KupferDigital2

Übersicht

Materialdatenraum zur Steigerung von Effizienz und Nachhaltigkeit des Kupferlebenszyklus

Projektlaufzeit: 01.02.2025 - 31.01.2028

Motivation

In der traditionellen Wertschöpfungskette werden Materialien schrittweise hergestellt und weiterverarbeitet, bis ein fertiges Produkt entsteht. Jeder Prozessschritt erzeugt und benötigt Material-, Verfahrens- und Produktdaten, die typischerweise in verschiedenen Unternehmen vorliegen. Ein Austausch der Daten erfolgt oft nur bilateral zwischen kooperierenden Firmen. Für ein umfassendes Verständnis des Material- und Produktverhaltens und des Life-Cycle-Assessments (LCA) wäre es von immensem Vorteil, wenn Herstellungsdaten und -metadaten allen an der Wertschöpfung beteiligten Akteuren interoperabel und auffindbar zur Verfügung gestellt würden.

Ziele und Vorgehen

Am Beispiel der Fertigung eines Steckverbinders werden in KupferDigital2 Produktionsdaten und LCA-relevante Daten erfasst. Durch die semantische Beschreibung der Prozesse und Metadaten mittels einer Ontologie werden die Daten mit Hintergrundinformationen angereichert, die es Maschinen ermöglicht, diese Daten zu interpretieren. Die semantischen Daten werden in einem Datenraum zu Verfügung gestellt, ohne dass der Urheber der Daten seine Hoheit über die Daten verliert. Mittels einer Material-ID werden die Daten eindeutig mit einem Produkt verknüpft. Auf Basis dieser Daten entsteht ein digitaler Produktpass, anhand dessen die Herstellungsroute, der sozio-ökologische Fußabdruck sowie die Recyclingeigenschaft nachvollzogen werden können.

Innovation und Perspektive

In diesem Projekt wird eine Prozesskette der industriellen Steckverbinderfertigung mit semantischen Daten digitalisiert und damit der Grundstein für eine effizientere und vor allem nachhaltigere Produktion der Zukunft gelegt. KupferDigital2 liefert auf Basis der Vorarbeiten der Plattform MaterialDigital (PMD) und des Projekts KupferDigital die technische Grundlage, um den aktuellen Wissensstand aller beteiligten Partner anhand echter, industrierelevanter Daten entlang des Lebenszyklus domänenübergreifend erfassen, kontinuierlich erweitern sowie dauerhaft und vor allem wiederholt nutzen zu können. Neu entwickelte Methoden für die Bilanzierung, Bewertung, datenbasierte oder simulative Vorhersage und Datenkorrelation dienen u.a. der Aggregation, Integration und nachhaltigen Nutzung industrierelevanter Daten entlang des Gesamtlebenszyklus. In diesem Projekt stehen auch Bewertungsmethoden im Sinne des LCA und für ökologische und sozioökonomische Footprints sowie die Entwicklung eines Digitalen Produktpasses im Vordergrund.

Aufgaben im Projekt Ort
Wieland Electric GmbH
Konsortialleitung, Messung von Relaxation, Umwelteinflüssen, Korrosion, Lebensdauer, Simulation
Bamberg
KME Mansfeld GmbH
Numerische Simulation, Evaluation von Werkstoff- und Bauteileigenschaften
Osnabrück
Aurubis Stolberg GmbH & Co. KG
Bereitstellung Bandmaterial, Daten zu Recycling, Materialcharakterisierung
Stolberg
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Beratung aus Industriesicht, Implementierung der Datenraumkomponenten, Prüfung der Konzepte bzgl. Funktion, Nutzen u. Integration
Herzogenaurach
eccenca GmbH
Entwicklung und Integration eines Knowledge Graphs und Dashboards zur Datenveredelung und Ontologie-Management für den Materialdatenraum des Kupferlebenszyklus
Leipzig
DIN e. V.
Einführung Digitaler Produktpass, Integration in digitale Qualitätsinfrastrukturen (vgl. GAIA-X)
Berlin
DIN Software GmbH
Transformation von Normen in semantische Strukturen, Material-ID, SMART Standards, Infrastruktur, Ontologieentwicklung
Berlin
Wieland-Werke AG
Herstellung von Legierung über Schmelze bis zum fertigen Halbzeug, Prozessdaten, Materialcharakterisierung
Ulm
SCALE GmbH
KI-basierte Materialkalibrierung, Integration semantischer Daten, Anbindung ontologiebasierter Datenräume, Mech. Kennwertermittlung via ML, Workflow-Manager SCALE.sdm-AddOn
Ingolstadt
bisonaire GmbH
Bereitstellung von Lieferkettendaten und zu nachhaltiger Produktfertigung, Digitalen Zwillingen, Recyclingplanung
Weißenhorn
MCS Data Labs GmbH
Implementierung Datenraum, Anbindung an Datenräume Dritter wie PMD, Catena-X und KupferDigital-I
Berlin
fem Forschungsinstitiut
Ontologieentwicklung, Gießsimulation, CALPHAD-Simulation, Materialcharakterisierung, Digitale Zwilling
Schwäbisch Gmünd
InfAI Forschungsinstitut
Ontologieentwicklung, Infrastruktur, Evaluation Datenintegration, Bilanzierung, Validitätsbewertung
Leipzig
Fraunhofer IWM
Ontologieentwicklung, ontologiebasierter Datenraum, Semantifizierung, Digitale Zwillinge, Datenintegration, Mechanische Kennwertermittlung mittels ML
Freiburg