Institut für Flugzeug-Produktionstechnik

Vor dem Hintergrund immer kürzerer Produktentwicklungszyklen, zunehmender Marktvariationen und schnellerer Produktionshochläufe soll das Verbundvorhaben VerdiKa die Vernetzung und Digitalisierung der Flugzeugkabine vom Design über die Fertigung und Installation bis zur Nutzung maßgeblich vorantreiben. Mit dem Ziel eines digitalen End-to-End Customization Prozesses soll eine Reduzierung der kundenspezifischen „Head of Version“-Kosten mit Hilfe von durchgängigen automatisierten Prozessen und Werkzeugen für die Entwicklung, die Fertigung und die Installation ermöglicht werden. Basis dafür ist ein gemeinsamer modellgetriebener Ansatz des Model-Based Systems Engineering (MBSE).

Während durch Projektpartner, wie das Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik(PKT),eine modularisierte Produktfamilie entwickeltwird, die in Form eines Digital Offer Catalogues dem Kunden als Auswahlbasis zur Erstellung der Head of Version (HoV) dient, optimiert das IFPT den weiteren Weg von der vom Kunden ausgewählten Produktkonfiguration bis zur Montage. Dieser sogenannte Industrial Customization Process umfasst unter anderem die Arbeits- und Betriebsmittelplanung sowie die Zeitwirtschaft und erstellt somit Montageablaufpläne, Montageanweisungen und Roboterprogramme für die letztendliche Montage. Das Industrial Engineering nutzt dabei die Produktdaten, um durch Simulationen, Berechnungen und Schätzungen, unter Berücksichtigung der Ressourcen, deren Verfügbarkeiten und Qualifikationen, Aussagen über die Realisierbarkeit, die benötigte Zeit und die Kosten der Montageaufgaben zu treffen. Da die Produktentwicklung und der Industrial Customization Prozess bisher sequenziell und überwiegend manuell ablaufen, ist das Optimierungspotential, durch Parametrierung der Produktdaten und (Teil‑)Automatisierung der Montageplanung groß. Werden schon während der Produktzusammenstellung Zeit, Kosten und Realisierbarkeit der gewählten Konfiguration bestimmt, können Kunden und Ingenieure schneller bessere Entscheidungen treffen. Entwicklungszeit und -kosten werden gesenkt und die Qualität erhöht.

Ermöglicht werden soll dies durch die Modellierung eines spezifischen Industrial Customization Prozesses, den Aufbau von Simulationsmodellen und die Definition von nötigen Produktparametern und Schnittstellen. Ein möglicher Anwendungsfall ist die Handhabung biegeschlaffer Komponenten, wie zum Beispiel von Kabeln und Schläuchen, die durch Aufbau einer Automatisierungslösung mit Simulation deutliches Optimierungspotential hätte. Zur Rückspiegelung von Montageerfolgen, zur Ermöglichung einer Planung in Echtzeit und zur Verbesserung der Simulationsmodelle ist die Verknüpfung eines Modells mit dem realen, cyber-physikalischen Produktionssystem von Interesse. Im Rahmen von VerdiKa kann so erstmalig die tatsächliche Umsetzung einer End-to-End-Verknüpfung gezeigt und ein Beitrag zum Co-Design von Produkt und Produktion geleistet werden.

Ansprechpartner am Institut: M.Sc. Jan-Erik Rath