EU-Projekt will digitale Werkzeuge entwickeln Mit ALICIA auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft

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Im EU-Projekt „Alicia“ trifft Kreislaufwirtschaft auf Industrie 4.0. Ziel des auf digitale Tools für eine nachhaltige Produktion fokussierten Projekts ist unter anderem, die frühzeitige Verschrottung von Maschinen und Maschinenteilen auf ein Minimum zu reduzieren.

In der Produktion erreicht ein Großteil der Maschinenteile – beispielsweise Roboterarme oder Förderbänder – nicht die maximale Lebensdauer und wird vorzeitig aussortiert. In der Automobilindustrie betrifft dies Schätzungen zufolge bis zu 70 Prozent der Betriebsmittel, die vorzeitig außer Betrieb gesetzt, verschrottet oder als Ersatzteile veräußert werden. Das ist weder wirtschaftlich, noch nachhaltig.

Eine Lösung könnte eine Kreislaufwirtschaft für Produktionsmittel („Circular Manufacturing Ecosystem“, CME) darstellen. Bislang existiert aber keine effiziente Verbindung zwischen den Industriebetrieben untereinander sowie zum Gebrauchtmaschinenmarkt, um einen direkten Handel mit Maschinen und deren Teilen zu ermöglichen. Dies will das EU-Projekt ALICIA („Assembly Lines in Circulation“) nun ändern. Zwölf Partner aus Forschung und Industrie wollen in den kommenden drei Jahren verschiedene smarte digitale Tools für die nachhaltige Nutzung von Produktionsressourcen entwickelt. Die Koordination übernimmt die Technische Universität München (TUM).

Lebensdauer maximal ausschöpfen

Das Ziel: In fünf bis zehn Jahren sollen Produktionsressourcen so lange unter Fabriken in Europa gehandelt und wiederverwendet werden, bis ihre Lebensdauer maximal ausgeschöpft ist. Dazu soll die Alicia-Online-Plattform mögliche Käufer mit Anbietern zusammenbringen. Zudem werden Dienstleister integriert, die zum Beispiel Wiederaufbereitungsdienste oder Recycling anbieten. Digitale Tools sollen dabei die Identifizierung und Auswahl geeigneter gebrauchter Montageanlagen für neue Produktionslinien vereinfachen und deren Integration in moderne Montagesysteme ermöglichen. Als Grundlage dienen der bereits bestehende Online-Marktplatz Market 4.0, der im Laufe des Projekts unter anderem mit realen Daten des Industrieauktionshauses für Gebrauchtmaschinen Surplex erweitert wird.

Mit an Bord ist auch eine KI-basierte Matchmaking Engine. Sie vergleicht das Angebot auf dem Marktplatz mit anderen Second-Hand-Anlagen und Neumaschinen sowie den Anforderungen des Kunden in der maschinenlesbaren Ontologie. Der Einschluss von Neuanlagen dient dabei zum Schließen möglicher Lücken in einer Montagelinie, die sich nicht durch gebrauchte Maschinen abdecken lassen. Am Ende soll die beste Kombination von Ressourcen für die gewünschte Montagelinie ausgegeben werden.

Ein „halbautomatischer“ Digital Shadow (DS) der Produktionsanlage ermöglicht vorab Kontrollen und Simulationen. Dieses virtuelle Abbild lässt sich später zum Digital Twin (DT) weiterentwickeln. Für die reibungslose Inbetriebnahme kommt eine „Plug & Produce“-Middleware zum Einsatz, die für maximale Interoperabilität sorgen soll. Alicia setzt sowohl cloudbasierte als auch On-Premises-Lösungen ein, die stets volle Kontrolle über die Daten ermöglichen.

Nachhaltig und kosteneffizient

Durch Alicia sollen Produktionsverantwortliche künftig im Vergleich zu einer Neuanschaffung bis zu 40 Prozent schneller und mindestens um die Hälfte günstiger eine gebrauchte Produktionslinie erwerben können. Die maximale Ausnutzung der Maschinenlebensdauer soll den Material- und Energieverbrauch um bis zu 80 Prozent reduzieren. Der geschlossene Alicia-Kreislauf soll zudem eine vollständige Wiederverwendung von Assets ermöglichen.

Das Projekt Alicia sieht sich an vorderster Front der nachhaltigen Produktion und will digitale Innovationen nutzen, um einen effizienteren und umweltfreundlicheren Ansatz für die Nutzung von Produktionsressourcen zu schaffen. Strategische Initiativen und kollaborative Bemühungen sollen den Weg für eine Zukunft ebnen, in der die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft die Entwicklung der verarbeitenden Industrie hin zu mehr Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz vorgetrieben werden. Damit soll Alicia auch zu einer Erhöhung der Widerstandsfähigkeit der EU gegen Störungen in globalen Lieferketten beitragen. Die EU fördert das Projekt mit knapp 5,86 Millionen Euro.

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