Wissenschaft und Industrie arbeiten an neuer KI-Lösung für die Produktentwicklung
Die Transformation hin zu einem nachhaltigen Wirtschaftssystem stellt für den Industriestandort Deutschland eine zentrale Zukunftsaufgabe dar – sowohl ökonomisch als auch ökologisch. Dabei kommt dem Engineering eine Schlüsselrolle zu. Denn bereits in der Produktentwicklung werden maßgebliche Entscheidungen über Reparierbarkeit, Wiederverwendung und Recyclingfähigkeit getroffen. Das heißt: Eine tragfähige Kreislaufwirtschaft muss von Anfang an mitgedacht werden. Wissenschaftler*innen der Fachgruppe „Advanced Systems Engineering“ am Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn arbeiten deshalb gemeinsam mit weiteren Partnern aus Forschung und Industrie an der Entwicklung eines intelligenten Produktpasses (iPP). Ziel ist es, bestehende Konzepte des digitalen Produktpasses um semantische, dynamische und KI-gestützte Funktionen zu erweitern.
Mit dem digitalen Produktpass wird u. a. im Kontext der EU-Ökodesign-Verordnung (ESPR) ein Konzept für die Bereitstellung produktbezogener Informationen über den gesamten Lebenszyklus hinweg geschaffen. Er wird dabei als digitaler Container für produktspezifische Informationen verstanden, der eine digitale Identität des Produkts repräsentiert. Besonders in Kombination mit Datenanalyseverfahren und künstlicher Intelligenz (KI) entstehen durch den digitalen Produktpass Potenziale zur Umsetzung der Kreislaufwirtschaft. „Der digitale Produktpass schafft Transparenz. Der intelligente Produktpass macht diese Informationen systematisch für das Engineering nutzbar“, erläutert Dr. Christian Koldewey, Oberingenieur der Fachgruppe und Projektleiter von „iPassPro[1]“.
Zentrales Element des neues Forschungsprojekts ist der sogenannte „Circular Intelligence Hub“ (CIH), eine Engineering-Plattform, die heterogene Datenquellen integrieren, verknüpfen und mithilfe von KI-Methoden aufbereiten soll. „Dadurch können strukturierte und unstrukturierte Daten in entscheidungsrelevantes Wissen überführt und unterschiedlichen Stakeholder*innen bedarfsgerecht zugänglich gemacht werden“, erklärt Leonie Happe, Projektmanagerin bei „iPassPro“. Ergänzend erarbeitet das Team eine Governance-Architektur, die einen sicheren und rechtskonformen Datenaustausch in sogenannten föderierten Datenräumen ermöglicht. Dabei handelt es sich um dezentral organisierte Infrastrukturen, die einen sicheren und souveränen Datenaustausch zwischen mehreren Parteien ermöglichen.
Die entwickelten Lösungen werden in drei Pilotprojekten erprobt. Das ermöglicht es den Unternehmen, Zirkularitätsaspekte durch den intelligenten Produktpass systematisch in die Produktentwicklung zu integrieren und Verbesserungen hinsichtlich Reparierbarkeit, Wiederverwendbarkeit und Recyclingfähigkeit zu erzielen. Handlungsleitfäden und Best Practices sollen die Übertragbarkeit auf weitere Unternehmen und Branchen sicherstellen.
„iPassPro“ ist im Februar dieses Jahres gestartet und läuft noch bis Anfang 2029. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Projekt mit einer Summe von insgesamt rund 4,5 Millionen Euro. Forschungspartner sind das Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik (IEM, Konsortialführung) und das Wuppertal Institut. Die Spherity GmbH und die ConWeaver GmbH befähigen das Konsortium als Technologieanbieter. Als industrielle Anwendungspartner sind die Wilhelm Böllhoff GmbH & Co. KG, die Herbert Kannegiesser GmbH und die CP Contech electronic GmbH beteiligt.
[1] Vollständiger Titel: „iPassPro – Intelligenter Produktpass für ein Engineering zirkulärer Produkte im produzierenden Gewerbe“
