S. Gubernatis, R. Freitas

Die Ansätze der vernetzten Fertigung zielen auf eine kosten- sowie ressourceneffiziente Produktion. Dies deckt sich mit den Zielen der industriellen Hubschrauberproduktion, dennoch sind in der Praxis bislang kaum Beispiele für Umsetzungen zu finden. Eine Ursache hierfür liegt in den produktspezifischen Randbedingungen der Hubschrauberindustrie, welche eine wirtschaftlich sinnvolle Umsetzung von vernetzten Produktionslinien erschweren. Hohe Automatisierungsgrade und fertigungsoptimiertes Design sind übliche Ausprägungen in vernetzten Produktionslinien. Bei den klassischen Entwicklungsabläufen in der Hubschrauberindustrie ist das Design hingegen üblicherweise durch die Leistungsanforderungen des Systems oder des Bauteils dominiert. Programm- und bauteilspezifische Designlösungen, in denen Fertigungshürden häufig nicht ganz vermieden werden können, sind die Folge. Die geringen Stückzahlen der Hubschrauberindustrie verhindern, dass automatisierte Fertigungslinien für spezifische Einzelbauteile wirtschaftlich aufgebaut werden können. Auch die Nutzung von bestehenden Produktionsanlagen muss bei der Einrichtung neuer Herstellungsketten berücksichtigt werden. Lange Produktlebenszyklen und schwankende Produktionszahlen verlangen zudem nach einer agilen Produktion mit der Möglichkeit, Auslastungen zwischen verschiedenen Programmen zu verschieben, ohne an Effizienz einzubüßen. Eine vernetzte Produktionslinie muss daher ermöglichen, dass verschiedenartige Bauteile mit geringen Einrichtaufwänden gefertigt und dass auch teilautomatisierte oder manuelle Prozessschritte eingebunden werden können. Als vernetzte Fertigung wird hier verstanden, dass die Informationen des Prozessablaufs, der Bauteile und der Fertigungsanlagen zentral verfügbar sind und der Fertigungsprozess mit Hilfe dieser Informationen gesteuert wird. Im LuFo V-1 Forschungsprojekt IPro - Integrierte Gesamtprozesskette für Hubschrauber-Oberdeckstrukturen in CfK - werden hierzu einige Lösungsansätze verfolgt und hier vorgestellt. Eine modulare Prozesskette für die CfK-Fertigung in RTM-Technologie wird mit einer übergeordneten Prozesssteuerung verbunden, welche die Ansteuerung der flexiblen Einzelprozessschritte in frei definierbarer Reihenfolge und eine Einbindung manueller Prozesse ermöglicht. Die Adaption und Übertragung von bauteilspezifischen Maschinenprogrammen durch die übergeordnete Prozesssteuerung ermöglicht, dass Prozessoptimierungen wie eine Verschnittminimierung auftragsspezifisch erfolgt und gesammelte Daten aus Inspektionsschritten berücksichtigt. Die Flexibilität der Einzelprozessschritte und der Steuerung ermöglicht die programmübergreifende Nutzung der Produktionslinie.

"Networked manufacturing approaches aim for cost- and resource-efficient production. This aligns with the goals of industrial helicopter production; however, practical examples of implementation are still scarce. One reason for this lies in the product-specific constraints of the helicopter industry, which complicate the economically viable implementation of networked production lines. High levels of automation and manufacturing-optimized design are common features of networked production lines. In contrast, in the classic development processes of the helicopter industry, design is typically dominated by the performance requirements of the system or component. This results in program- and component-specific design solutions, in which manufacturing hurdles often cannot be entirely avoided. The low production volumes of the helicopter industry prevent the economically viable establishment of automated production lines for specific individual components. The utilization of existing production facilities must also be considered when setting up new manufacturing chains. Long product lifecycles and fluctuating production volumes also necessitate agile production with the ability to shift workloads between different programs without sacrificing efficiency. A networked production line must therefore enable the manufacturing of diverse components with minimal setup effort and allow for the integration of semi-automated or manual process steps. Networked manufacturing, in this context, means that information regarding the process flow, components, and production equipment is centrally available and used to control the manufacturing process. The LuFo V-1 research project IPro – Integrated Overall Process Chain for Helicopter Upper Deck Structures in CFRP – explores several solutions in this area, which are presented here. A modular process chain for CFRP manufacturing using RTM technology is connected to a higher-level process control system. This system allows for the control of flexible individual process steps in a freely definable sequence and the integration of manual processes. The adaptation and transfer of component-specific machine programs by the higher-level process control system enables order-specific process optimizations, such as waste minimization, and the consideration of data collected during inspection steps. The flexibility of the individual process steps and the control system allows for the cross-program use of the production line."

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2015, Rostock

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2015

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 8 Seiten

urn:nbn:de:101:1-201510233155

Produktion Faserverbund, Vernetzte Produktion

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23.10.2015