KIOptiPack - Ganzheitliche KI-basierte Optimierung von Kunststoffverpackungen mit Rezyklatanteil

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Ziel von KIOptiPack ist es, praxisreife KI-gestützte Werkzeuge für das erfolgreiche Produktdesign sowie die qualitätsgerechte Produktion von Kunststoffverpackungen mit hohem Rezyklatanteil in einem KI-Anwendungs- und Datenraum bereitzustellen, zu validieren und in die Anwendung zu transferieren. Dies wird mit der Bildung einer zentralen Netzwerkplattform für das Wertschöpfungsengineering verknüpft. Das Projekt und die darin entwickelten Werkzeuge beziehen die gesamte Wertschöpfungskette vom Sekundärrohstoff, über die Material- und Verpackungsentwicklung, die Prozessauslegung, die Verpackungsproduktion bis hin zur Abfallsammlung und Aufbereitung ein.

Das Vorhaben wird seitens der RWTH von den Instituten WZL, TIM und IKV bearbeitet. Das WZL-IMA entwickelt eine Infrastruktur für das Life Cycle Management von Machine Learning-Modellen. Dies beinhaltet u.a. die Entwicklung standardisierter Pipelines für die Modellentwicklung, -validierung und –bereitstellung. Zudem wird die zu entwickelnde Infrastruktur auf die Anwendungsdomäne überführt, indem ein vernetztes Gesamtsystem für den Herstellungsprozess von Kunststoffverpackungen entwickelt wird. Ferner unterstützt das WZL-IMA u.a. bei der Entwicklung von Beschreibungsmodellen für den Folienschichtaufbau durch die Erstellung hybrider Simulationen sowie bei der Nachhaltigkeitsbewertung.

WZL-MQ arbeitet an der ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbewertung des Gesamtsystems. Hierzu werden Anforderungen für Prozesse und Geschäftsmodelle sowie Kundenanforderungen an nachhaltige Verpackungen ermittelt. Diese werden mit den Ergebnissen der objektiven Nachhaltigkeitsbewertung und Optimierung gekoppelt um so das Wissen über die Kundenakzeptanz nachhaltiger Lösungen in die Prozessoptimierung zu integrieren und die Akzeptanz nachhaltiger Kunststoffverpackungen am Markt zu steigern.