Projekt 12904/01

Präventive ökologische Bewertung von Produkten und Prozessen mit Fuzzy-Set-Modellierungen von unsicheren Eingangsinformationen am Beispiel des Wellenlötens elektronischer Baugruppen

Projektträger

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-NürnbergLehrstuhl Qualitätsmanagementund Fertigungsmeßtechnik
Nägelsbachstr. 25
91052 Erlangen
Telefon: 09131-856521

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel des Projektes war es, ein Modell zur präventiven ökologischen Bewertung von Produkten und Prozessen bei unsicheren Eingangsinformationen mittels Fuzzy-Set-Modellierung zu erstellen. Eine Reduzierung des zeitlichen und finanziellen Aufwandes bei gleichzeitiger Sicherstellung der Aussagesicherheit der Bewertung gegenüber bisherigen Produktökobilanz-Verfahren ist zu erwarten. Das Modell soll beispielhaft für die vorsorgende ökologische Bewertung des Wellenlötens elektronischer Baugruppen bei den Kooperationspartnern eingesetzt werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEs wird ein Modell zur Verarbeitung und ökologischen Bewertung erarbeitet, mit dessen Hilfe Auswirkungen von Produkten und Prozessen auf die Umwelt transparent werden und ökologische Verbesserungsmaßnahmen aus dem Bewertungsergebnis unter Berücksichtigung der Datenunsicherheit abgeleitet werden können. Zur Modellierung der Datenunsicherheiten werden Fuzzy-Sets herangezogen. Die Wirkungskategorien wurden untereinander gewichtet und mittels Fuzzy-Operatoren verknüpft, so dass ein komplexes Produkt mit einem umweltbezogenen Fuzzy-Set bzw. nach der Defuzzifizierung mit einem einzigen Kennwert bewertet werden kann.


Ergebnisse und Diskussion

Im Ergebnis des Projektes entstand ein präventives ökologisches Bewertungsmodell, mit dem alternative Produkt- und Prozesslösungen planungsbegleitend hinsichtlich der zu erwartenden ökologischen Eigenschaften im gesamten Lebenszyklus bewertet und daraus Verbesserungsmaßnahmen abgeleitet werden können. Mit Hilfe des fuzzygestützten Bewertungsmodells kann das Gesamtergebnis einer produktbezogenen Ökobilanz mit einem gespannten Feld an Auswertungsmöglichkeiten untersucht werden. Die Angabe des Gesamtergebnisses als Fuzzy-Set beinhaltet sowohl einen skalaren deffuzzifierten Wert Green Fitness als auch die Gesamtunschärfe bzw. Zuverlässigkeit. Mit Hilfe der modifizierten ideellen Analyse werden diejenigen Energie- und Massenströme ermittelt, die extrem sensibel auf geringe Schwankungen reagieren und so ein erhebliches Risikopotential darstellen. Auf Basis dieser Auswertungsmöglichkeiten können gezielt Erfolg versprechende ökologische Verbesserungsmaßnahmen abgeleitet werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Eine Reihe von Veröffentlichungen erschienen in den Zeitschriften Umwelt-Wirtschafts-Forum, Qualität und Zuverlässigkeit. Darüber hinaus wurde das Projekt auf der GQW-Tagung vorgetragen.


Fazit

Ein fuzzygestütztes Bewertungsmodell, mit dessen Hilfe der Aufwand für Produkt-Ökobilanzen verringert und zugleich die Streuung von Bilanzergebnissen transparenter werden sollen, wurde erstellt. Bei Anwendung des Modells sollen die Auswirkungen von Produkten und Prozessen auf die Umwelt transparent werden und ökologische Verbesserungsmaßnahmen aus dem Bewertungsergebnis unter Berücksichtigung der Datenunsicherheit abgeleitet werden können. Mit Hilfe des erarbeiteten rechnergestützten Modells können Produkte und Prozesse bereits in der Planungs- und Entwicklungsphase auf ihre Umweltverträglichkeit hin bewertet und unter Berücksichtigung der Ergebnisstreuung des Bewertungsergebnisses optimiert werden.