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Robotergestützte Faserablage mit adaptivem Korrektursystem

Projektbearbeiter:
Markus Perner
Finanzierung:
Haushalt;
Automatisierung stellt in der heutigen Zeit einen wesentlichen Faktor für Wirtschaftlichkeit und Wirtschaftswachstum dar. Der Begriff Automation wird häufig assoziiert mit Produktivität, Effizienz, Robotern, Kognition, Qualifikation und Wissenschaft. Begrenzt ist die Automatisierungstechnik in Fragen der Kreativität und der Flexibilität zur Problemlösung sowie der Wirtschaftlichkeit bei geringer Losgröße. Im Bereich der Luftfahrt ist der steigende Automatisierungsgrad eng gekoppelt mit dem Bedürfnis nach weltweiter Mobilität. Experten schätzen, dass sich die Zahl der eingesetzten Flugzeuge in den kommenden 20 Jahren auf bis zu 36 000 verdoppeln wird. Gleichzeitig wird erwartet, dass etwa die Hälfte der aktuellen Passagiermaschinen bis dahin ersetzt werden muss. Neben einer energie-, ressourcen- und kosteneffizienten Produktion muss die neue Generation an Flugzeugen geringe Emissionswerte aufweisen. Innovative Leichtbaukonzepte sind dabei eine wesentliche Grundlage. Die voranschreitende Automatisierung bei der Herstellung von kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) entwickelte sich dadurch in den letzten Jahrzehnten zu einem sehr nachgefragten Thema in der Luftfahrt. Die steigende Verwendung von CFK-Bauteilen im Flugzeugbau wird als Schlüsseltechnologie zur Erfüllung zukünftiger Auflagen gesehen. Heutzutage ist der Automatisierungsgrad in dieser Technologie noch relativ gering. Besonders Fertigungsschritte, die eine hohe Genauigkeit erfordern, müssen in der Regel manuell durchgeführt und überprüft werden. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung der Produktionsrate. Da jedoch die prognostizierte Nachfrage nach zukünftigen Flugzeugen die heutigen Fertigungskapazitäten um ein Vielfaches überschreitet, wird die zunächst sehr kostenintensive Entwicklung zur Automatisierung komplexer Abläufe wirtschaftlich sehr interessant. Das große Entwicklungsziel ist es, den Kompromiss zwischen Fertigungsgeschwindigkeit und erreichbarer Genauigkeit auf ein neues Niveau zu heben. Das bedeutet, dass eine Steigerung der Fertigungsgeschwindigkeit nicht die Bauteilqualität beeinflussen darf. Im Gegensatz dazu muss die Genauigkeit im Prozess sichergestellt sein. Mit dem Ziel, beide Kennwerte zu maximieren, rückt das Schwingungsverhalten der Produktionsanlage in den Fokus. Die gezielte Beeinflussung des Verhaltens gilt als eine der erfolgversprechendsten Maßnahmen.

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