Digitale Kreislaufwirtschaft in dezentraler Fabrik

Roboterbasierte Demontage IM7A5481
Bild: ©Rainer Bez/Fraunhofer-Institut IPA

Im Projekt ‚Panda‘ setzen die Beteiligten auf digitale Produktpässe und künstliche Intelligenz (KI), um Recycling und Demontage von Produkten effizienter zu machen. Panda steht für ‚Digitaler Produktpass für nachhaltige kreislauffokussierte Produktentwicklung, Demontage und Sortierung durch Automatisierung‘ und hat zum Ziel, Stoffkreisläufe zu schließen. Denn die Elektrifizierung des Mobilitätssektors, der Anstieg batteriehaltiger Geräte sowie die Energiewende führen zu einem wachsenden Bedarf an (seltenen) Rohstoffen. Die Beteiligten weisen in diesem Zusammenhang darauf hin, dass die natürlichen Ressourcen begrenzt sind, und die Kreislaufwirtschaft dadurch insbesondere in rohstoffarmen Ländern als eine zentrale Strategie gilt, um diese Bedarfe zu decken.

Rohstoffe und Komponenten einfacher wiederverwerten

Lineare, also nicht auf die Kreislaufwirtschaft ausgerichtete Produktdesigns und fehlende technologische Prozesse, etwa für Sortierung und Demontage, stehen der Kreislaufwirtschaft aktuell oft im Weg. Die Projektbeteiligten begegnen diesem Problem auf mehreren Ebenen: In den Bereichen Automotive, Konsumprodukte und Elektrogeräte werden Produktanalysen durchgeführt, um eine hersteller- und branchenübergreifende Methodik für nachhaltige Produktentwicklung und Automatisierungslösungen zu erarbeiten.

Kernstück des Projekts wird ein Digitaler Produktpass (DPP) auf Basis etablierter EU-weiter Standards. Dieser stellt beispielsweise via QR-Code oder RFID-Chip relevante Informationen bereit wie etwa in welcher Reihenfolge ein Produkt demontiert werden muss oder wie gut es sich mit seinem Material oder seinen Verbindungselementen überhaupt für die Demontage eignet (Demontagescore)? Ergänzend wollen die Beteiligten Methoden des Maschinellen Lernens einsetzen, um fehlende Informationen zu ergänzen und eine automatisierte Sortierung und Demontage zu ermöglichen. Ein weiteres Entwicklungsziel ist die frühzeitige Bewertung der Demontagefähigkeit neuer Produkte mittels eines Softwarebaukastens für Konstrukteurinnen und Konstrukteure.

Vernetzte Demonstratoren an verteilten Standorten

Um diese Technologien zu entwickeln und praktisch zu erproben, bauen die Beteiligten an mehreren Standorten in Deutschland Demonstratoren auf und vernetzen diese. So entsteht eine virtuelle und digitalisierte Kreislauffabrik, in der reale und softwarebasierte Demonstratoren zusammenwirken.

Beim Projektpartner Kuka in Augsburg wird ein Demonstrator zum KI-gestützten Sortieren entwickelt. Dieser umfasst Objekterkennung und Lageschätzung sowie intelligente Roboter-Skills. In Stuttgart befassen sich zwei Demonstratoren mit der Demontage: Der Demonstrator am Fraunhofer IPA konzentriert sich auf die KI-gestützte Ableitung der Demontagereihenfolge aus CAD-Modellen unterschiedlicher Bauteile. Ein weiterer Demonstrator der Robert Bosch GmbH in der Arena2036 wird ein flexibles (De-)Montagesystem für die Kreislaufproduktion der Zukunft präsentieren. Am Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik der RWTH Aachen wird ein Demonstrator zur Integration der entwickelten Fähigkeiten und zur Erprobung eines neuen Endeffektors aufgebaut.

Die Ergebnisse des Projekts sollen in Form von Produkten und Komponenten in die industrielle Praxis überführt werden, um den Markttransfer von Forschungsergebnissen zu beschleunigen.



  • Energieverbrauch beim Umformen und in der Zerspanung reduziert

    Energieverbrauch beim Umformen und in der Zerspanung reduziert

    Daten werden benötigt, um in hochspezialisierten Prozessen Maschinen und Anlagen zu steuern.

    mehr lesen: Energieverbrauch beim Umformen und in der Zerspanung reduziert

  • Erste agile Batteriezellfertigung eröffnet

    Erste agile Batteriezellfertigung eröffnet

    Die Nachfrage nach Batteriezellen wird aktuell vor allem durch kostengetriebene Massenproduktion in Asien und Nordamerika gedeckt, was auch Auswirkungen auf den Maschinen- und Anlagenbau hat.

    mehr lesen: Erste agile Batteriezellfertigung eröffnet

  • Eclipse Foundation und DIN kooperieren

    Eclipse Foundation und DIN kooperieren

    Die Eclipse Foundation, eine der weltweit größten Open-Source-Stiftungen, und das Deutsche Institut für Normung (DIN) haben eine Absichtserklärung bekannt gegeben.

    mehr lesen: Eclipse Foundation und DIN kooperieren

  • Machine-Vision-Industrie erwartet Umsatzrückgang

    Machine-Vision-Industrie erwartet Umsatzrückgang

    Die VDMA Fachabteilung Machine Vision rechnet für die Bildverarbeitungsindustrie in Deutschland mit einem Umsatzrückgang von 10 Prozent nominal im laufenden Jahr.

    mehr lesen: Machine-Vision-Industrie erwartet Umsatzrückgang

  • Mathematische Modelle für einen effizienteren Emissionshandel

    Mathematische Modelle für einen effizienteren Emissionshandel

    Der Emissionshandel ist ein zentrales Instrument im Kampf gegen den Klimawandel. Die Einführung von CO2-Zertifikaten soll Anreize für Unternehmen schaffen, ihre Emissionen zu reduzieren.

    mehr lesen: Mathematische Modelle für einen effizienteren Emissionshandel

  • Mission KI und Xayn entwickeln KI-basiertes Prüfsystem für sicheren Datenaustausch

    Mission KI und Xayn entwickeln KI-basiertes Prüfsystem für sicheren Datenaustausch

    Um die Attraktivität von Datenräumen und den datenraumübergreifenden Austausch von Daten zu erhöhen, entwickelt das Berliner KI-Startup Xayn im Rahmen der Initiative Mission KI ein KI-basiertes Sicherheits- und Qualitäts-Monitoring. Die…

    mehr lesen: Mission KI und Xayn entwickeln KI-basiertes Prüfsystem für sicheren Datenaustausch

  • Die Welt der additiven Fertigung in Frankfurt

    Die Welt der additiven Fertigung in Frankfurt

    Bis Ende September haben sich 820 Unternehmen für die Formnext in Frankfurt angemeldet. Die Messe für Additive Manufacturing (AM) findet vom 19. bis zum 22. November 2024 statt. Besucher können…

    mehr lesen: Die Welt der additiven Fertigung in Frankfurt

  • Der IT.Connect meets Cybersecurity Day 2024

    Der IT.Connect meets Cybersecurity Day 2024

    Am 5. November 2024 wird die Congresshalle Saarbrücken im Rahmen des IT.Connect meets Cybersecurity Day zu einem Zentrum der IT- und Cybersicherheitsbranche.

    mehr lesen: Der IT.Connect meets Cybersecurity Day 2024

  • Die Krux mit der Kundenzufriedenheit

    Die Krux mit der Kundenzufriedenheit

    Syncron, ein Hersteller für Service-Lifecycle-Management (SLM), hat die Studie ‚Modernizing the Aftermarket‘ veröffentlicht.

    mehr lesen: Die Krux mit der Kundenzufriedenheit

  • Schwache Entwicklung der regionalen Arbeitsmärkte

    Schwache Entwicklung der regionalen Arbeitsmärkte

    Wie das Institut für Arbeitsmarkt und Berufsforschung nun mitteilt, steigt die sozialversicherungspflichtige Beschäftigung nicht mehr in allen Bundesländern – die Arbeitslosigkeit nimmt überall zu.

    mehr lesen: Schwache Entwicklung der regionalen Arbeitsmärkte

  • Automobilindustrie: Stimmung leicht verbessert

    Automobilindustrie: Stimmung leicht verbessert

    Der Geschäftsklimaindex der deutschen Automobilindustrie ist im September um 1,3 Punkte gestiegen. Der Indikator bleibt aber mit -23 Punkten im langfristigen Vergleich auf sehr niedrigem Niveau.

    mehr lesen: Automobilindustrie: Stimmung leicht verbessert

  • Accenture und Nvidia erweitern Partnerschaft

    Accenture und Nvidia erweitern Partnerschaft

    Accenture und Nvidia haben die Erweiterung ihrer Partnerschaft im Bereich künstlicher Intelligenz bekannt gegeben.

    mehr lesen: Accenture und Nvidia erweitern Partnerschaft