Nachhaltige Fahrzeugproduktion durch eine wandlungsfähige Fertigungszelle mit kreislauffähigen Betriebsmitteln in einem datengetriebenen Produktionsnetzwerk (AutoPilot)

Problemstellung
Die Bedeutung von Nachhaltigkeit und Minderung des CO2-Austoßes zur Bewältigung des Klimawandels sind schon lange in der Automobilindustrie angekommen. Die Entwicklung alternativer Antriebskonzepte und die Verwendung von Ökostrom wurden bereits erkannt. Die Produktion selbst muss jedoch noch stärker in den Fokus gerückt werden. Bislang werden bei Produktänderungen bestehende Anlagen und Betriebsmittel häufig eingelagert oder verschrottet, obwohl diese noch in anderen Produktionsstätten effektiv genutzt werden könnten. Das Potenzial besteht darin, durch ein datengetriebenes Produktionsnetzwerk und die kreislauffähigen Betriebsmittel der Verschwendung von Ressourcen entgegen zu wirken.

Ziel
Ziel des Forschungsprojekts AutoPilot ist die Einwicklung eines ganzheitlichen Konzepts für kreislauffähige Betriebsmittel: von der standardisierten Entwicklung über die Integration in eine wandlungsfähige Fertigungszelle bis hin zur Wieder- bzw. Weiterverwendung. Hierzu soll eine digitale Austauschplattform zwischen Produktion und Zulieferern von Betriebsmitteln entstehen, über die ein entsprechendes Geschäftsmodell „Equipment-as-a-Service“ etabliert wird.

Vorgehensweise
Zunächst sollen lebenszyklusübergreifende Methoden und Bewertungsmaßstäbe für den Einsatz von Betriebsmitteln in der Linear- und Kreislaufwirtschaft definiert werden. Daraus entsteht eine Status Quo Analyse. Davon ausgehend erfolgt die Konzeption einer digitalen Plattform, über welche Informationen zwischen der Fertigung und dem Zulieferer der Betriebsmittel ausgetauscht werden. In Kooperation mit den Anwendern sind mehrere wandlungsfähige Fertigungszellen zu erarbeiten. Dazu werden, basierend auf den in der Plattform hinterlegten Anforderungen, die benötigen Betriebsmittel kreislaufgerecht konstruiert und in die Zelle integriert. Um die Möglichkeiten der Wandlungsfähigkeit und deren Auswirkungen auf die kreislaufwirtschaftliche Nutzung von Betriebsmitteln zu erforschen, wird die Fertigungszelle für verschiedene Produktvarianten umgebaut. Die digitale Plattform dient dabei als Wissensbasis und Verbindung von Produktion und Zulieferer. Die damit einhergehenden Herausforderungen bzgl. Datenerfassung, -speicherung und -sicherheit werden ebenfalls untersucht. Abschließend soll das entwickelte Geschäftsmodel „Equipment-as-a-Service“ anhand der definierten Methoden bewertet und Leitlinien zum Einsatz in der Automobilbranche abgeleitet werden.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Die Projektergebnisse werden sowohl in Form einer Referenzimplementierung als auch in Umsetzungsstrategien zum Einsatz von kreislauffähigen Betriebsmitteln in die Unternehmen und die Hochschullehre getragen. Durch die Beteiligung unterschiedlicher Branchen soll das System vollumfänglich sein, sodass eine einfache Übertragung der Forschungsergebnisse in die Praxis möglich ist. So kann ein wesentlicher Beitrag in Richtung Nachhaltigkeit geleistet werden. Umgesetzt und erprobt wird das Geschäftsmodell Equipment-as-a-Service sowohl in den Reallaboren der beteiligten Hochschule als auch bei den Anwendern.

• Capgemini Engineering Deutschland S.A.S. & Co. KG
• e.Volution GmbH
• EDAG Production Solutions GmbH & Co. KG
• INNOFACE AG
• Johnson Electric Aachen GmbH
• LiGenium GmbH
• RWTH Aachen
• SEEBURGER AG

Unter dem Motto „Kreislaufwirtschaft gemeinsam gestalten: Innovationen zwischen Wissenschaft und Praxis“ bieten die vom BMBF-geförderten Forschungsprojekte der Fördermaßnahme „Auf dem Weg zur nachhaltigen Mobilität durch kreislauffähige Wertschöpfung (MobilKreis)“ praxisnahe Einblicke in die Ergebnisse sowie spannende Beiträge externer Referierender. Die Tagung ist eine Plattform für Erfahrungsaustausch, das Sammeln wertvoller Anregungen, die Entwicklung neuer Ideen und interessante Diskussionen. Es erwarten Sie Präsentationen, Workshops und Keynote-Vorträge, wodurch Impulse für eine nachhaltige Zukunft gesetzt werden. Themen sind beispielsweise die Optimierung von Demontageprozessen, die Wiederverwendung von Automobilkomponenten, der Informationsaustausch in zirkulären Produktionsnetzwerken, die intelligente und variable Prozessplanung und viele mehr. Bis zum 30.05.2025 ist der Call for Papers offen: Die Tagung legt einen starken Fokus auf praxisorientierte Ansätze. Ziel ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse und Forschungsergebnisse so aufzubereiten, dass sie für die breite Öffentlichkeit verständlich und zugänglich sind. Die zu erstellenden Paper und die Präsentationen auf der Tagung sollen die Kriterien Aussagekräfigkeit und öffentliche Zugänglichkeit erfüllen. Weitere Informationen erhalten Sie auf der Veranstaltungswebseite.

Kostenfreie Workshops zur Kreislaufwirtschaft – Transformation hin zu nachhaltiger Mobilität Die drei kostenfreien, praxisorientierten Workshops sind speziell für Fach- und Führungskräfte aus kleinen und mittleren Unternehmen der Automobil- und Mobilitätsbranche konzipiert. Die Themen sind: Grundlagen der Kreislaufwirtschaft Geschäftsprozesse & digitale Technologien Gestaltung von Geschäftsmodellen für Kreislaufwirtschaft Veranstaltungsorte: Technische Universität Chemnitz & Technische Universität Dortmund Flexible Terminauswahl: Generell sind die Workshops kostenfrei und flexibel kombinierbar. Der nächste Workshop-Tag, der gleich alle drei Themen aufgreift, findet am 13. Mai 2025 in Dortmund statt.