Der Flugzeughersteller Deutsche Aircraft hat zwei weitere Meilensteine mit seinem D328eco-Projekt erreicht. Gemeinsam mit dem Ingenieurdienstleister «umlaut» wurde der Flügelholmkasten digitalisiert und in 3D modelliert. Der Flügelholmkasten verbindet den Flügel mit dem Rumpf und trägt die Vorder- und Hinterkanten der Flügel, das Seitenruder, die Triebwerke und das Fahrwerk. Auf dieser Basis hat der Industrialisierungspartner Heggemann AG die Fertigungsprozesse für Industrie 4.0-Standards optimiert und einen ersten Demonstrator des Flügelholmkastens hergestellt. Dieser Demonstrator beweist, dass die automatisierte Fertigung der D328eco im von der Deutschen Aircraft gewünschten Umfang möglich ist.
Grundlage für automatisierte Fertigung
Die D328eco basiert auf der Dornier 328, einem Flugzeug aus den 1990er-Jahren. Das Flugzeug wurde noch in 2D auf Papier oder mit begrenzter 3D-basierter Software (CADAM) konstruiert. Um die Konstruktionsdaten weiter nutzen und an die Ziele des D328eco-Programms anpassen zu können, mussten sie digitalisiert werden. Die Deutsche Aircraft entschied einen digitalen Zwilling erstellen zu lassen, der eine exakte Kopie des ursprünglichen Flugzeugdesigns darstellt und darüber hinaus alle Innovationen der Strukturentwicklung der letzten 30 Jahre einbeziehen kann. Dieser digitale Zwilling dient sowohl als Grundlage für die automatisierte Fertigung als auch für die Validierung von Designs, Werkzeugen und Produktionsprozessen. Laut Simona Naver, Program Manager bei der Deutschen Aircraft, werden die von 2D in 3D konvertierten Daten auch für die Zulassung des neuen Flugzeugs verwendet.
«Die DMU erleichtert uns die Optimierung von Entwürfen für die industrielle Fertigung. Vor dreissig Jahren, als die ursprüngliche Dornier 328 gebaut wurde, wurden viele Dinge noch manuell festgehalten. Mit der 3D-Konvertierung der D328eco können wir Material einsparen und Produktionsprozesse einfacher und mit gleichbleibender Qualität abbilden», sagt Gregory Seymour, Entwicklungsingenieur Flugzeugbau bei der Deutschen Aircraft.
Flügelholmkasten sind komplexester Teil der Flugzeugzelle
Als Teil eines «Dreiklangs» ist die Heggemann AG für die Industrialisierung der Flügelholmboxen verantwortlich und nutzt unter anderem die entsprechenden 3D-Konstruktionsdaten. Um zu zeigen, dass das Unternehmen Flugzeugteile automatisiert und in hoher Qualität herstellen kann, wurde nach einer Machbarkeitsanalyse der erste Prototyp des Flügelholmboxen gefertigt und getestet. «Der Flügelholmkasten ist das komplexeste Teil der Flugzeugzelle. Seine Herstellung als erster Demonstrator auf Systemebene zeigt, dass die anderen Teile des Projekts auf dem richtigen Weg sind», erklärt Simona Naver.
Werkzeuge und Prozesse bewähren sich
Nach diesem ersten Demonstrator auf Systemebene ist zum einen klar, dass die 3D-Konvertierung der 2D-Konstruktionsdaten und ihre Anpassung an neue Standards wie geplant funktioniert. Zum anderen haben sich die für das D328eco-Programm entwickelten Werkzeuge und Prozesse bewährt. «Wir haben gesehen, dass wir Teile für die D328eco automatisch und effizient fertigen lassen können. Ausserdem fällt mit den neuen Fertigungsverfahren weniger Materialüberschuss an. Damit bewegen wir uns auch in eine nachhaltige Richtung und entsprechen der D328eco-Strategie», sagt Rosario De Luca, Senior Design Engineer bei der Deutschen Aircraft.
Weitere Teile digitalisieren
Nun sollen weitere Teile digitalisiert und als CAD/CAM-Modelle für die Produktion, die Designvalidierung und die Musterzulassung aufbereitet werden. Ziel ist es, die D328eco in ihrer Gesamtheit digital abbilden zu können.
