Globale Herausforderungen wie Ressourcenknappheit und Klimawandel erfordern ein Umdenken in der Industrie. Als Partner im Projekt Biofusion 4.0 erforscht Contact Software den Einsatz biologischer Prinzipien für eine nachhaltigere industrielle Produktion.
Im Projekt Biofusion 4.0 untersuchen Partner aus Industrie und Wissenschaft, wie Prinzipien aus der Natur auf die Industrie 4.0 übertragen werden können. Die sogenannte Biologische Transformation soll ressourcen- und klimaschonende Produkte und Produktionsprozesse ermöglichen. Unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK werden bis 2024 Lösungen für verschiedene Anwendungsfälle erarbeitet und erprobt.
Die Biologische Transformation basiert auf den Konzepten Inspiration, Integration und Interaktion. Inspiration bezeichnet die Entwicklung neuer Produkte oder Produkteigenschaften anhand von Vorbildern aus der Natur. Typische Beispiele sind der Lotusblüten-Effekt oder Leichtbaustrukturen.
Biologische Integration bindet natürliche Prozesse in Produktionsverfahren ein, etwa indem Mikroorganismen chemische Verfahren ersetzen. Die biologisch transformierte Interaktion orientiert sich unter anderem am sogenannten Ameisenalgorithmus und sorgt durch ständige Adaption für stabile Kommunikation zwischen Menschen und Maschinen.
Intelligente Rückführung von Wertstoffen für die additive Fertigung
Ein vielversprechender Ansatz des Projekts ist die intelligente Rückführung von Wertstoffen, um sie zu Ausgangsmaterial für die additive Fertigung weiterzuverarbeiten. Humanzentrierte Assistenzsysteme für Werker sollen Produktionsprozesse ergonomischer machen, biogene und biologisch abbaubare Polymere neue Einsatzfelder für Kunststoffe eröffnen.
Bitkom-Studie: Digitale Anwendungen sorgen für mehr Klimaschutz
Der Fokus von Biofusion 4.0 liegt auf Anwendungen für die Branchen Maschinen- und Anlagenbau, Entsorgungswirtschaft, Energieerzeugung, Antriebstechnik, Elektromobilität und Fahrzeugbau.
Montage von Energiesteuermodulen für batterieelektrische Fahrzeuge
Tests am Werner-von-Siemens Centre for Industry and Science (WvSC), im Mercedes-Benz-Werk Berlin und bei weiteren Projektpartnern sollen zeigen, wie die Umsetzung in die Praxis gelingen kann.
Die erarbeiteten Anwendungen müssen sich unter anderem in der Montage von Energiesteuermodulen für batterieelektrische Fahrzeuge bewähren. Mit einem Technologiedemonstrator wollen die Konsortialpartner den Nutzen der Forschungsergebnisse veranschaulichen und quantifizieren.
Die Contact-Elements-for-IoT-Plattform erfasst dabei die CO2-Emissionen entlang aller Logistik- und Produktionsschritte im Digitalen Zwilling der Produktionslinie, um künftig die gesetzlichen Nachweispflichten zu erfüllen. Außerdem lassen sich die tatsächlichen und erwarteten Emissionen gegenüberstellen und daraus Optimierungspotenziale ableiten.
Eine dem Menschen zugewandte Industrie 4.0 formen
„Mit diesem ambitionierten Projekt wollen wir eine Industrie 4.0 formen, die dem Menschen zugewandt ist und unsere Lebensgrundlagen schützt“, sagt Dr.-Ing. Thomas Damerau, der das Projekt als PLM Analyst bei Contact betreut. Contact Software nutzt die Projektergebnisse für die Entwicklung von Industrielösungen, mit denen Unternehmen ressourcen- und klimaschonender wirtschaften können.
An Biofusion 4.0 sind neun Industriepartner sowie jeweils zwei Forschungs- und assoziierte Partner beteiligt. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) innerhalb des Rahmenkonzeptes „Forschung für die Produktion von morgen“ gefördert. Projektträger ist das Forschungszentrum Karlsruhe, Bereich Produktion und Fertigungstechnologien (PTKA-PFT). (bec)
