Remanufacturing in flexiblen (De-)Montagesystemen
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Julian Haller
Julian Haller, M. Sc. M. Sc., geb. 1993, studierte Maschinenbau und Produktionstechnik an der RWTH Aachen University und an der Keio University in Tokio, Japan. Seit 2022 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl Informations-, Qualitäts- und Sensorsysteme in der Produktion am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University mit dem Schwerpunkt Dynamic Systems Planning.
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Jonas Baum
Jonas Baum, M. Sc., geb. 1995, studierte Maschinenbau und Produktionstechnik an der RWTH Aachen University. Seit 2019 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl Informations-, Qualitäts- und Sensorsysteme in der Produktion am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University und Leiter der Forschungsgruppe Dynamic Systems Planning.
Dr.-Ing. Amon Göppert, geb. 1992, promovierte im Jahr 2022 am Lehrstuhl Informations-, Qualitäts- und Sensorsysteme in der Produktion am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University im Bereich der Digitalisierung und Automatisierung flexibler Montagesysteme. Seit 2022 ist er Abteilungsleiter im Bereich Sensing & Robotics.
Prof. Dr.-Ing. Robert H. Schmitt, geb. 1961, ist Lehrstuhlinhaber des Lehrstuhls Informations-, Qualitäts- und Sensorsysteme in der Produktion und Institutsleiter des Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University sowie Mitglied des Direktoriums des Fraunhofer Instituts für Produktionstechnologie IPT.
Abstract
Die Transformation von einer linearen zu einer zirkulären Produktionswirtschaft ist notwendig, um CO2-Emissionen zu reduzieren und Primärressourcen zu schonen. Flexible Montagesysteme können eine effiziente De- und Remontage ermöglichen, erfordern jedoch innovative Planungsmethoden. Ein neues Vorgehensmodell bewertet die Demontierbarkeit von Produkten bereits in der Entwicklungsphase mithilfe von CAD-Daten und Simulation. Dies unterstützt technische Produktdesigner bei der Gestaltung kreislauffähiger Produkte.
Abstract
The transformation from a linear to a circular production economy is necessary to reduce CO2 emissions and conserve primary resources. Flexible assembly systems can enable efficient disassembly and reassembly but require innovative planning methods. A new procedure evaluates the dismantlability of products as early as the development phase using CAD data and simulation. This supports technical product designers in the design of recyclable products.
Hinweis
Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWF-Advisory-Board wissenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer-Review).
Funding statement: Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder – EXC-2023 Internet of Production – 390621612
About the authors
Julian Haller, M. Sc. M. Sc., geb. 1993, studierte Maschinenbau und Produktionstechnik an der RWTH Aachen University und an der Keio University in Tokio, Japan. Seit 2022 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl Informations-, Qualitäts- und Sensorsysteme in der Produktion am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University mit dem Schwerpunkt Dynamic Systems Planning.
Jonas Baum, M. Sc., geb. 1995, studierte Maschinenbau und Produktionstechnik an der RWTH Aachen University. Seit 2019 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl Informations-, Qualitäts- und Sensorsysteme in der Produktion am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University und Leiter der Forschungsgruppe Dynamic Systems Planning.
Dr.-Ing. Amon Göppert, geb. 1992, promovierte im Jahr 2022 am Lehrstuhl Informations-, Qualitäts- und Sensorsysteme in der Produktion am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University im Bereich der Digitalisierung und Automatisierung flexibler Montagesysteme. Seit 2022 ist er Abteilungsleiter im Bereich Sensing & Robotics.
Prof. Dr.-Ing. Robert H. Schmitt, geb. 1961, ist Lehrstuhlinhaber des Lehrstuhls Informations-, Qualitäts- und Sensorsysteme in der Produktion und Institutsleiter des Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University sowie Mitglied des Direktoriums des Fraunhofer Instituts für Produktionstechnologie IPT.
Literatur
1 Sakao, T.; Bocken, N.; Nasr, N.; Umeda, Y.: Implementing Circular Economy Activities in Manufacturing for Environmental Sustainability. CIRP Annals 73 (2024) 2, S. 457–481 DOI:10.1016/j.cirp.2024.06.00210.1016/j.cirp.2024.06.002Suche in Google Scholar
2 Reike, D.;Vermeulen, W. J. V.; Witjes, S.: The Circular Economy: New or Refurbished as CE 3.0? — Exploring Controversies in the Conceptualization of the Circular Economy through a Focus on History and Resource Value Retention Options. Resources, Conservation and Recycling 135 (2018), S. 246–264 DOI:10.1016/j.resconrec.2017.08.02710.1016/j.resconrec.2017.08.027Suche in Google Scholar
3 DIN Deutsches Institut für Normung e. V.: Circular Thinking in Standards: Wie Normung eine Circular Economy unterstützen kann. Online unter https://www.din.de/resource/blob/952460/817ac05b868cad6959d3358b58127050/flyer-circular-economydata.pdfSuche in Google Scholar
4 Parker, D. et al.: Remanufacturing Market Study (2015). Online unter https://www.remanufacturing.eu/assets/pdfs/remanufacturing-market-study.pdfSuche in Google Scholar
5 Teunter, R. H.; Flapper, S. D. P.: Optimal Core Acquisition and Remanufacturing Policies under Uncertain Core Quality Fractions. European Journal of Operational Research 210 (2011) 2, S. 241–248 DOI:10.1016/j.ejor.2010.06.01510.1016/j.ejor.2010.06.015Suche in Google Scholar
6 Tolio, T. et al.: Design, Management and Control of Demanufacturing and Remanufacturing Systems. CIRP Annals 66 (2017) 2, S. 585–609 DOI:10.1016/j.cirp.2017.05.00110.1016/j.cirp.2017.05.001Suche in Google Scholar
7 Rizova, M. I.; Wong, T. C.; Ijomah, W.: A Systematic Review of Decision-Making in Remanufacturing. Computers & Industrial Engineering 147 (2020), S. 106681 DOI:10.1016/j.cie.2020.106681.10.1016/j.cie.2020.106681.Suche in Google Scholar
8 Paul, M.; Eickholt, D.; Reinhart, G.: Framework for Adaptable Remanufacturing. Production & Manufacturing Research 12 (2024) 1, 2362692 DOI:10.1080/21693277.2024.236269210.1080/21693277.2024.2362692Suche in Google Scholar
9 ElMaraghy, H. A. (Hrsg.): Changeable and Reconfigurable Manufacturing Systems. Springer Verlag, London 2008 DOI:10.1007/978-1-84882-067-810.1007/978-1-84882-067-8Suche in Google Scholar
10 Koren, Y.: The global Manufacturing Revolution: Product-Process-Business Integration and Reconfigurable Systems. Wiley, Hoboken, N.J 2010 DOI:10.1002/978047061881310.1002/9780470618813Suche in Google Scholar
11 Hüttemann, G.: Model-based a Priori Analysis of Line-less Mobile Assembly Systems = Modellbasierte a priori Bewertung von linienlosen mobilen Montagesystemen. Zugl.: Dissertation, RWTH Aachen University, 2020; Apprimus Verlag, Aachen 2021 DOI:10.18154/RWTH-2021-0201110.18154/RWTH-2021-02011Suche in Google Scholar
12 Tian, Y. et al.: Assemble Them All: Physics-Based Planning for Generalizable Assembly by Disassembly. ACM Transactions on Graphics (TOG) 41 (2022) 6, S. 1–11 DOI:10.1145/3550454.355552510.1145/3550454.3555525Suche in Google Scholar
13 Rodríguez, N. B.; Gabriel, C.; Gaha, R.; Favi, C.: Analysis of Disassembly Parameters in Repairability Scores: Limitations for Engineering Design and Suggestions for Improvement. Procedia CIRP 116 (2023), S. 738–743 DOI:10.1016/j.procir.2023.02.12410.1016/j.procir.2023.02.124Suche in Google Scholar
14 Münker, S. A.: Automated Assembly Sequence Planning of Large-scale Assemblies. Dissertation, RWTH Aachen, 2023 DOI:10.18154/RWTH-2023-1202210.18154/RWTH-2023-12022Suche in Google Scholar
15 Boks, C. B.; Kroll, E.; Brouwers, W. C. J.; Stevels, A. L. N.: Disassembly Modeling: Two Applications to a Philips 21” television set“. In: Proceedings of the 1996 IEEE International Symposium on Electronics and the Environment. ISEE-1996, IEEE, 1996, S. 224–229 DOI:10.1109/ISEE.1996.50188210.1109/ISEE.1996.501882Suche in Google Scholar
16 Sodhi, R.; Sonnenberg, M.; Das, S.: Evaluating the Unfastening Effort in Design for Disassembly and Serviceability. Journal of Engineering Design 15 (2004) 1, S. 69–90 DOI:10.1080/095448203100015015210.1080/0954482031000150152Suche in Google Scholar
17 Kroll, E.; Beardsley, B.; Parulian, A.: A Methodology to Evaluate Ease of Disassembly for Product Recycling. IIE Transactions 28 (1996) 10, S. 837–846 DOI:10.1080/15458830.1996.11770736.10.1080/15458830.1996.11770736.Suche in Google Scholar
18 Desai, A.; Mital, A.: Evaluation of Disassemblability to Enable Design for Disassembly in Mass Production. International Journal of Industrial Ergonomics 32 (2003) 4, S. 265–281 DOI:10.1016/S0169-8141(03)00067-210.1016/S0169-8141(03)00067-2Suche in Google Scholar
19 Vanegas, P. et al.: Ease of Disassembly of Products to Support Circular Economy Strategies. Resour Conserv Recycl 135 (2018), S. 323–334 DOI:10.1016/j.resconrec.2017.06.02210.1016/j.resconrec.2017.06.022Suche in Google Scholar PubMed PubMed Central
20 Mandolini, M.; Favi, C.; Germani, M.; Marconi, M.: Time-based Disassembly Method: How to Assess the Best Disassembly Sequence and Time of Target Components in Complex Products. Int J Adv Manuf Technol 95 (2018) 1–4, S. 409–430 DOI:10.1007/s00170-017-1201-510.1007/s00170-017-1201-5Suche in Google Scholar
21 Formentini, G.; Ramanujan, D.: Design for Circular Disassembly: Evaluating the Impacts of Product End-of-Life Status on Circularity through the Parent-Action-Child Model. Journal of Cleaner Production 405 (2023), 137009 DOI:10.1016/j.jclepro.2023.13700910.1016/j.jclepro.2023.137009Suche in Google Scholar
22 De Fazio, F.; Bakker, C.; Flipsen, B.; Balkenende, R.: The Disassembly Map: A New Method to Enhance Design for Product Repairability. Journal of Cleaner Production, 320 (2021), 128552 DOI:10.1016/j.jclepro.2021.12855210.1016/j.jclepro.2021.128552Suche in Google Scholar
23 Sung, R. C. W.; Corney, J. R.; Clark, D. E. R.: Automatic Assembly Feature Recognition and Disassembly Sequence Generation. Journal of Computing and Information Science in Engineering 1 (2001) 4, S. 291–299 DOI:10.1115/1.142993110.1115/1.1429931Suche in Google Scholar
24 Münker, S.; Schmitt, R. H.: CAD-based AND/OR Graph Generation Algorithms in (Dis) Assembly Sequence Planning of Complex Products. Procedia CIRP 106 (2022), S. 144–149 DOI:10.1016/j.procir.2022.02.169.10.1016/j.procir.2022.02.169.Suche in Google Scholar
25 Rachner, J.; Kaven, L.; Voet, F.; Göppert, A.; Schmitt, R. H.: Simulation-Based Potential Analysis of Line-Less Assembly Systems in the Automotive Industry. In: Schüppstuhl, T.; Tracht, K.; Fleischer, J. (Hrsg.): Annals of Scientific Society for Assembly, Handling and Industrial Robotics 2022. Springer International Publishing, Cham 2023, S. 41–51 DOI:10.1007/978-3-031-10071-0_410.1007/978-3-031-10071-0_4Suche in Google Scholar
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Artikel in diesem Heft
- Inhalt
- Editorial
- Digitale Wertschöpfungsketten zur Schaffung und Unterstützung von Werten
- Fabrikplanung
- AR-basierte, interdisziplinäre Fabrikplanungsprojekte
- Ganzheitliche digitale Fabrikmodelle
- Planung von energieautarken Fabriken
- Anwendung von Large Language Models (LLMs) in der Fabrikplanung
- Produktionsplanung
- Synthetische Variantenmodellierung für eine integrierte Produktionsplanung
- Lagerplanung
- Stellplatzoptimierung im Einplatzregal
- Simulation
- Dezentrale und kollaborative Materialflusssimulation für das Supply Chain Management
- Dreidimensionale modulare Ablaufsimulation zur Optimierung der Produktionsplanung
- Kreislaufwirtschaft
- Remanufacturing in flexiblen (De-)Montagesystemen
- Fahrzeugentwicklung
- Freigaben in der Automobilentwicklung
- Digital Product Passport
- Challenges in Implementing Gaia-X for Industrial Applications
- Unternehmensexzellenz
- Wie entsteht „Flow“ in einem Unternehmen?
- Künstliche Intelligenz
- KI-gestützte Optimierung von Produktionsparametern für bessere Qualität
- Intelligente Produktionsplanung im Maschinen- und Anlagenbau
- Digitale Transformation
- Digitale Transformation von manuellen Prozessen
- Digitaler Schatten
- Einsatz digitaler Schatten in der Teilefertigung
- Vorschau
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- Digitale Wertschöpfungsketten zur Schaffung und Unterstützung von Werten
- Fabrikplanung
- AR-basierte, interdisziplinäre Fabrikplanungsprojekte
- Ganzheitliche digitale Fabrikmodelle
- Planung von energieautarken Fabriken
- Anwendung von Large Language Models (LLMs) in der Fabrikplanung
- Produktionsplanung
- Synthetische Variantenmodellierung für eine integrierte Produktionsplanung
- Lagerplanung
- Stellplatzoptimierung im Einplatzregal
- Simulation
- Dezentrale und kollaborative Materialflusssimulation für das Supply Chain Management
- Dreidimensionale modulare Ablaufsimulation zur Optimierung der Produktionsplanung
- Kreislaufwirtschaft
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- Fahrzeugentwicklung
- Freigaben in der Automobilentwicklung
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- KI-gestützte Optimierung von Produktionsparametern für bessere Qualität
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