Projekte

DIONA

Digitales Ökosystem für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft in der Automobilindustrie (DIONA)

Programm: PDA Forschung für Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Bekanntmachung: Zukunftsfonds Automobil - MobilKreis
Wettbewerb: Auf dem Weg zur nachhaltigen Mobilität durch kreislauffähige Wertschöpfung (MobilKreis) - Wiss. Projekt

Kurzbeschreibung:
Das Ziel des Projekts DIONA ist es einen MobilKreis-Digital-Hub zur kreislauffähigen Wertschöpfung in der Automobilindustrie aufzubauen, der als Anlaufstelle und Innovationszentrum für relevante Akteure fungieren und die interdisziplinäre Zusammenarbeit fördern soll. Die im Rahmen der Bekanntmachung „MobilKreis“ geförderten Verbundprojekte werden vernetzt, um die wesentlichen Erkenntnisse als anwendungsnahe Methoden und Werkzeuge in Unternehmen crossmedial über den MobilKreis-Digital-Hub zugängig gemacht. Fragestellungen zum Nachhaltigkeitsverständnis, zu sozio-technischen Arbeitsabfolgen, zur Bereitstellung nachhaltiger Geschäftsmodelle sowie zur durchgängigen Digitalisierung in geschlossenen Wertschöpfungskreisläufen werden eingehend untersucht und Methoden- und Werkzeugbaukästen als auch cyber-physische Labore zur Verprobung von Lösungsansätzen entwickelt und aufgebaut. Durch DIONA wird die zukünftige Ausgestaltung der Kreislaufwirtschaft kooperativ und synergetisch vorangetrieben.

Projektdauer: 01.10.2022 − 30.09.2025

Projektkoordinator:
Prof. Boris Otto
Technische Universität Dortmund - Lehrstuhl für Industrielles Informationsmanagement
Telefon: +49 231 755-5959
E-Mail: boris.otto@tu-dortmund.de

Ansprechpartner bei PTKA:
Dr.-Ing. Matthias Behrendt
Telefon: +49 721 608-25296
E-Mail: matthias.behrendt@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemstellung
Die Automobilindustrie hat die Relevanz einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft erkannt und strebt die Transformation der vollständigen Wertschöpfungskette an. Bislang schöpft die Branche jedoch nur einen Bruchteil der Potenziale aus. Es fehlt zum Beispiel an Industriestandards, um bereits bei der Konstruktion von Bauteilen den zirkulären Gedanken umzusetzen. Zudem dürfen Aufbereitungsprozesse nicht energieaufwändiger sein als die initiale Herstellung von Bauteilen. Eine große Aufgabe stellt die durchgängige Datenbereitstellung zur Prozessoptimierung dar. Daten liegen zwar bereits für einzelne Baugruppen sowie Arbeitsschritte vor, werden aber selten zwischen verschiedenen Arbeitseinheiten, geschweige denn zwischen mehreren Unternehmen geteilt. Für eine nachhaltige Entwicklung gilt es, Best Practices in der Automobilindustrie sowie Anreize bzw. Hindernisse zu identifizieren, aufzubereiten und transparent zu machen.

Projektziel
Das wissenschaftliche Projekt DIONA entwickelt einen digitalen Hub als Innovationszentrum und Vernetzungsstätte für relevante Akteure, beispielsweise aus Wissenschaft, Wirtschaft, Verbänden, Sozialpartnern und Gremien. Mit klarem Fokus auf eine kreislauffähige Wertschöpfung werden Fragestellungen zu sozio-technischen Arbeitsabfolgen sowie zur Bereitstellung nachhaltiger Geschäftsmodelle, Datenräume sowie digitaler Zwillinge untersucht und die daraus gewonnene Erkenntnis crossmedial zur Verfügung gestellt.

Vorgehensweise
Hierbei stehen interdisziplinär die drei Bereiche „Digital Hub, Transfer und Vernetzung“, „Methoden- und Werkzeugbaukasten“ sowie „gesellschaftliche und wirtschaftliche Implikationen“ im Fokus. Im ersten Bereich erfolgt die Konzeption, der Aufbau und Betrieb eines digitalen Hubs auf Basis regelmäßiger Veranstaltungen, aktiver Vernetzung, Etablierung wissenschaftlicher Sichtbarkeit und systematischem Ergebnistransfer. Im zweiten Bereich wird ein Methoden- und Werkzeugbaukasten auf Grundlage einer Metastudie sowie wissenschaftlicher und praxisorientierter Artefakte entwickelt, um Leitfäden für die Umsetzung einer nachhaltigen Wertschöpfung zu konzipieren. Zudem werden an den Standorten Dortmund und Chemnitz cyber-physische Test- und Experimentierräume für die Nachhaltigkeit in der Autobilindustrie auf Basis von Industrie 4.0 aufgebaut. Der dritte Fokusbereich untersucht die gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Anpassungen, die für eine nachhaltige Wertschöpfung notwendig sind. Zudem sollen Bedarfe und Handlungsempfehlungen zur Einbindung des Menschen in die Transformationsprozesse der Autobilindustrie sowie nachhaltige Geschäftsmodelle erarbeitet werden.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Die Projektergebnisse werden durch die Publikation von Praxis- und Positionsbeiträgen, Studien sowie wissenschaftlicher Artikel und Veranstaltungen in die Öffentlichkeit getragen. Durch Reifegradmodelle und Handlungsempfehlungen können insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen und Zulieferer der Automobilbranche von den Ergebnissen profitieren, damit diese sich mit Blick auf die Kreislauffähigkeit positionieren und vorbereiten können. Darüber hinaus ist eine Ausweitung der Ergebnisse auf weitere Branchen/Anwendungen wie z. B. dem Maschinenbausektor denkbar.

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

+49 (0)721 608-25281
+49 (0)721 608-992003

info@ptka.kit.edu
Standort Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Celina Gabber und Solvig Grünitz

+49 (0)721 608-25281
zentralessekretariat@ptka.kit.edu

Sekretariat Standort Dresden

Heike Blumentritt

+49 (0)721 608-31435
heike.blumentritt@kit.edu