Die Fertigungsindustrie befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel. Nachhaltigkeit ist dabei ein zentrales Thema und zieht sich in der industriellen Fertigung über den gesamten Lebenszyklus von Produkten - von der Beschaffung von Rohstoffen über die Herstellung von Produkten bis hin zu deren Wiederverwertung. Im Bereich der Forschung und Entwicklung liegen dabei noch viele Herausforderungen. Die nachfolgenden Forschungsprojekte von PROFACTOR adressieren die unterschiedlichen Aspekte und sind ein Auszug der großen Themenbreite:

Ressourceneffiziente Produktion durch Künstliche Intelligenz (KI):

Der Einsatz Künstlicher Intelligenz (KI) ermöglicht die Erfassung, Bewertung und Steuerung von Produktionsprozessen - und damit auch, diese ressourcen-effizient und humangerechter zu gestalten. Das Projekt Zero3 geht über den Ansatz von Zero Defect Manufacturing (eine fehlerlose Produktion) hinaus und hat den effizientesten Einsatz der drei wichtigsten Produktionsparameter im Fokus: Ressourcen, Menschen - also Fachkräfte - sowie Daten. Im Zuge dieses Projekts ist erstmals das Ziel einer verlässlichen und aktuellen Datenbasis über alle Wertschöpfungsströme von Unternehmen verankert. In Form einer "Sustainability Monitoring Plattform" soll es Unternehmen möglich werden, wertstromübergreifend Engpässe und Potenziale zu identifizieren. Zudem sollen konkrete Handlungsempfehlungen dabei unterstützen, die Produktion nachhaltig, humanzentriert und ökonomisch auszurichten.

Damit dies gelingt, arbeitet PROFACTOR in Use-Cases an der Entwicklung und Bewertung von Umsetzungslösungen, die in der industriellen Praxis einen deutlich positiven Einfluss auf Produktivität und Nachhaltigkeit bringen sollen. Zum Beispiel sollen durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz Energie- und Medienströme optimiert werden, um Einsparungs- und Einsatzpotenziale bei Ressourcen zu heben. Auch nachhaltige, skalierbare Produktionskonzepte im Umfeld Mensch-MaschinenKollaboration sind ein Ziel. Im Rahmen dieses Projekts mit einem Budget von 4,8 Mio. Euro wird mit renommierten Industriepartnern zusammengearbeitet wie BMW Motoren, Fabasoft, FACC, STIWA oder TIGER Coatings. Mit der "Sustainability Monitoring Plattform" bekommt die Industrie ein wichtiges Instrument, um die Ressourceneffizienz der gesamten Wertschöpfungsströme und deren Zusammenhänge umfassend bewerten zu können.

Humanzentrierte Produktion im Sinne der Nachhaltigkeit & Industrie 5.0:

Remanufacturing - die Reparatur - ist ein wesentlicher Bestandteil der Kreislaufwirtschaft, da die Verlängerung des Lebenszyklus von Produkten erhebliche ökologische, wirtschaftliche und soziale Vorteile bietet. Reparaturprozesse sind in der Regel einmalig und erfordern die Fähigkeit, in High-Mix-Low-Volume-Situationen (HMLV) - eine hohe Vielfalt bei geringer Stückzahl - bis hin zur Losgröße 1 zu arbeiten. Diese sind auch für (Wieder-)Herstellungsaufgaben in KMU typisch. HMLV-Szenarien sind dadurch gekennzeichnet, dass das Umrüsten, Einrichten und die Inbetriebnahme von Roboterprozessen häufiger erforderlich sind als in der Großserienfertigung.

Das Ziel des Leuchtturm-Projektes, welches vom Austrian Institute of Technology (AIT) gefördert ist, ist die Anwendbarkeit von menschzentrierten Assistenzsystemen. Es geht darum, die Robotik, maschinelles Sehen, KI und fortschrittliche Benutzerinteraktionstechnologien für eine nachhaltige Automatisierung zu kombinieren. Das 4 Jahre andauernde Projekt wird gemeinsam mit der TU Wien und dem AIT durchgeführt.

Remanufacturing von Mineralgussprodukten (Becken) sowie von Formen wird als spezifischer Anwendungsfall aus dem Bereich der nachhaltigen Automatisierung betrachtet. Bildverarbeitungsbasierte Identifikation von Markierungen, die mit Stiften auf kalibrierten Oberflächen aufgebracht wurden sowie 3D-trackingfähige digitale Stifte in Kombination mit Projektionstechnologie wurden als Laborprototypen implementiert und in VR-Studien vorevaluiert. Darüber hinaus diente eine gründliche Aufgaben- und Prozessanalyse als Grundlage für die Werkzeug-, Prozess- und Anlagenkonzeption, die zum sogenannten Mehrplatzkonzept führte. Hierbei werden Roboter auf Linearachsen eingesetzt, um mehrere Arbeitsplätze zu bedienen. Dadurch können auch weitere Arbeiten, wie das Verfugen, Ölen und Bekleben von Bauteilen in der Holzmöbelproduktion und anderen Produktionen, automatisiert werden - ganz im Sinne der Nachhaltigkeit und der Industrie 5.0. Ein Teststand wurde entworfen und wird derzeit nach den ermittelten Spezifikationen gebaut.

Das Wissen aus dem Leuchtturm-Projekt und diversen Cluster-Projekten wird weiterführend verwendet, um im Rahmen des European Digital Innovation Hubs "AI5production" Digitalisierungsprojekte von KMU und Mid-Caps zu fördern.

Mischtextilien im Kreislauf:

Neben den Anstrengungen Richtung Sammlung und Sortierung birgt das Recycling von Textilien eine weitere große Herausforderung: Mischtextilien. Sie bestehen aus mehreren Fasertypen. Mit derzeitigen Technologien ist ein effizientes Recycling nicht möglich. Es braucht innovative Technologien, die weit über den aktuellen Stand der Technik hinausgehen. Hier setzt das Projekt "EnzATex" (Enzymatische Aufarbeitung und Recycling von Textilabfällen) an. Mithilfe von Enzymen sollen Textilien in ihre Bestandteile zerlegt werden. Der Fachbegriff für das Kernstück des Prozesses lautet "enzymatische Hydrolyse". So werden die in jeweils geringen Anteilen vorhandenen Komponenten aus dem Fasergemisch abgetrennt. Damit kann das verbleibende Polymer rückgewonnen und zu Recycling-Faser verarbeitet werden.

Damit dieser komplexe Prozess in Zukunft effizient funktionieren kann, decken die Projektpartner die gesamte Wertschöpfungskette ab - von der Sammlung und Sortierung der Textilien über die Zerkleinerung und Aufbereitung bis hin zum Recycling, der Faser- und Textilherstellung und der Veredelung. Neben Unternehmen wie LAVU, iRED, EREMA, Lenzing, IFG Asota, Linz Textil, LAVI, TIGER wirken gleich mehrere Forschungszentren aus dem UAR Innovation Network mit: TCKT, Wood K plus und PROFACTOR.

Über das UAR Innovation Network:

Das UAR Innovation Network zählt insgesamt 18 Forschungseinrichtungen und steht für ein Netzwerk hochkarätiger Public Research Organisations, die Unternehmen - von Start-ups über Klein- und Mittelbetriebe bis hin zu Industriekonzernen - bei der Realisierung ihrer Innovationsvorhaben tatkräftig unterstützen. Gemeinsam mit Wirtschaft und Industrie sowie Partnern aus Wissenschaft und Forschung wird an neuen, innovativen Produkten, Verfahren und Dienstleistungen geforscht.

Member of UAR Innovation Network (Beteiligungsgesellschaften der UAR):

 CHASE - Competence Center CHASE GmbH

 LCM - Linz Center of Mechatronics GmbH

 PCCL - Polymer Competence Center Leoben GmbH

 PROFACTOR GmbH

 Pro2Future GmbH

 RECENDT - Research Center for Non-Destructive Testing GmbH

 RISC Software GmbH

 SAL - Silicon Austria Labs GmbH

 SCCH - Software Competence Center Hagenberg GmbH

 WOOD K plus - Kompetenzzentrum Holz GmbH

Partner of UAR Innovation Network:

 CEST - Kompetenzzentrum für elektrochemische Oberflächentechnologie GmbH

 FFoQSI GmbH

 HyCentA Research GmbH

 K1-MET GmbH

 LIFEtool gemeinnützige GmbH

 LKR - Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen GmbH

 MCL - Materials Center Leoben Forschung GmbH

 TCKT - Transfercenter für Kunststofftechnik GmbH

Über PROFACTOR:

PROFACTOR, Member of UAR Innovation Network, ist ein führendes Zentrum in der angewandten Produktionsforschung. Die Kernkompetenzen liegen im Bereich der Produktionsforschung mit Schwerpunkt industrielle Assistenzsysteme sowie additive Mikro- & Nano-Fertigung. Das Forschungsunternehmen kann in diesen Bereichen auf zahlreiche innovative Entwicklungen verweisen.

Rückfragehinweis:
Mag.a Margit Mayrhofer
Projektmanagerin / Research Communication
Upper Austrian Research GmbH
Hafenstraße 47 51 | A 4020 Linz
FN 188638 i | Landesgericht Linz
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+43-664-8568548
E Mail: margit.mayrhofer@uar.at