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.



  • Ifo-Exporterwartungen sinken im August

    Ifo-Exporterwartungen sinken im August

    Die Ifo-Exporterwartungen sind im August gesunken. In einigen Branchen gingen die Erwartungen dabei deutlich zurück, in der Automobilindustrie zeigen sich die Unternehmen jedoch optimistischer.

    mehr lesen: Ifo-Exporterwartungen sinken im August

  • Fortschritt bei künstlicher Intelligenz

    Fortschritt bei künstlicher Intelligenz

    Laut aktuellem KI-Monitor von BVDW und IW Köln kommt das Thema Künstliche Intelligenz in Deutschland voran. Die Wirtschaft ist dabei der größte Treiber — alle Betrachtungsindikatoren haben sich in diesem…

    mehr lesen: Fortschritt bei künstlicher Intelligenz

  • Digital Twins helfen bei Neuorganisation

    Digital Twins helfen bei Neuorganisation

    Industrieunternehmen organisieren sich neu, so eine Sopra Steria-Studie. Und das betrifft nicht nur interne, sondern auch externe Abläufe. Dabei spielt auch der Einsatz des digitalen Zwillings eine Rolle.

    mehr lesen: Digital Twins helfen bei Neuorganisation

  • Anzeige
    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Die Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen von Retarus ermöglichen effiziente Abläufe ohne manuellen Aufwand oder Kompromisse bei der Datensouveränität

    mehr lesen: Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

  • Dibac wird Teil der GUS Group

    Dibac wird Teil der GUS Group

    Mit Dibac hat die GUS Group zum 1. August einen auf Farben- und Lacke-Industrie spezialisierten ERP-Anbieter übernommen.

    mehr lesen: Dibac wird Teil der GUS Group

  • Industrie 4.0-Kompetenzen in der Weiterbildung

    Industrie 4.0-Kompetenzen in der Weiterbildung

    Sozialpartner aus der Metall- und Elektroindustrie setzen neue Standards für die Weiterbildung der Mitarbeiter. Diese betreffen insgesamt sieben Handlungsfelder.

    mehr lesen: Industrie 4.0-Kompetenzen in der Weiterbildung

  • Mercedes ernennt Chief Software Officer

    Mercedes ernennt Chief Software Officer

    Mit MB.OS soll bei Mercedes ein eigenes Fahrzeug-Betriebssystem entstehen. Dessen Entwicklung verantwortet zukünftig Magnus Östberg, der die neu geschaffene Position des Chief Software Officers übernimmt.

    mehr lesen: Mercedes ernennt Chief Software Officer

  • IAB-Arbeitsmarktbarometer auf Rekordhoch

    IAB-Arbeitsmarktbarometer auf Rekordhoch

    Mit 107,6 Punkten hat das IAB-Arbeitsmarktbarometer im August einen neuen Rekordstand verzeichnet. Die Zeichen auf dem Arbeitsmarkt stehen damit weiter auf Erholung.

    mehr lesen: IAB-Arbeitsmarktbarometer auf Rekordhoch

  • Produktentwicklung mit Extended Reality

    Produktentwicklung mit Extended Reality

    Statt sofort teure Prototypen von Autos, Geräten oder Maschinenkomponenten zu bauen, können Unternehmen durch virtuelle Modelle bereits in sehr frühen Entwicklungsphasen feststellen, ob ein neues Produkt in Anmutung und Bedienung…

    mehr lesen: Produktentwicklung mit Extended Reality

  • Geschäftsklimaindex sinkt erneut

    Geschäftsklimaindex sinkt erneut

    Nach 100,7 Punkten im Juli, fällt der Ifo-Geschäftsklimaindex im August auf unter 100 Punkte. Zwar bewerten die Unternehmen ihre aktuelle Lage besser, sind allerdings pessimistischer in ihren Erwartungen.

    mehr lesen: Geschäftsklimaindex sinkt erneut

  • Fünf Trends für die OT-Security

    Fünf Trends für die OT-Security

    Von Kryptografie über Drohnen bis hin zum digitalen Zwillingen – Kudelski Security gibt einen Überblick über Trends in der Operational Technology (OT).

    mehr lesen: Fünf Trends für die OT-Security

  • Visualisierungssoftware unterstützt das Modbus/TCP-Protokoll

    Visualisierungssoftware unterstützt das Modbus/TCP-Protokoll

    Für einen schnellen und umfassenden Überblick über eine Anlage stellt Pilz die webbasierte Visualisierungssoftware PASvisu bereit. In der neuen Version unterstützt diese jetzt auch das Modbus/TCP-Protokoll. Dieses ermöglicht eine schnelle…

    mehr lesen: Visualisierungssoftware unterstützt das Modbus/TCP-Protokoll