Prozess-Werkstoff-Geometrie-Wechselwirkungen bei der Herstellung von metallischen und nichtmetallischen Komponenten für hybrid-elektrische Flugantriebe
Laufzeit: 1/2024 - 8/2026

Die formulierten Ziele einer umweltfreundlichen Luftfahrt erfordern disruptive Technologiesprünge, die nur durch eine agile, digital vernetzte Produktentwicklung und -fertigung erreicht werden können. Der angepasste Demingzyklus (Definition - Herstellung - Datenaufnahme und -analyse - Optimierung) muss dabei für das Komponentenportfolio eines hybrid-elektrisches Antriebssystems auf ein bisher nicht erreichtes zeitliches Minimum verkürzt wer-den. Vom Entwurf bis zum verifizierten Funktionsprototyp wird ein Zyklus von maximal 6 Wochen angestrebt. Um diese Zykluszeiten zu erreichen, erarbeitet FAST die Prozessketten und operative Struktur einer hochintegrierten, adaptiven und extrem schnellen Vorserienfabrik. Der primäre Fokus liegt in der Entwicklung neuartiger, hocheffizienter additiver wie subtraktiver Fertigungsketten und deren Kombination. Plattform-, Modulstrategien und „Rapid Tooling“ Techniken sollen den Werkzeug- und Vorrichtungsaufwand von Um-, Urform-, Fügeprozessketten minimieren und somit etablierte Fertigungs- und Montageverfahren beschleunigen. Durch eine automatisierte und integrierte zerstörungsfreie Inspektion werden Qualität und Geometrie verifiziert. Die agile Vorserienfertigung muss dabei eine hohe werkstoffliche und geometrische Adaptionsfähigkeit aufweisen. Ein verknüpftes, digitales Daten- und Informationsmanagement entlang des Demingzyklus stellt einen verlustfreien und schnellen Dateninput und -output sicher. Um die Datenaufnahme zu vereinheitlichen und Informationen zu maximieren, werden die relevanten Prozessparameter und -outputs eines jeden Zyklus oder Experiments in einer „Werkstoff-Prozess-Eigenschaft“ DNA gespeichert. Die Definition, die datenbasierte Optimierung und die kontinuierliche Verbesserung der relevanten Prozessketten und ihrer Einflussgrößen erfolgt anhand der DNA der physischen Fertigungszyklen, unterstützt durch eine verknüpfte Prozesskettenmodellierung.