Dekarbonisierung mit KI Forschungsprojekt senkt CO2-Fußabdruck in Blechbearbeitung

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Für mehr Klimaschutz in der Blechfertigung sorgen jetzt Trumpf, Thyssenkrupp Materials Services und das Fraunhofer IPA im Forschungsprojekt „de:karb“. Folgendes ist dabei geplant ...

Geleitet von Trumpf erforschen Thyssenkrupp Materials Services, das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und weitere Partner, wie sich der CO₂-Verbrauch in der Blechfertigung senken lässt. Das angestrebte Ziel ist eine frei zugängliche Online-Plattform, mit der Unternehmen den CO₂-Abdruck ihres Blechbauteils genau ermitteln können, wie es weiter heißt. Denn Digitalisierung sei der Schlüssel zu mehr Klimaschutz in der Industrie. Das Vorhaben ist jüngst Juni gestartet und läuft drei Jahre. Das BMWK fördert es mit 8,3 Millionen Euro, wie man weiter erfährt.

Dekarbonisierungsprojekt stützt sich auf KI

Die Onlineplattform soll einmal erkennbar machen, welche Maßnahmen in welchem Produktionsschritt die größten CO₂-Einspareffekte bewirken würden. Dafür binden Trumpf und Thyssenkrupp Materials Services ihre IT-Systeme an die Plattform an. Denn um Emissionen zu senken, müssten Unternehmen erst mal wissen, wie groß der eigene CO₂-Fußabdruck ist, betonen die Beteiligten. Die dafür notwendige Transparenz soll eben über die Online-Plattform geschaffen werden. Das hilft dann auch bei der Erarbeitung von Regularien und bei der Schließung des Materialkreislaufs in der Blechwelt. Über die gesamte Lieferkette hinweg könnten die Projektpartner mittels Maschinen- und Produktionsdaten dann Maßnahmen für mehr Nachhaltigkeit bewerten.

Dazu gehört beispielsweise die konkrete CO₂-Ersparnis, wenn Anwender aus einer bestimmten Menge Metall zusätzliche Bauteile gewinnen oder unnötige Materialtransporte vermeiden. Eine Besonderheit von „de:karb“ ist die Reduktion des Treibhausgases durch Optimierungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Denn dabei spielen Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) und des maschinellen Lernens (ML) eine zentrale Rolle.

So will man die Blechbearbeitung effizienter machen

Die deutsche Stahl- und Blechproduktion verursacht laut der Eröffnungsbilanz Klimaschutz des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) rund ein Viertel der Industrieemissionen in Deutschland. Besonders energieintensiv sei es, das Rohmaterial herzustellen. Die Materialausnutzung in der Fertigung zu verbessern, sei deshalb ein Schwerpunkt im Forschungsvorhaben. Trumpf arbeitet dafür an neuen Möglichkeiten für das engere Schachteln der Bauteile in der Blechtafel, um mithilfe von KI mehr Teile aus dem Blech herauszuschneiden.

Ein weiterer Aspekt der Initiative ist die Optimierung des Scheduling-Verfahrens, also des zeitlichen Ablaufs in der Produktion, wie es weiter heißt. Bei diesem Aspekt arbeitet das IPA daran, mithilfe von KI ökologische Rahmenbedingungen bei der Fertigung zu berücksichtigen. So wäre es dann etwa möglich, besonders energieintensive Produktionsschritte wie die Laserbearbeitung erst dann stattfinden zu lassen, wenn möglichst viel Strom aus erneuerbaren Ressourcen vorhanden ist. Gleichzeitig sollen die Strategien Anwendern gewährleisten, Auftrage flexibel abzuarbeiten.

Und die Aufgabe von Thyssenkrupp Materials Services ist es, die Material-, Wert- und Datenströme mittels digitaler Plattform zu orchestrieren. So ließen sich Einsatzmaterialien und deren Kenndaten zurückverfolgen. Einheitliche Standards sollen dabei die Vernetzung erlauben.

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