Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung (VPE)

Literaturrecherche zur Identifikation von Nachhaltigkeitspotenzialen smarter Produkte sowie Entwicklung eines Demonstrators zur Validierung der Ergebnisse

2024, Projektarbeit, Hesslinger Maximilian

Betreuung durch M.Sc. Yannick Juresa

Abstract

In der heutigen Zeit stellt der Klimawandel und die damit einhergehenden Auswirkungen die Menschheit vor große Herausforderungen. Um dazu beizutragen, jene Herausforderungen zu meistern, wird in dieser Arbeit aufgezeigt, welche Nachhaltigkeitspotentiale aus smarten Produkten entstehen und wie diese sinnvoll genutzt werden können. Dazu wird zunächst der aktuelle Stand der Technik recherchiert. Hierbei wird der Begriff des Internet of Things erläutert und dessen Funktionsweise beschrieben. Weiterhin werden smarte Produkte vorgestellt und deren Relevanz anhand eines Praxisfalls verdeutlicht. Es wird außerdem der theoretische Hintergrund bzgl. Nachhaltigkeit erläutert, um daraus abzuleiten, wie smarte Produkte nachhaltige Ziele erfüllen können. Die Rekonfiguration smarter Produkte leistet einen Beitrag zur Umsetzung der vorgestellten Ziele und wird daher ebenfalls beschrieben. Nachfolgend wird dieser Beitrag anhand der Rekonfiguration eines 3D-Druckers verdeutlicht. Hierzu wird systematisch ein Demonstrator mit dem Programm Cameo Systems Modeler entwickelt, der die Herstellung von Filament für den 3D-Druck aus PET-Flaschen ermöglicht. Dazu werden zunächst Anforderungen an den Demonstrator definiert. Aus diesen Anforderungen werden zu erfüllende Systemfunktionen abgeleitet und grafisch dargestellt. Um die Funktionen zu realisieren, werden logische Systemelemente implementiert. Zuletzt wird das logische System des Demonstrators physisch umgesetzt und in Betrieb genommen. Dabei wird der 3D-Drucker über einen Raspberry Pi mit der Plattform OctoPrint an das Internet of Things angebunden.

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