Arbeitspakete

CELeRA ist in neun Arbeitspakete gegliedert. Gemeinsam bilden sie die Entwicklungskette von der Systemarchitektur über kreislauffähiges Elektronikdesign, Digitale Produktpässe und automatisierte Reparatur bis zur industriellen Demonstration und Standardisierung ab.

AP1 – Systemkonzept für Reparatur und Recycling von Industrieelektronik

AP1 entwickelt das technische Gesamtkonzept für CELeRA. Definiert werden Anforderungen an Datenflüsse, Schnittstellen, Rollen, Sicherheitsmechanismen und Nachhaltigkeitsindikatoren. Ziel ist eine Systemarchitektur, die Elektronikbaugruppen, Lebenszyklusdaten, Reparaturprozesse und Recyclinginformationen durchgängig miteinander verbindet.

AP2 – Elektronikdesign für Reparatur und Recycling

AP2 erarbeitet einen Designprozess für reparierbare und recyclingfähige Elektronikbaugruppen. Im Mittelpunkt stehen Designregeln für austauschbare Bauteile, modulare Layouts, geeignete Material- und Bauteilinformationen sowie Kriterien zur Bewertung von Reparierbarkeit und Verwertbarkeit bereits während der Entwicklung.

Ein besonderer Fokus liegt auf KI-gestützten Methoden zur Unterstützung von Designentscheidungen. Dazu gehören beispielsweise Assistenzfunktionen für Designchecks, Bewertung von Reparatur- und Recyclingaspekten sowie die Integration entsprechender Kriterien in bestehende Elektronikentwicklungsprozesse.

AP3 – Architektur des Digitalen Produktpasses

AP3 konzipiert den Digitalen Produktpass für industrielle Elektronik. Beschrieben werden Datenmodelle, Zugriffsrollen, Schnittstellen und die Einbindung von Lebenszyklusinformationen zu Produktidentität, Materialien, Fertigung, Nutzung, Reparatur und Verwertung. Dabei werden auch Industrie-4.0-Konzepte wie Asset Administration Shell und OPC UA berücksichtigt.

AP4 – Datenbasis für “Design for Recycling”

AP4 baut eine strukturierte Datenbasis für recyclinggerechtes Elektronikdesign auf. Dazu werden Informationen zu Bauteilen, Materialien, Fertigungsprozessen und Recyclinganforderungen zusammengeführt. Die Datenbasis macht sichtbar, welche Materialien kritisch sind, welche Komponenten wiederverwendbar sein können und welche Designentscheidungen spätere Verwertung erleichtern.

AP5 – Elektronikfertigung und automatisierte Reparatur

AP5 entwickelt automatisierte Reparaturprozesse für Elektronikbaugruppen in industriellen Fertigungsumgebungen. Betrachtet werden Fehlerzuordnung, Entlöten defekter Bauteile, Restlotentfernung, Neubestückung, Löten und optische Prüfung. Ein Schwerpunkt liegt auf einer Rework-Lösung, die sich in eine SMT-Fertigungslinie integrieren lässt.

AP6 – Implementierung des DPP-Chips

AP6 setzt den hardwarebasierten Digitalen Produktpass auf der Elektronikbaugruppe um. Dafür werden geeignete Secure-Authenticator-Chips integriert, die Produktdaten speichern, schützen und maschinenlesbar bereitstellen können. Untersucht werden robuste Schnittstellen, Manipulationsschutz und die Eignung für industrielle Einsatzbedingungen.

AP7 – Softwaremodul für KI-gestützte Bauteilauswahl

AP7 entwickelt ein Softwaremodul zur KI-gestützten Bauteilauswahl mit Schwerpunkt Compliance. Das Modul unterstützt die Bewertung von Bauteilen anhand relevanter Informationen wie regulatorischer Anforderungen, Lebenszyklusstatus, Verfügbarkeit und möglichen Alternativen. Ziel ist es, Compliance-relevante Bauteilentscheidungen frühzeitig im Elektronikdesign zu unterstützen und besser mit technischen sowie wirtschaftlichen Anforderungen abzugleichen.

AP8 – Systemintegration, Demonstration und Feldtest

AP8 validiert die CELeRA-Technologien an konkreten Demonstratoren. Dazu gehören eine industrielle Steuerelektronik für Anwendungen in der Kran- und Automatisierungstechnik, ein Designkonzept für ein reparier- und recyclingfähiges Batterie-Management-System sowie ein Demonstrator für automatisierte Reparaturprozesse in einer SMT-Fertigungslinie. Ziel ist der Nachweis der Praxistauglichkeit unter industriellen Bedingungen.

AP9 – Roadmap, Bewertung und Standardisierung

AP9 bereitet die Ergebnisse für die Nutzung über das Projekt hinaus auf. Dazu gehören eine technische Roadmap, die Bewertung der entwickelten Ansätze und die Einordnung in relevante Standards und Datenmodelle. Ziel ist es, die CELeRA-Ergebnisse für Forschung, Industrie und Standardisierung anschlussfähig zu machen.