Das Ziel von KIreDe ist die Entwicklung eines KI-basierten IT-Systems, das Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Textil- und Bekleidungsindustrie fördert.
KIreDE
Das Projekt KIreDe zielt darauf ab, ein KI-basiertes IT-System zu entwickeln, das die Nachhaltigkeit entlang der gesamten textilen Wertschöpfungskette transparent macht und optimiert. Durch die Kombination eines Digitalen Zwillings mit einem digitalen Produktpass werden umfassende Daten zu Energieverbrauch, CO₂-Emissionen, Wasserverbrauch und Recyclingfähigkeit auf Artikelebene erfasst und analysiert.
Das System ermöglicht es Unternehmen, bereits in der Design- und Entwicklungsphase ressourcenschonende und qualitätsfördernde Entscheidungen zu treffen. Mithilfe von Machine-Learning-Algorithmen können optimale Material- und Komponenten-Kombinationen identifiziert werden, um Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, Ausschüsse zu minimieren und die Recyclingfähigkeit zu maximieren.
Zudem schafft das Projekt die Grundlage für eine transparente Kommunikation gegenüber Endkunden und erfüllt die Anforderungen aktueller und zukünftiger gesetzlicher Vorgaben wie dem Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz (LkSG) und den EU-Vorgaben für digitale Produktpässe. Damit unterstützt KIreDe eine nachhaltigere und zirkuläre Textilwirtschaft, die ökologische und ökonomische Ziele miteinander vereint.
Leistungen des August-Wilhelm Scheer Instituts
Im Rahmen des Projektes übernimmt das Institut die Entwicklung der Komponenten des Digitalen Zwilling sowie des KI-basierten Assistenzsystems.
Ziel: Definition der Anforderungen und Architektur des Gesamtsystems
Aufgaben des Instituts:
- Mitarbeit bei der Anforderungsanalyse zur Gesamtsystementwicklung aus Nutzersicht und technischer Perspektive
- Unterstützung bei der Aggregation von Daten aus verschiedenen Quellen
- Aufbereitung, Strukturierung und Verknüpfung der Daten zur Vorbereitung der Integration in den Digitalen Zwilling
Gesamtergebnis:
Anforderungsdokumentation zur Architektur, den einzelnen Systemkomponenten und des Gesamtsystems aus Anwendersicht und technischer Perspektive; Schaffung der Datengrundlage und Vorbereitung dieser zur Integration in den Digitalen Zwilling
Ziel: Recherche und Definition von relevanten Nachhaltigkeitskriterien in der Textil- und Bekleidungsindustrie
mit dazugehörigen Einflussfaktoren, die in den Daten abgebildet werden
Aufgaben des Instituts:
- Durchführung von Recherchen zu aktuellen und zukünftigen legislativen Anforderungen auf nationaler und internationaler Ebene
- Mitwirkung bei der Definition und Abbildung relevanter Nachhaltigkeitskriterien in der Textil- und Bekleidungsindustrie
- Erarbeitung der Relationen und Einflüsse entlang der Wertschöpfungskette auf die Nachhaltigkeitsbilanz von Textilprodukten
- Entwicklung einer Sustainability Map in Zusammenarbeit mit weiteren Partnern
Gesamtergebnis:
Umfängliche Sustainability Map der Textil- und Bekleidungsindustrie mit dem Fokus auf der Wertschöpfungskette von Produkten.
Ziel: Identifikation und Entwicklung von Metriken, mit denen die Nachhaltigkeitskriterien und Einflussfaktoren quantifizierbar mit Daten messbar und auf diesen abgebildet werden können
Aufgaben des Instituts:
- Beteiligung an der Validierung von Skalen und Nachhaltigkeitskriterien durch Testdaten
- Entwicklung von mathematischen Funktionen zur Abbildung der Nachhaltigkeitskriterien
- Definition und Abgleich der notwendigen Datenbestände zur korrekten Abbildung von Faktoren
Gesamtziel:
Metriken zur Abbildung von Nachhaltigkeits- und Risikofaktoren basierend auf den relevanten Eigenschaften und Daten der Wertschöpfungskette eines Textil- und Bekleidungsprodukts
Ziel: Entwicklung des Digitalen Zwillings zur Abbildung der Fashionprodukte über die gesamte Wertschöpfungskette basierend auf den Anforderungen und der Produkt-, Qualitäts-, Retouren- und Nachhaltigkeitsdaten.
Aufgaben des Instituts:
- Entwicklung der Datenbankstruktur und Modellierung des Digitalen Zwillings.
- Integration der in AP3 entwickelten Metriken in die Wertschöpfungskette.
- Systemseitige Umsetzung und Verknüpfung der Daten mit dem Digitalen Zwilling.
- Definition der Anforderungen und Entwicklung der Funktionalitäten für einen digitalen Produktpass.
Gesamtziel:
Digitaler Zwilling zur Abbildung der Wertschöpfungskette eines Produkts mit allen relevanten Nachhaltigkeits- und Risikofaktoren.
Ziel: Entwicklung der Systemkomponente zur Bestimmung von Nachhaltigkeitswerten auf Artikelebene durch die in AP2 und AP3 resultierenden Ergebnisse und zur Vorhersage von Nachhaltigkeits-, Qualitäts- und Kostenwerten während des Design- und Produktionsprozesses.
Aufgaben des Instituts:
- Intensive Literaturrecherche zur Auswahl passender Methoden maschinellen Lernens im Bereich der Textil- und Bekleidungsindustrie unter Berücksichtigung des State of the Art in Forschung und Praxis
- Annotation und Training der Modelle künstlicher Intelligenz zur Bestimmung von Nachhaltigkeits- und Kostenfaktoren auf Artikelebene basierend auf den zugrundeliegenden Daten im Digitalen Zwilling für bereits existierende Artikel sowie für eine Vorhersage während des Design- und Produktionsprozesses
- Entwicklung von Handlungsempfehlungen für den Design- und Produktionsprozess durch KI-Komponenten mit weiteren Partnern
- Anpassung und Integration von Methoden aus PreQA zur Vorhersage der Produktqualität
Gesamtergebnis:
KI-System zur Vorhersage von Nachhaltigkeits-, Kosten-, und Qualitätsfaktoren eines bereits bestehenden oder sich in der Entwicklung befindenden Textil- und Bekleidungsprodukts.
Ziel: Integration der entwickelten Komponenten in das PDM/PLM/ERP-System, wodurch Nutzer während des gesamten Wertschöpfungsprozesses durch Empfehlungen basierend auf den KI-Erkenntnissen unterstützt werden.
Aufgaben des Instituts:
- Mitwirkung bei der Entwicklung der Gesamtsystemarchitektur und Integration der Softwarekomponenten
- Unterstützung bei der Integration des Digitalen Zwillings und der KI-Komponenten in das Gesamtsystem
- Mitarbeit an der Entwicklung von Schnittstellen zwischen den Komponenten und dem ERP-System
- Entwicklung eines nutzerfreundlichen Dashboards zur Steuerung des Systems
Gesamtergebnis:
Angebundenes Gesamtsystem mit allen entwickelten Softwarekomponenten als Softwareprototyp