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.



  • iGrafx übernimmt Logpickr

    iGrafx übernimmt Logpickr

    Mit der Übernahme von Logpickr hat sich der Prozessdatenmanagement-Spezialist iGrafx Knowhow in Sachen Process Mining gesichert.

    mehr lesen: iGrafx übernimmt Logpickr

  • Machine Learning für die hochautomatisierte Fertigung

    Machine Learning für die hochautomatisierte Fertigung

    Der Automobilzulieferer Valeo hat mit dem Fraunhofer KI-Spin-off Plus10 und der Technischen Hochschule Ingolstadt ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt gestartet. Ziel des Projekts Palim (Performance-Accelerated Learning for Intelligent Manufacturing) ist es,…

    mehr lesen: Machine Learning für die hochautomatisierte Fertigung

  • Ifo Geschäftsklima legt im Januar zu

    Ifo Geschäftsklima legt im Januar zu

    0,9 Punkte mehr als noch im Dezember: Der Ifo-Geschäftsklimaindex ist im Januar gestiegen. Aus der Industrie kommen dabei positive Signale.

    mehr lesen: Ifo Geschäftsklima legt im Januar zu

  • Neuer Vorsitzender der VDI/VDE-GMA

    Neuer Vorsitzender der VDI/VDE-GMA

    Nach Atilla Bilgic übernimmt Michael Weyrich den Vorsitz der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA).

    mehr lesen: Neuer Vorsitzender der VDI/VDE-GMA

  • Wie sich Omicron auf die Lieferketten auswirkt

    Wie sich Omicron auf die Lieferketten auswirkt

    Nach Analysen des B2B-Netzwerks Tradeshift hat sich das Auftreten der Omicron-Variante im vierten Quartal negativ auf die globalen Lieferketten ausgewirkt, jedoch nicht so stark wie vorherige Infektions-Wellen.

    mehr lesen: Wie sich Omicron auf die Lieferketten auswirkt

  • Open Mind sichert sich Mehrheit an Hummingbird

    Open Mind sichert sich Mehrheit an Hummingbird

    Open Mind übernimmt die Mehrheit am MES-Hersteller Hummingbird Systems. Die CAD/CAM-Lösung von Open Mind wurde bereits im Rahmen einer Zusammenarbeit in das MES von Hummingbird integriert.

    mehr lesen: Open Mind sichert sich Mehrheit an Hummingbird

  • 350Mrd.€ weniger Wertschöpfung durch die Pandemie

    350Mrd.€ weniger Wertschöpfung durch die Pandemie

    Laut einer Studie des Instituts der deutschen Wirtschaft (IW) sind durch die Corona-Pandemie bisher 350Mrd.€ an Wirtschaftsleistung verloren gegangen. Im ersten Quartal dieses Jahres gehen die IW-Experten von einem weiteren…

    mehr lesen: 350Mrd.€ weniger Wertschöpfung durch die Pandemie

  • Umstellung auf S4/Hana für viele Unternehmen eine Herausforderung

    Umstellung auf S4/Hana für viele Unternehmen eine Herausforderung

    Umstellung auf S/4Hana ja, aber keine Zeit für die Vorbereitung. So sieht es die Mehrheit der befragten Unternehmen in einer Studie des Analystenhauses Techconsult. Bei 90 Prozent der Studienteilnehmer bemängeln…

    mehr lesen: Umstellung auf S4/Hana für viele Unternehmen eine Herausforderung

  • Allianz zwischen PTC und Schaeffler

    Allianz zwischen PTC und Schaeffler

    Schaeffler und PTC gehen eine strategische Partnerschaft, im Rahmen derer neue digitale Möglichkeiten in der Produktentwicklung entstehen sollen. Die Allianz soll zudem auf Schaefflers Roadmap 2025 einzahlen.

    mehr lesen: Allianz zwischen PTC und Schaeffler

  • Ein KI-Sprachmodell für Europa

    Ein KI-Sprachmodell für Europa

    Im Forschungsprojekt ’OpenGPT-X’ soll ein KI-Sprachmodell für Europa entstehen. Unter der Leitung der Fraunhofer-Institute für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS und für Integrierte Schaltungen IIS entwickelt ein Konsortium aus zehn…

    mehr lesen: Ein KI-Sprachmodell für Europa

  • Eine ’5G-Lawine’ lostreten

    Eine ’5G-Lawine’ lostreten

    In einem Acatech Impuls mit dem Titel ’5G in der Industrie’ zeigen die Projektbeteiligten auf, welche Maßnahmen nötig sind, um der Technologie zum Durchbruch zu verhelfen.

    mehr lesen: Eine ’5G-Lawine’ lostreten

  • Weniger Treibhausgasausstoß im ersten Pandemie-Jahr

    Weniger Treibhausgasausstoß im ersten Pandemie-Jahr

    Das Umweltbundesamt (UBA) hat seine finalen Berechnungen zum Emissionsausstoß 2020 an die Europäische Kommission übermittelt. Demnach ist der Ausstoß insgesamt zurückgegangen. UBA-Präsident Dirk Messner geht jedoch davon aus, dass der…

    mehr lesen: Weniger Treibhausgasausstoß im ersten Pandemie-Jahr