ANKA - Autonome und nachhaltige Kabine

Untersuchung der Auswirkungen und Bewertung von modularen Produktstrukturkonzepten

Ausgangssituation

Bei der Entwicklung neuer Flugzeugkabinenmonumente spielen nicht nur die Ausgestaltung von Produktstrukturen und Schnittstellenkonzepten, sondern auch die Kostenabsetzung zur Auslegung eine immer größer werdende Rolle, da heutzutage manuelle Produktionsabläufe immer noch mit sehr hohen Kosten verbunden sind. Vor allem die Betrachtung und anschließende Optimierung der Komplexitätskosten in diesem Zusammenhang können die Entwicklung maßgeblich beeinflussen.

Zielsetzung

Das Gesamtziel des Teilvorhabens des Instituts für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik der Technischen Universität Hamburg ist in erster Linie die Unterstützung bei der Entwicklung und Anwendung eines Vorgehens zur Bewertung von unterschiedlichen Produktstrukturkonzepten. Zudem soll die Integration der Bewertungsergebnisse als Änderungen in die Weiterentwicklung von modularen Produktstrukturen erfolgen. Eine modulare Produktarchitektur ermöglicht dabei die Entkopplung von Rumpf und Kabine. Um das Ziel zu erreichen, wird ein Wirkmodell modularer Produktstrukturen und der Methodenbaustein „Methodische Unterstützung zur kostenbasierten Auswahl modularer Produktstrukturen“ erstmals in der Luftfahrt angewendet und branchenspezifisch angepasst. Dadurch werden die entwickelten modularen Konzepte quantitativ hinsichtlich der Anschaffungs- und Komplexitätskosten bewertet.

Vorgehen

Die vorhandenen modularen Produktstrukturkonzepte werden dazu zunächst einer qualitativen Bwertung unterzogen, um eine erste kostenbasierte Abschätzung zu erhalten. Anschließend erfolgt die Entwicklung kosteneffizienter modularer Produktstruktukonzepte. Ein modellbasiertes Vorgehen mittels des Modell-based Systems Engineerings (MBSE) kann hierbei ein durchgängiges Datenmanagement zwischen Prozess-, Kosten- und Produktstruktur unterstützen. Anschließend wird der Einfluss der Eigenschaften und Merkmale der modularen Produktstrukturkonzepte auf die Zielgrößen berechnet. Das methodische Vorgehen zur Komplexitätskostenberechnung ermöglicht eine detaillierte kostenbasierte Bewertung der Konzepte. Die Anbindungsmöglichkeiten der Modulkonzepte an die Struktur und der Gestaltungsmöglichkeiten der Schnittstellen stellen ebenfalls Bewertungskriterien für die Auswahl eines Konzeptes dar. Zudem soll eine Entscheidungsunterstützung zu einem finalen Konzept abgeleitet werden.

Projektorganisation

Projektleitung (PKT): Prof. Dr.-Ing. Dieter Krause

Projektbearbeitung: Michael Hanna

Dieses Projekt ist Teil des PKT-Anwendungsfelds Luftfahrt.

Projektförderung und Verbundpartner

Das Projekt ist gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) / Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des sechsten zivilen Luftfahrtforschungsprogramms (LUFO VI-1). Förderkennzeichen: FKZ: 20K1902C. Die Laufzeit des Projekts reicht von 2021 bis 2024.

Projektpartner ist AIRBUS.