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.
