KMU-innovativ Entwicklung einer kosten- und ressourcenschonenderen Bauweise für einen vollautomatisierten Produktionsprozess für Flugzeugkabinentüren (INDOCO-Pro)

Problemstellung
Die Herstellung von Flugzeugkabinentüren ist über Jahrzehnte gewachsen und durch veränderte Anforderungen, beispielsweise an Sicherheit, Material und Funktionalitäten, stetig komplexer geworden. Dies führt zu aufwändigen Herstellprozessen, bei denen viele manuelle Arbeitsschritte, teilweise mit gesundheitsschädlichen Materialien, notwendig sind. Mithilfe vorangegangener Untersuchungen konnte bei der Kabinentürherstellung eine grundlegende Substitutionsfähigkeit bestehender Materialsysteme und Bauweisen aufgezeigt werden. Hierdurch eröffnet sich das Potenzial, den derzeit fast vollständig manuellen, zeit- und kostenintensiven Fertigungsprozess von Flugzeugkabinentüren grundlegend zu überdenken.

Zielsetzung
Ziel des KMU-innovativ Projektes INDOCOPro ist die Entwicklung eines völlig neuen Produktionsansatzes, mit dem eine deutlich effizientere und flexiblere Produktionsstrategie möglich wird. Die Idee liegt darin, die heute verwendeten Materialien weitestgehend zu substituieren und den derzeit manufakturartigen Fertigungsprozess von Flugzeugkabinentüren durch einen erstmals automatisierten Produktionsprozess zu ersetzen. Dadurch wird der Arbeitsschutz der Mitarbeiter erhöht und die Herstellung erfolgt deutlich schneller und umweltfreundlicher.

Vorgehensweise
Um eine Automatisierung zu ermöglichen, muss ein grundlegender Materialwechsel vollzogen und eine neuartige Bauweise entwickelt werden. Dazu werden geschäumte Strukturmaterialien sowie faserverstärkte Deckschichten erarbeitet, die allen geforderten sicherheitsrelevanten Anforderungen gerecht werden. Diese werden dank einer intelligenten Verbindungstechnik zu leichten Kunststoffelementen weiterverarbeitet, um so einen variablen Türaufbau zu generieren. Für alle benötigten Fertigungsschritte wird ein modulares Automatisierungskonzept entwickelt und verifiziert. Anhand von Simulationen und luftfahrtgeforderten Tests werden die neuartigen Komponenten sowie der Kabinentüren-Prototyp analysiert, validiert und iterativ verbessert.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Durch die Automatisierung der Herstellung wird eine Reduzierung der Produktionskosten um ca. 60 und der Materialkosten um ca. 10 Prozent angestrebt. Bei erfolgreicher Umsetzung können damit qualitativ sehr hochwertige Flugzeugkabinentüren zu deutlich niedrigeren Preisen angeboten werden, sodass von einem hohen Marktpotenzial bei einer Steigerung der internationalen Wettbewerbsfähigkeit ausgegangen werden kann. Durch höhere Stückzahlen und bessere Möglichkeiten der Individualisierung der gefertigten Produkte können neue und sichere Arbeitsplätze im Produktionsumfeld geschaffen werden. Die neue Kabineninnentür kann in aktuellen und zukünftigen Baureihen der namhaften Flugzeughersteller zum Einsatz kommen. Bei erfolgreicher Entwicklung und Etablierung können perspektivisch weitere Absatzmärkte, wie beispielsweise Züge und Yachten, erschlossen werden.

• 3D Con Tech Gesellschaft für digitale Konstruktion und Entwicklung mbH & Co. KG
• Faserinstitut Bremen e. V. - (FIBRE)