Waldbrände in Kalifornien, Überschwemmungen in Honduras und steigende Temperaturen in Europa. Unsere Erde ruft nach Hilfe, doch wir wissen oft gar nicht nicht, wo wir anfangen sollen nachhaltig zu leben. Der Klimawandel ist offensichtlich und jeder Einzelne sollte sich Gedanken machen.
Auch wir, die CAS Software AG, denken über nachhaltige Alternativen in unseren IT-Produkten nach. Dominik hat sich mit seiner Masterthesis das Ziel gesetzt, Nutzern mit Hilfe des CAS Produktkonfigurators Merlin die Möglichkeit zu schaffen, umweltbewusst zu handeln und eine nachhaltige Konfiguration von Neufahrzeugen zu ermöglichen.
Als Rahmen fungiert das Forschungsprojekt ConCirMy (Configurator for the Circular EconoMy), bei dem die CAS Software AG als Projektpartner eine Konfigurationslösung entwickelt, die die Kreislaufwirtschaft ermöglicht und fördert.
Anhand des Use Case Autoreifen wird erforscht, wie die bestehende Lösung CAS Configurator Merlin angepasst werden kann, um Nachhaltigkeitsinformationen in die Konfiguration zu integrieren und sie allen Akteuren entlang der Wertschöpfungskette verfügbar zu machen.
Warum Reifen?
Autoreifen bieten Optimierungspotenzial hinsichtlich des Recyclings und der Wiederverwertung. Neben Endkunden, die durch ein gewisses Umweltbewusstsein ein nachhaltigeres Produkt kaufen wollen, haben auch Automobilhersteller Bedarf nach einer höheren Recyclingquote. Mit dem vermehrten Aufkommen von Elektroautos sind nun auch Reifen verstärkt im Fokus zur Wiederverwertung. Elektroautos fordern eine optimierte Kreislaufwirtschaft in möglichst vielen der verbauten Teile. Einige neuartige Komponenten, wie beispielsweise der Akku, haben klare Schwachstellen im Recycling-Prozess, und müssen somit genauer betrachtet werden.
Modell Kraftwirkung
Dominiks Thema in Kürze
Sensordaten sind Daten, die durch die Sensorik Erkenntnisse über einen Prozess und Maschinenzustand geben. Sie können bei einer nachhaltigen Produktkonfiguration unterstützen. Für den Use Case "Reifenkonfiguration" wurde ein Prototyp zur Erfassung und Verarbeitung von Sensordaten aus dem Fahrzeugumfeld erstellt. Dabei sollte geklärt werden, welche Daten zur Abschätzung der Reifenabnutzung unter einem bestimmten Fahrprofil benötigt werden.
Anschließend sollten diese Nutzungsinformationen während der Konfiguration zur Erstellung von Produktempfehlungen verarbeitet werden.
Highlights der Thesis
- Kraftwirkungsmodell auf Autoreifen
- Smartphone-App zur Datenerfassung für das Kraftwirkungsmodell
- Webschnittstelle zur Übertragung von Nutzungsdaten an Merlin
- Empfehlungsgenerierung in Merlin
Screenshots ConCirMy-App
Motivation für das Thema
Aktuell ist die Verfügbarkeit von Nachhaltigkeitsinformationen bei einem Produktkauf sehr gering. Zusätzlich sind in vielen Fällen nur Informationen zur Herstellung berücksichtigt, nicht aber zur Nutzungsphase. Die Nutzung kann aber einen entscheidenden Einfluss auf dessen gesamte Ökobilanz haben. Die Berücksichtigung von Nutzungsdaten ermöglicht eine, für den Kunden, optimal passende Konfiguration. Diese kann darüber hinaus auch noch nachhaltiger ausfallen als eine Konfiguration, die nicht auf die persönlichen Nutzungsvorlieben des Kunden zugeschnitten ist.
Ziel und Vorgehen der Arbeit
Ziel der Arbeit war es, Möglichkeiten zur technologiegestützten Nutzung von Autoreifen zu erfassen und zu verarbeiten. Es sollte evaluiert werden, wie sich die Lebensdauer aus Nutzungsdaten ableiten lässt und wie diese Informationen bei der Produktkonfiguration genutzt werden können. Insbesondere der Einsatz bei der Empfehlungsgenerierung wurde betrachtet.
Zunächst wurden Möglichkeiten zum Ermitteln vom Verschleiß von Reifen eruiert. Ermittelt wurden in diesem Zusammenhang die Gesetze des Gummiabriebs und die Kraftwirkung auf den Reifen. Den Gummiabrieb technologiegestützt zu erfassen, erwies sich als kompliziert, womit das Kraftwirkungsmodell implementiert wurde. Dafür wurde das GPS-Signal des Smartphones aufgezeichnet und daraus die auf das Fahrzeug und damit auf die Reifen wirkende Kraft berechnet.
Erkenntnisse der Arbeit
Ergebnis der Arbeit war eine prototypische Android-App mit der Fahrzeuginformationen und Fahrtdaten erfasst werden. Nutzer tragen ihre individuellen Fahrzeug- und Reifenmodelle ein und zeichnen Autofahrten auf. Anschließend wird ein Fahrprofil mit den Dimensionen „Fahrstil“, „Umgebung“ und „Kilometer pro Jahr“ ermittelt, das über eine zusätzlich entworfene und implementierte Webschnittstelle komfortabel in die aktuelle Konfiguration übernommen wird. Im Produktkonfigurator Merlin wurde das vorhandene Regelmodell für die Empfehlungsgenerierung, basierend auf diesen übertragenen Nutzungsdaten, verwendet.
Diese Arbeit hat gezeigt, dass es möglich ist, die Nutzung des Produktes Autoreifen per Smartphone zu ermitteln. Es bedarf jedoch aufgrund der Komplexität weiterer Schritte bis zur korrekten Bestimmung der Reifenlebensdauer. Dafür muss eine geeignete Datenbasis mit entsprechend vielen Fahrtaufzeichnungen vorliegen.
Eine Integration der Informationen zur Nutzungsphase in die Produktkonfiguration ist über eine Webschnittstelle leicht umsetzbar. Die Verfügbarkeit dieser Daten ermöglicht individuelle und nachhaltigere Produktempfehlungen.
Der Standard von CAS Merlin eignet sich durch seine Konfliktfreiheit nicht zur Generierung von Empfehlungen. Hier wäre die Implementierung eines gesonderten Recommender Systems denkbar.
Screencast Produktkonfigurator Merlin