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.



  • 5G: Revolution mit Sicherheitsbedenken

    5G: Revolution mit Sicherheitsbedenken

    Laut einer Studie des Beratungsunternehmens Accenture glauben acht von zehn Unternehmen an einen deutlichen Effekt von 5G, dennoch haben die befragten Unternehmen Sicherheitsbedenken.

    mehr lesen: 5G: Revolution mit Sicherheitsbedenken

  • Welchen Weg geht die EU?

    Welchen Weg geht die EU?

    Die EU-Kommission hat ihre Strategie für ein digitales Europa vorgestellt und dabei ihre europäische Datenstrategie sowie politische Optionen für die Entwicklung der künstlichen Intelligenz (KI) konkretisiert. „Ich will, dass dieses…

    mehr lesen: Welchen Weg geht die EU?

  • Mehr als 61 Millionen blockierte Ransomware-Angriffe

    Mehr als 61 Millionen blockierte Ransomware-Angriffe

    Der IT-Security-Anbieter Trend Micro verzeichnet in seinem Security-Roundup einen zehnprozentigen Anstieg bei der Erkennung von Ransomware-Angriffen. Darin beschreiben die Security-Experten die wichtigsten Entwicklungen in der Bedrohungslandschaft.

    mehr lesen: Mehr als 61 Millionen blockierte Ransomware-Angriffe

  • 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

  • Industrie sieht Risiken in der Plattform-Ökonomie

    Industrie sieht Risiken in der Plattform-Ökonomie

    Laut einer Bitkom-Studie sehen deutsche Industrie-Unternehmen digitale Plattformen eher als Risiko für das eigene Geschäft an.

    mehr lesen: Industrie sieht Risiken in der Plattform-Ökonomie

  • VDE entwickelt erste international konsensfähige Ethik-Kennzeichnung für KI

    VDE entwickelt erste international konsensfähige Ethik-Kennzeichnung für KI

    Die Tech-Organisation VDE begrüßt das White Paper der EU-Kommission und liefert die von Digitalkommissarin Margrethe Vestager geforderte Risikoüberprüfung mit der ‚Ethik-Kennzeichnung für KI‘ . Ziel des VDE-Modells ist es, Transparenz…

    mehr lesen: VDE entwickelt erste international konsensfähige Ethik-Kennzeichnung für KI

  • Von einfacher Programmierung bis zum Mietmodell

    Von einfacher Programmierung bis zum Mietmodell

    Von 2020 bis 2022 werden rund 2Mio. neue Industrie-Roboter in den Fabriken weltweit installiert – davon geht die International Federation of Robotics (IFR) aus. Welche Trends diese Entwicklungen vorantreiben könnten,…

    mehr lesen: Von einfacher Programmierung bis zum Mietmodell

  • Stellenwert von Digitalisierungsmaßnahmen nimmt zu

    Stellenwert von Digitalisierungsmaßnahmen nimmt zu

    Security Automation, Management digitaler Identitäten, Aufbau neuer Plattformen, Schutz vor Bedrohungen durch IoT-fähige Geräte und Einsatz von DevOps — laut einer Studie des IT-Dienstleisters Capgemini sind dies die Trends des…

    mehr lesen: Stellenwert von Digitalisierungsmaßnahmen nimmt zu

  • Workshops und Marktplatz 4.0

    Workshops und Marktplatz 4.0

    Der Automatisierungstreff in Böblingen widmet sich vom 24. bis zum 26. März mit seinem Workshopangebot und dem Marktplatz Industrie 4.0 der digitalen Transformation.

    mehr lesen: Workshops und Marktplatz 4.0

  • Deutschland auf Platz 4 von 35 Staaten

    Deutschland auf Platz 4 von 35 Staaten

    „Deutschlands Innovationsdynamik droht ins Mittelfeld zu rutschen. Im Vergleich zu unseren Wettbewerbern treten wir auf der Stelle“, kritisiert BDI-Präsident Dieter Kempf. Damit setze sich ein Abwärtstrend seit 2014 fort.

    mehr lesen: Deutschland auf Platz 4 von 35 Staaten

  • Coronavirus auch per E-Mail gefährlich

    Coronavirus auch per E-Mail gefährlich

    Täglich tauchen Meldungen zu neuen Infektionsfällen mit dem grassierenden Coronavirus auf. Die Bilder von abgeriegelten Städten und Menschen in Quarantäne zeichnen ein Schreckensszenario.

    mehr lesen: Coronavirus auch per E-Mail gefährlich

  • Security-Maßnahmen planen

    Security-Maßnahmen planen

    Anlagenbetreiber sind dafür verantwortlich, dass ihre Sicherheitssysteme (engl. Safety Instrumented Systems, SIS) relevante Safety- und Security-Normen erfüllen. Oft fehlt jedoch neben Zeit und Ressourcen die erforderliche Systemkenntnis, um die richtigen…

    mehr lesen: Security-Maßnahmen planen