Modellbasierte Digitalisierung nachhaltiger Produktionsnetzwerke entlang des Produktlebenszyklus (DiNaPro)

Problemstellung
Die Digitalisierung ist einer der größten Innovationstreiber unserer Zeit und für einen beträchtlichen Teil des Wirtschaftswachstums in Deutschland verantwortlich. Für neuartige, digitale Geschäftsmodelle in der Industrie, die auch die ökologische Nachhaltigkeit zum Ziel haben, werden zur Umsetzung Daten aus den verschiedensten Quellen und in unterschiedlichster Qualität benötigt. Die Bereitstellung und Aufbereitung der Daten stellen viele Unternehmen vor enorme Herausforderungen. Dabei lassen sich mit einem geeigneten, einheitlichen Datenmodell und Datenaustauschformat erhebliche ökonomische und ökologische Potenziale heben.

Ziel
Die Entwicklung eines solchen industrietauglichen Datenmodells und Datenaustauschformats in Form einer integralen Digitale Zwilling-Technologie ist das Ziel des Forschungsvorhabens DiNaPro. Die ganzheitliche Gestaltung datenbasierter Produkt-Service-Systeme entlang der Phasen des Produktlebenszyklus ermöglicht dabei die Erfüllung der drei Entwicklungspfade für eine digitale, vernetzte und nachhaltige Produktion der Zukunft, wie es die Task Force Nachhaltigkeit der Plattform Industrie 4.0 in ihrem Impulspapier empfiehlt. Durch die höhere Entscheidungsqualität können Energieverbrauch und CO2-Ausstoß gesenkt und Wirkungsgrade gesteigert sowie durch die Aufnahme gänzlich verschiedener Daten transparente Dienstleistungsangebote geschaffen werden. Dabei steht die Kooperation aller Akteure in zirkulären Wirtschaftssystemen im Fokus.

Vorgehensweise
Zur zielgerichteten Entwicklung des einheitlichen Datenmodells und Datenaustauschformats werden von allen am Projekt beteiligten Partnern sowie dem assoziierten Industriebeirat Anforderungen formuliert. Um anschließend die Anwendbarkeit zu validieren, wird das Datenmodell für eine Reihe von Anwendungsfällen aus den verschiedenen Lebenszyklusphasen in der Industrie und in den Lernfabriken der TU Darmstadt angewandt, wobei der auf die Kreislaufwirtschaft ausgelegte Produktlebenszyklus im Fokus steht. Im Rahmen des Projekts liegt der Schwerpunkt nicht nur auf der theoretischen Entwicklung des Datenmodells, sondern auch der Integration des Modells in die Plattformen der im Projekt beteiligten Digitalisierungspartner.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Sowohl Politik wie auch Industrie haben den hohen Stellenwert der Nachhaltigkeit erkannt und sehen in der gezielten Nutzung der Digitalisierung einen strategischen Ansatz zum Erreichen der Nachhaltigkeitsziele. Flankiert durch wissenschaftliche Expertise, der Entwicklung von Musterdemonstrationen sowie der Schaffung von industriellen ‚Best Practice‘-Anwendungen wird die Umsetzung der ökologischen Nachhaltigkeit durch Digitalisierung der industriellen Produktion in die Breite industrieller Praxis getragen.

• DSC Software AG
• etalytics GmbH
• GFT Integrated Systems GmbH
• Heidelberg Manufacturing Deutschland GmbH
• Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft
• Munsch-Chemie-Pumpen GmbH
• Opel Automobile GmbH
• Technische Universität Darmstadt