Nachhaltiges zirkuläres Arbeiten in Industrie und Handwerk

Digitaler Produktpass für zirkuläre Service-Geschäftsmodelle

Reparatur-, Instandhaltungs- und Recyclingprozesse wirtschaftlicher
und nachhaltiger gestalten

Was will CraftForward erreichen?

Ob defekte Produkte oder Bauteile repariert oder ausgetauscht sowie nach dem Ausbau einer Wiederverwertung zugeführt werden, fällt in den Entscheidungsbereich von Handwerksbetrieben. Denen aber fehlt es in der Praxis oft an Entscheidungskriterien wie Produkt- oder Servicedaten. Hier setzt „CraftForward“ an. Das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderte Forschungsprojekt hat das Ziel, Daten, die über Hersteller, aus Service und Betrieb verfügbar sind, in einem digitalen Produktpass (DPP) zusammenzuführen und Reparatur-, Upgrade- und Rückführungsprozesse technisch handhabbar, wirtschaftlich attraktiv und regulatorisch umsetzbar machen. Dazu setzt CraftForward auf digitale Technologien, Geschäftsmodell-Methoden und Datenraum-Standards.

CraftForward verfolgt dabei zwei Ansätze:

  • Entwicklung eines digitalen Produktpasses (DPP), der sowohl Produkt- als auch Serviceinformationen integriert und damit eine Informationsbasis über den gesamten Produktlebenszyklus liefert.
  • Definition zirkulärer Strategien anhand der R-Strategien der Kreislaufwirtschaft (Repair, Refurbish, Remanufacture, Reuse), Überprüfung und Analyse auf deren Umsetzbarkeit in individuellen Geschäftsmodellen.

Nutzen für das Handwerk

Reparatur-, Upgrade- und Rückführungsprozesse technisch handhabbar und wirtschaftlich attraktiv machen

Handwerksbetriebe stehen bei Reparatur- oder Wartungsaufträgen häufig vor dem Problem, dass lediglich Typbezeichnung und Baujahr des betreffenden Geräts oder Bauteils bekannt sind.

Uneinheitliche Identifikationssysteme, herstellerspezifische Ersatzteilkataloge und Medienbrüche zwingen Servicebetriebe dazu, Informationen aus mehreren Portalen zusammenzusuchen. Der Zustand eines Gerätes oder Bauteils wird daher oft manuell, durch Sicht- oder Demontageprüfung, ermittelt. Das kostet jedoch nicht nur Zeit, sondern auch bares Geld.

Was fehlt sind:

  • Servicehistorie (nur selten zentral dokumentiert)
  • Verschleiß-, Betriebs- und Umgebungsdaten (sensorisch nicht oder nur selten erfasst)
  • strukturierte Bereitstellung von Verschleiß-, Betriebs- und Umgebungsdaten

Auswirkungen:

  • teure Fehl- oder Doppelbestellungen
  • Mehrfachfahrten und lange Stillstandzeiten
  • Recyclingfähige Bauteile und Produkte werden mangels standardisierter Angaben zur Materialzusammensetzung häufig entsorgt statt wiederverwertet und damit zu Geld gemacht

CraftForward führt Daten in einem digitalen Produktpass (DPP) zusammen und macht Reparatur-, Upgrade- und Rückführungsprozesse so technisch handhabbar und wirtschaftlich attraktiv. Handwerksbetriebe werden damit von Ausführenden zu Partnern in zirkulären Produkt-Service-Systemen.

Nutzen für die Hersteller

Zugang zu strukturiert nutzbaren Service- und Zustandsdaten

Damit Hersteller von komplexen Anlagen Services auslagern können, ist eine durchgängige Daten- und Wissensbasis ebenfalls essentiell. Erhalten Industrieunternehmen strukturierte Service- und Nutzungsrückmeldungen, lassen sich Produkte kontinuierlich optimieren. Davon profitieren Hersteller, Handwerk und Kunden. Gleichzeitig können Hersteller zirkuläre Serviceangebote wie Refurbishment, Ersatzteilkreisläufe oder Pay-per-Use umsetzen und so zu schnelleren und sichereren Serviceentscheidungen beitragen.

Nutzen für die Forschung

Daten digital verfügbar machen und effizient arbeiten

CraftForward will zirkuläre Strategien nicht nur beschreiben, sondern orientiert an Standards wie der ISO 59020/59040 über ein Kennzahlensystem bewerten. Auf diese Weise sollen Geschäftsmodelle und ihre ökologische Wirkung nachvollziehbar werden und Unternehmen darauf basierend fundierte Serviceentscheidungen treffen können. Damit sind Handwerksbetriebe nicht mehr nur "Ausführende", sondern Partner in zirkulären Produkt-Service-Systemen. Hersteller erhalten Zugang zu Service- und Zustandsdaten, die strukturiert nutzbar werden.

geringerer Reparatur- und Inspektionsaufwand

schnellerer Angebotsprozess

zirkuläres Geschäftsmodell

Standardisierung, Datensouveränität, Skalierbarkeit

Wie CraftForward funktioniert.

CraftForward verknüpft Produkt- und Servicedaten über digitale Zwillinge, Datenräume und den erweiterten digitalen Produktpass. Somit werden relevante Informationen über den gesamten Lebenszyklus hinweg nutzbar.

Darauf aufbauend unterstützen Konfiguratoren die Bewertung und Planung von Reparatur-, Service- und Rückführungsprozessen. So entsteht ein durchgängiger Datenkreislauf zwischen Produktentwicklung, Servicereinsatz und Rückmeldung aus der Praxis.

Der zirkuläre Geschäftsmodellkonfigurator stellt eine Toolbox mit zirkulären Geschäftsmodellmustern bereit. Unternehmen können damit künftig passende Geschäftsmodellansätze identifizieren, miteinander kombinieren und auf ihre individuellen Anforderungen übertragen. Ein integriertes Kennzahlensystem bewertet sowohl den Grad der Zirkularität als auch die Wirtschaftlichkeit alternativer Geschäftsmodellansätze.

Dabei werden die relevanten Unternehmensprozesse ebenso berücksichtigt wie die betrachteten Produkte, Komponenten und Materialien. Auf diese Weise werden zirkuläre Potenziale sichtbar, vergleichbar und fundiert bewertbar.

Der integrierte Produkt- und Servicekonfigurator erweitert bestehende Produktkonfiguratoren um eine ganzheitliche Serviceperspektive. Dabei werden insbesondere die Abhängigkeiten zwischen den Produktkonfigurationen und den dazugehörigen Serviceprozessen berücksichtigt. Bereits während der Produktkonfiguration werden somit passende und mögliche Serviceleistungen identifiziert und angezeigt.

Darüber hinaus greift der integrierte Produkt- und Servicekonfigurator auf Daten aus Bestandsobjekten zurück. Dadurch wird das Handwerk gezielt während der Nutzungsphase unterstützt – beispielsweise bei der Wartung, Reparatur, Aufarbeitung oder Weiterverwendung von Produkten und Komponenten.

Die zirkulären R-Strategien – wie Repair, Refurbish, Reuse und Recycle – bilden das Fundament, um Produkte über ihren gesamten Lebenszyklus im Kreislauf zu führen und ihren Wert zu erhalten. In der Praxis scheitert ihre Umsetzung jedoch oft an fehlenden Daten zu Materialzusammensetzungen, Bauteilzuständen und Servicehistorien, was werterhaltende Maßnahmen für Handwerk und Industrie wirtschaftlich unattraktiv macht.

CraftForward schließt diese Informationslücke durch die Erweiterung des Digitalen Produktpasses (DPP) mit der Vernetzung von Produkt- und Service-Zwillingen. Auf dieser verlässlichen Datenbasis bewertet der zirkuläre Geschäftsmodell-Konfigurator automatisiert, welche R-Strategie für ein konkretes Produkt ökonomisch wie ökologisch am sinnvollsten ist. Die ermittelten Entscheidungen werden anschließend direkt in operativ ausführbare Arbeits-, Wartungs- und Demontagepläne für das Handwerk überführt.

Wer wir sind.

Als Partner bündeln wir unsere Expertise aus Industrie, Handwerk und Forschung, um digitale und zirkuläre Lösungen entlang des Produktlebenszyklus zu entwickeln.

Unser Ziel ist eine zukunftsfähige Produktion – erfindungsreich, humanzentriert und ressourcenschonend. Das Fraunhofer IPK bietet Systemlösungen mit starkem Digitalfokus für die gesamte Bandbreite industrieller Aufgaben – vom Produktionsmanagement über Produktentwicklung und Fertigung bis zur Instandhaltung von Investitionsgütern. Zudem übertragen wir produktionstechnische FuE-Lösungen in Anwendungsgebiete außerhalb der Industrie, etwa in die Bereiche Verkehr und Sicherheit.

Rolle im Projekt: Als Verbundkoordinator entwickelt das Fraunhofer IPK die methodischen und technologischen Grundlagen von CraftForward. Im Fokus stehen digitale Produkt- und Servicezwillinge, der Digitale Produktpass, zirkuläre Geschäftsmodelle und intelligente Konfiguratoren. Zudem verantwortet das IPK die wissenschaftliche Evaluation sowie den Transfer der Ergebnisse in Praxis und Standardisierung.

Die KSB SE & Co. KGaA bringt ihre langjährige Erfahrung als weltweit führender Hersteller von Pumpen, Armaturen und Systemlösungen in das Projekt ein. Mit einem breiten Produkt- und Serviceportfolio sowie umfassender Expertise in den Bereichen Wasserwirtschaft, Industrie, Energie und Gebäudetechnik entwickelt KSB innovative und nachhaltige Lösungen für den effizienten Transport von Flüssigkeiten. Durch die Verbindung von technologischem Know-how, Digitalisierung und kundenorientierten Services leistet KSB einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung zukunftsfähiger Lösungen und bringt diese Kompetenz aktiv in das Projekt ein.

Rolle im Projekt: KSB bringt als Industriepartner die Anforderungen und Erfahrungen eines Pumpen- und Armaturenherstellers in das Projekt CraftForward ein. Das Unternehmen unterstützt die Entwicklung und praxisnahe Erprobung digitaler Produktpässe für Wartung, Reparatur, Upgrade und Rückführung und leistet damit einen Beitrag zur Umsetzung zirkulärer Service-Geschäftsmodelle.

Mit über 90 Jahren Erfahrung in allen Bereichen der zukunftsorientierten Elektrotechnik steht Bürkle + Schöck für innovative elektrotechnische Lösungen. Das Unternehmen beschäftigt 120 Mitarbeitende in fünf selbstständig operierenden Geschäftsbereichen.

Rolle im Projekt: Anwenderunternehmen aus dem Handwerk, Installation mit Hilfe vernetzter digitaler Service-Zwillinge in Zusammenarbeit mit der KSB, Servicemodelle für die Wartung und das Upgrading von Sinteranlagen zusammen mit budatec.

Die budatec GmbH ist Anlagenhersteller für die Halbleiter- und Solarindustrie. Hauptgeschäftsfelder sind thermische Systeme und Produkte rund um die Elektronikfertigung. Schwerpunkte dabei sind Vakuumlöt- und Sintersysteme, angefangen von kleinen Batch-Anlagen bis hin zu vollautomatisierten Produktionssystemen. Unsere Vakuumlöt- und Sintersysteme werden am Standort Berlin entwickelt, gefertigt und weltweit vertrieben. In diesem Segment sind wir einer der technologischen Marktführer, insbesondere beim Einsatz von Wasserstoff und Plasmagasen.

Rolle im Projekt: Als Anwendungspartner im Projekt liegt unser Fokus in der hardwareseitigen Implementierung von Automatisierungsanlagen. Wir liefern standardkonforme Metadaten-Beispiele, stellen reale Sensordaten bereit und entwickeln gemeinsam mit den Konsortialpartnern einen Condition-Monitoring-Adapter.

Der ZVEH: Der Zentralverband der Deutschen Elektro- und Informationstechnischen Handwerke (ZVEH) vertritt die Interessen von 49.113 Unternehmen aus den drei Handwerken Elektrotechnik, Informationstechnik und Elektromaschinenbau. Mit 451.050 sozialversicherungspflichtig Beschäftigten, davon 46.403 Auszubildende, erwirtschaften die Unternehmen einen Jahresumsatz von 88,2 Milliarden Euro. Dem ZVEH als Bundesinnungsverband gehören zwölf Landesverbände mit 313 Innungen an.

Rolle im Projekt: Als handwerksnaher Kernpartner vertritt ZVEH das Elektrohandwerk, sammelt Anforderungen aus der Praxis und übersetzt sie in technische Spezifikationen.

Assoziierte Partner

Die Handwerkskammer Berlin nimmt als Interessenvertretung die Herausforderungen des Berliner Handwerks im Bereich der Kreislaufwirtschaft auf und steht den Betrieben mit Beratungsangeboten sowie Zugängen zu relevanten Netzwerken zur Verfügung. Im Rahmen von „CraftForward“ können die Berater*innen für Innovation und Technologie (BIT) Kontakte zu interessierten Handwerksbetrieben und Fachakteuren vermitteln sowie Impulse und Projektergebnisse über geeignete Informations- und Austauschformate in das Handwerk tragen. Dadurch kann der Transfer kreislauforientierter Ansätze in die betriebliche Praxis unterstützt und insbesondere kleinen und mittleren Handwerksbetrieben der Zugang zu neuen Erkenntnissen erleichtert werden.

Als Berliner Wirtschaftsförderagentur unterstützt Berlin Partner für Wirtschaft und Technologie Unternehmen, Investoren und Wissenschaftseinrichtungen durch maßgeschneiderte Services und starke Netzwerke. Im Projekt „CraftForward“ fördern wir den Austausch mit regionalen Unternehmen und Multiplikatoren, begleiten den Forschungs-Praxistransfer und unterstützen die Kommunikation sowie Verbreitung der Projektergebnisse über Unternehmenskontakte, Veranstaltungen und unsere Kommunikationskanäle.