Kreislauffabriken: Flexible Produktionssteuerung für nachhaltige Industrieprozesse

Die industrielle Produktion steht vor einem Paradigmenwechsel: Anstelle der herkömmlichen linearen Wertschöpfung, die Rohstoffe in Produkte umwandelt und am Ende ihres Lebenszyklus entsorgt, rückt die Kreislaufwirtschaft in den Fokus. Ihr Ziel ist es, Produkte, Bauteile und Materialien so lange wie möglich im Wirtschaftskreislauf zu halten. Damit dieses Prinzip auch in der industriellen Großserienproduktion funktioniert, ist ein neues Produktionssystem erforderlich – die Kreislauffabrik.

Das SFB 1576 Teilprojekt: Planung und Steuerung der Kreislauffabrik entwickelt Konzepte, um die Herausforderungen dieser neuen Produktionsweise zu bewältigen. Insbesondere die hohe Unsicherheit bezügliche Menge, Qualität und Typ der Altprodukte erfordert ein flexibles und adaptives System. Dafür entstehen Methoden für eine adaptive Produktionssteuerung, die mit Unsicherheiten umgehen kann – beispielsweise mit schwankenden Rücklaufmengen gebrauchter Produkte oder deren variierendem Zustand​.

Kern des Projekts ist die Entwicklung einer flexiblen Steuerung, die sich an die jeweilige Situation anpassen kann. Dazu werden Produktionsressourcen und Prozesse mit dynamischen Fähigkeiten modelliert und durch einen digitalen Zwilling abgebildet. Dieser digitale Zwilling ermöglicht es, Simulationen durchzuführen, Produktionsabläufe zu optimieren und fundierte Entscheidungen zu treffen. Zudem wird eine reaktive Kapazitäts- und Prozessplanung erarbeitet, die sowohl langfristige Strategien als auch kurzfristige Anpassungen ermöglicht.

Durch die intelligente Verbindung von Planung und Steuerung kann die Kreislauffabrik auf veränderte Rahmenbedingungen reagieren, ohne die Effizienz oder Wirtschaftlichkeit zu gefährden. Damit leistet das Teilprojekt einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung einer nachhaltigen, ressourcenschonenden Produktion.