Nachverfolgbarkeit als zentrales Element zirkulärer Wertschöpfung/Traceability as a key element of circular value creation – Identification of objects for circular supply chains

Nils Künster; Frithjof Dorka; Marco Bücheler; Daniel Palm

doi:10.37544/1436-4980-2024-04-42

Nils Künster, Frithjof Dorka, Marco Bücheler, Daniel Palm, Nachverfolgbarkeit als zentrales Element zirkulärer Wertschöpfung/Traceability as a key element of circular value creation – Identification of objects for circular supply chains in:

wt Werkstattstechnik online , Seite 150 - 155

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wt Jahrgang 114 (2024) Heft 04

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Zusammenfassung

In der Online-Zeitschrift für Forschung und Entwicklung in der Produktion – wt Werkstattstechnik online – werden die aktuellsten Forschungsergebnisse aus Wissenschaft, Technischer Hochschule und Industrie veröffentlicht - praxisbezogen und zukunftsorientiert. Die wt Werkstattstechnik online erscheint inklusive neun produktionsspezifischen Ausgaben pro Jahr unter der Internetadresse www.werkstattstechnik.de. Die in der wt Werkstattstechnik veröffentlichten Fachaufsätze sind wissenschaftlich-methodisch aufbereitet und grundsätzlich Erstveröffentlichungen. Viele Fachaufsätze sind peer-reviewed: von Experten auf diesem Gebiet – anonym sowie unabhängig von den Autoren – wissenschaftlich begutachtet und freigegeben. Die wt Werkstattstechnik online ist Organ der VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL) sowie der wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik (WGP).

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1–4 Titelei/Inhaltsverzeichnis 1–4
113–168 Titelthema Aufsatz 113–168
- 113–120 Herausforderungen bei der Data-Science-Anwendung/Challenges in the application of data science Michael Riesener, Esben Schukat, Siyuan Wang, Alexander Obladen Michael Riesener, Esben Schukat, Siyuan Wang, Alexander Obladen 113–120
- 121–127 5G-Campusnetze: Kommunikationstechnologie für mobile Roboter?/5G Campus Networks: Communication Technology for Mobile Robots? Thorge Lackner, Julian Hermann, Christian Kuhn, Daniel Palm Thorge Lackner, Julian Hermann, Christian Kuhn, Daniel Palm 121–127
- 128–135 Flexible BPMN-Steuerung für Robotersysteme/Flexible BPMN-based control for robotic systems Sebastian Kreuter, Philipp Hold, Sebastian Schlund, Johannes Abicht, Malte Heinrich, Torben Wiese Sebastian Kreuter, Philipp Hold, Sebastian Schlund, Johannes Abicht, Malte Heinrich, Torben Wiese 128–135
- 136–142 Stärken von Cobots und Menschen kombinieren/Enhancing circularity decision-making for end-of-usage products through human-robot collaboration in a circular economy Anja Braun, Stefanie Löffler Anja Braun, Stefanie Löffler 136–142
- 143–149 Faktoren für einen langfristigen Einsatz von IT-Systemen/Factors for long-term use of IT systems Nikita Fjodorovs, Tobias Schöer, Philipp Harder, Malte Stonis Nikita Fjodorovs, Tobias Schöer, Philipp Harder, Malte Stonis 143–149
- 150–155 Nachverfolgbarkeit als zentrales Element zirkulärer Wertschöpfung/Traceability as a key element of circular value creation – Identification of objects for circular supply chains Nils Künster, Frithjof Dorka, Marco Bücheler, Daniel Palm Nils Künster, Frithjof Dorka, Marco Bücheler, Daniel Palm 150–155
- 156–163 Echtzeitnahe Dokumentation von Treibhausgasemissionen auf Basis der Verwaltungsschale/Near-Real-Time Documentation of Greenhouse Gas Emissions Using Asset Administration Shells Marco Maier, Maximilian Hentsch, Christof Schillinger, Jörg Siegert, Daniel Palm Marco Maier, Maximilian Hentsch, Christof Schillinger, Jörg Siegert, Daniel Palm 156–163
- 164–168 Integration von PZT-Dickschichten zur minimalinvasiven Kraftmessung/Integration of PZT-thick-film sensor for a minimally invasive force measurement Lucas Hamm, Matthias Riemer, Miguel Panesso, Wolfgang Zorn Lucas Hamm, Matthias Riemer, Miguel Panesso, Wolfgang Zorn 164–168

Zusammenfassung

Die Nachverfolgbarkeit von Objekten über deren gesamten Lebenszyklus hinweg, ist eine wichtige Voraussetzung für die effiziente Steuerung zirkulärer Wertschöpfung. Damit diese Nachverfolgbarkeit auch in komplexen und dynamischen Wertschöpfungsketten mit konsistenten Daten gewährleistet werden kann, ist eine durchgängige und eindeutige Identifikation von Objekten erforderlich. Dieser Beitrag stellt die Herausforderungen einer solchen Identifikation dar und Lösungsansätze vor.

Abstract

The traceability of objects throughout their entire life cycle is an important prerequisite for the efficient management of circular value creation. To ensure this traceability with consistent data even in complex and dynamic value chains, consistent and unique identification of objects is necessary. This article outlines the challenges of such identification and presents possible solutions.

[1] Olsen, P.; Borit, M.: How to define traceability. Trends in Food Science & Technology 29 (2013) 2, pp. 142–150
[2] GS1:GS1 Global Traceability Standard. GS1‘s framework for the design of interoperable traceability systems for supply chains. Stand: 2017. Internet: www.gs1.org/standards/gs1-global-traceability-standard/current-standard. Zugriff am 26.04.2024
[3] McFarlane, D.; Sheffi, Y.: The Impact of Automatic Identification on Supply Chain Operations. The International Journal of Logistics Management 14 (2003) 1, pp. 1–17
[4] Ivanov, D.; Dolgui, A.: Viability of intertwined supply networks: extending the supply chain resilience angles towards survivability. A position paper motivated by COVID-19 outbreak. International Journal of Production Research 58 (2020) 10, pp. 2904–2915
[5] Santana, S.; Ribeiro, A.: Traceability Models and Traceability Systems to Accelerate the Transition to a Circular Economy: A Systematic Review. Sustainability 14 (2022) 9, #5469, doi.org/10.3390/su14095469
[6] Ellen Macarthur Foundation (ed.): Building a circular supply chain. Achieving resilient operations with the circular economy. Stand: 2023: Internet: ore.exeter.ac.uk/repository/bitstream/10871/134944/1/Building%20a%20circular%20supply%20chain.pdf. Zugriff am 26.04.2024
[7] Kirchherr, J.; Yang, N.-H. N.; Schulze-Spüntrup, F. et al.: Conceptualizing the Circular Economy (Revisited): An Analysis of 221 Definitions. Resources, Conservation and Recycling 194 (2023), #107001
[8] Potting, J.; Hekkert, M. P.; Worrell, E. et al.: Circular economy: measuring innovation in the product chain. Planbureau voor de Leefomgeving, PBL publication number: 2544. The Hague: PBL Netherlands Environmental Assessment Agency 2017
[9] Götz, T.; Berg, H.; Jansen, M. et al.: Digital product passport: The ticket to achieving a climate neutral and circular European economy? Stand: 2022: Internet: circulareconomy.europa.eu/platform/sites/default/files/cisl_digital_products_passport_report_v6.pdf. Zugriff am 26.04.2024
[10] Jensen, S. F.; Kristensen, J. H.; Adamsen, S. et al.: Digital product passports for a circular economy: Data needs for product life cycle decision-making. Sustainable Production and Consumption 37 (2023), pp. 242–255
[11] Adisorn, T.; Tholen, L.; Götz, T.: Towards a Digital Product Passport Fit for Contributing to a Circular Economy. Energies 14 (2021) 8, ‘2289; doi.org/10.3390/en14082289
[12] Plociennik, C.; Pourjafarian, M.; Nazeri, A. et al.: Towards a Digital Lifecycle Passport for the Circular Economy. Procedia CIRP 105 (2022), pp. 122–127
[13] Pourjafarian, M.; Plociennik, C.; Rimaz, M. H. et al.: A Multi-Stakeholder Digital Product Passport Based on the Asset Administration Shell. 2023 IEEE 28th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), Sinaia, Romania, 2023, pp. 1–8
[14] Kuenster, N.; Dietrich, F.; Palm, D.: Opportunities And Challenges Of The Asset Administration Shell For Holistic Traceability In Supply Chain Management. Hannover: publish-Ing 2023
[15] Ungen, M.; Louw, L.; Palm, D.: Multi-Sensor Identification Of Unmarked Piece Goods. Hannover: publish-Ing 2021
[16] Hippenmeyer, H.; Moosmann, T.: Automatische Identifikation für Industrie 4.0. Heidelberg: Springer Vieweg 2016
[17] Wilsky, P.; Franke, F.; Fischer, D. et al.: Technologiekombinationen zur Identifikation und Lokalisierung in der Produktion. Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 117 (2022) 11, S. 768–772
[18] Statler, S.: Barcodes, QR Codes, NFC, and RFID. In: Statler, S. (Hrsg.): Beacon Technologies. Berkeley, CA: Apress 2016, pp. 317–331
[19] Moss, C.; Chakrabarti, S.; Scott, D. W.: Parts quality management: Direct part marking of data matrix symbol for mission assurance. 2013 IEEE Aerospace Conference, Big Sky, MT, USA, 2013, pp. 1–12
[20] Helmus, M.; Meins-Becker, A.; Laußat, L. et al.: Auto-ID-Systeme neben RFID. In: Helmus, M.; Meins-Becker, A.; Lauß, L. at et al. (Hrsg.): RFID in der Baulogistik. Wiesbaden: Vieweg+Teubner 2009, S. 199–220
[21] Wigger, B.; Koinzer, I.; Meissner, T. et al.: Robust and fast part traceability in a production chain exploiting inherent, individual surface patterns. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 63 (2020) #101925
[22] Wigger, B.: Inhärente Oberflächenstrukturen als Identifikationsmerkmal zur markierungsfreien Einzelteilverfolgung. Dissertation, Universität Stuttgart, 2020
[23] Takahashi, T.; Kudo, Y.; Ishiyama, R.: Mass-produced parts traceability system based on automated scanning of “Fingerprint of Things”. 2017 Fifteenth IAPR International Conference on Machine Vision Applications (MVA), Nagoya, Japan, 2017, pp. 202–206
[24] Schmid-Schirling, T.; Förste, A.: Track4Quality – markierungsfreie Einzelteilverfolgung in anspruchsvoller Produktionsumgebung zur Prozessverbesserung und Qualitätssicherung : Schlussbericht zum Vorhaben : Projektlaufzeit: 01.12.2015–31.05.2018. Freiburg: Fraunhofer IPM, 2018
[25] Wigger, B.; Meissner, T.; Winkler, M. et al.: Label-/tag-free traceability of electronic PCB in SMD assembly based on individual inherent surface patterns. International Journal of Advanced Manufacturing Technology 98 (2018) 9–12, pp. 3081–3090
[26] Ishiyama, R.; Kudo, Y.; Takahashi, T.: mIDoT: Micro identifier dot on things — A tiny, efficient alternative to barcodes, tags, or marking for industrial parts traceability. 2016 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), Taipei, 2016, pp. 781–786
[27] Kim, J.; Yun, J. M.; Jung, J. et al.: Anti-counterfeit nanoscale fingerprints based on randomly distributed nanowires. Nanotechnology 25 (2014) 15, #155303
[28] Babu, H.; Stork, W.; Rauhe, H.: Anti-counterfeiting using reflective micro structures – Based on random positioning of microstructures. 2010 OSA-IEEE-COS Advances in Optoelectronics and Micro/Nano-Optics (AOM 2010), Guangzhou, 2010, pp. 1–5
[29] Ali, R.; Liu, R.; He, Y. et al.: Systematic Review of Dynamic Multi-Object Identification and Localization: Techniques and Technologies. IEEE Access 9 (2021), pp. 122924–122950
[30] Steffen, R.; Preißinger, J.; Schöllermann, T. et al.: Near Field Communication (NFC) in an Automotive Environment. 2010 Second International Workshop on Near Field Communication, Monaco, Monaco, 2010, pp. 15–20
[31] Coppens, D.; Shahid, A.; Lemey, S. et al.: An Overview of UWB Standards and Organizations (IEEE 802.15.4, FiRa, Apple): Interoperability Aspects and Future Research Directions. IEEE Access 10 (2022), pp. 70219–70241
[32] Memon, S.; Memon, M. M.; Shaikh, F. K. et al.: Smart indoor positioning using BLE technology. 2017 4th IEEE International Conference on Engineering Technologies and Applied Sciences (ICETAS), Salmabad, 2017, pp. 1–5
[33] GS1: EAN/GTIN & Barcode. Internet: www.gs1-germany.de/ean-gtin-barcode/. Zugriff am 26.04.2024
[34] Barteková, E.; Börkey, P.: Digitalisation for the transition to a resource efficient and circular economy. OECD Environment Working Papers (2022) #192, doi.org/10.1787/6f6d18e7-en
[35] Dietrich, F.; Kuenster, N.; Louw, L. et al.: Review of Blockchain-based Tokenization Solutions for Assets in Supply Chains. Hannover: publish-Ing 2022
[36] Dietrich, F.; Louw, L.; Palm, D.: Blockchain-Based Traceability Architecture for Mapping Object-Related Supply Chain Events. Sensors 23 (2023) 3, doi.org/10.3390/s23031410
[37] World Wide Web Consortium: Decentralized Identifiers (DIDs) v1.0. Stand: 19.07.2022. Internet: https://www.w3.org/TR/did-core/. Zugriff am 26.04.2024
[38] Berg, H.; Kulinna, R.; Stöcker, C. et al.: Overcoming Information Asymmetry in the Plastics Value Chain with Digital Product Passports. Wuppertal: Wuppertal Papers 2022
[39] Babakian, A.; Huston, G.; Braun, R. et al.: Internet Identifiers: A Survey of History, Challenges, and Future Perspectives. IEEE Access (2024), pp. 51919–51941, doi.org./10.1109/ACCESS.2024.3382115. p. 1, doi.org./10.1109/ACCESS.2024.3382115
[40] Gross, T.; MacCarthy, B. L.; Wildgoose, N.: Introduction to dynamics of manufacturing supply networks. Chaos 28 (2018) 9, #93111
[41] Puhl, P.; Roloff, M.; Märkel, C. et al.: Digitale Identitäten als Fundament des Web 3.0. WIK Diskussionsbeitrag Nr. 503, Bad Honnef: WIK 2023. Internet: https://hdl.handle.net/10419/280932. Zugriff am 26.04.2024
[42] Pauer, A.; Nagel, L.; Fedkenhauser, T. et al.: Data exchange as a first step towards data economy. Stand: 2018: Internet: www.pwc.de/en/digitale-transformation/data-exchange-as-a-first-step-towards-data-economy.pdf. Zugriff am 29.04.2024

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