden. Hierdurch ist es möglich eine Verbindung zwischen virtuellen Informationen und physischen Prozessen (z. B. Entstehung von CO2-Emission) herzustellen. Zum anderen werden Methoden und Softwaretools aus dem Bereich Ökobilanzierung (engl. Life Cycle Assessment) eingesetzt, um die ökologischen Auswirkungen von Informationssystemen messbar zu machen. Dabei wird der Einfluss physischer Prozesse, die durch Informationssysteme beeinflusst werden, auf ein ökologisches System (z. B. das Klima) abgeschätzt.

Nowadays, shorter product life cycles and fluctuating demand quantities require flexible and adaptable production planning techniques. Fuel cell technology offers an innovative product, for which future demands in terms of quantities and variety are difficult to predict making it hardly possible to plan demand-adequate production capacities. One feasible solution is the application of Discrete Event Simulations (DES) with a high degree of adaptability and scalability. In this paper, a concept for the modular simulation of assembly lines with scalable automation is introduced and applied to an assembly line for fuel cell stacks. The model presents a modular and hierarchical system structure, which allows for adaptability and reusability. The model can be easily integrated on a factory level to study the behavior of parallel assembly lines. For an industrial use case different experiments offer valuable insights for the optimization, the automation and the upscaling of the assembly. / Kürzere Produktlebenszyklen und schwankende Bedarfsmengen erfordern heute flexible und anpassungsfähige Produktionsplanungstechniken. Die Brennstoffzellentechnologie bietet ein innovatives Produkt, dessen zukünftige Nachfrage hinsichtlich Stückzahl und Vielfalt nur schwer vorhersehbar ist und somit kaum bedarfsgerechte Produktionskapazitäten planbar sind. Eine mögliche Lösung ist die Anwendung von Discrete Event Simulations (DES) mit einem hohen Maß an Anpassungsfähigkeit und Skalierbarkeit. In diesem Beitrag wird ein Konzept zur modularen Simulation von Montagelinien mit skalierbarem Automatisierung vorgestellt und auf eine Montagelinie für Brennstoffzellenstacks angewendet. Das Modell nutzt eine modulare und hierarchische Systemstruktur, die Anpassungsfähigkeit und Wiederverwendbarkeit ermöglicht. Das Modell kann leicht auf Fabrikebene integriert werden, um das Verhalten paralleler Montagelinien zu untersuchen. Für einen industriellen Anwendungsfall bieten verschiedene Experimente wertvolle Erkenntnisse zur Optimierung, Automatisierung und Hochskalierung der Montagelinie.