Effizienz im Flugzeugbau

TU Hamburg eröffnet Labor mit Roboterversuchszelle sowie Modellfabrik

23.11.2011

Prof. Hintze (links), Prof. Lödding, in der Mitte: gefrästes Modell der Elbphilharmonie
Prof. Hintze (links), Prof. Lödding, in der Mitte: gefrästes Modell der Elbphilharmonie
Foto: TUHH/Jupitz

Moderne Bearbeitungstechnologien im Flugzeugbau sind unverzichtbar, um im internationalen Wettbewerb Führungspositionen zu sichern. Dabei wird eine enge Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft und Wissenschaft immer wichtiger. Ausgerüstet mit modernsten Großgeräten und einer hohen Expertise auf dem Gebiet der Produktionstechnik für energieeffiziente Leichtbaustrukturen, trägt die Technische Universität Hamburg maßgeblich zur Beschleunigung von Innovationen neuer Flugzeuggenerationen bei. Zur Sicherung dieser anwendungsorientierten Forschung am Institut für Produktionsmanagement und -technik stehen seit Kurzem hochmoderne Großgeräte beispielsweise eine Roboterversuchszelle den Forschern wie auch den Studierenden zur Verfügung.

Zeitgleich hat die Technische Universität Hamburg-Harburg eine Modellfabrik aufgebaut. Diese ermöglicht es, Methoden zur organisatorischen Verbesserung der Produktion in einer realistischen Umgebung zu testen und zu lehren. Sie steht auch Unternehmen aus der Region Hamburg zur Weiterbildung zur Verfügung.

„Ich freue mich, dass die Technische Universität Hamburg-Harburg in den industriellen Produktionsabläufen neue Wege geht. Durch Spitzentechnologie und moderne Lehrmethoden sind wir im Norden einsame Spitze", sagt der Präsident der Technischen Universität Hamburg-Harburg, Prof. Dr. h. c. Garabed Antranikian.

Noch hat der Roboter in der Flugzeugproduktion keinen festen Platz, doch es ist nur eine Frage der Zeit, bis diese autonomen Systeme die im Vergleich dazu teuren Bearbeitungsmaschinen ersetzen. Der im Labor der Technischen Universität Hamburg installierte Industrieroboter – des führenden Unternehmens für Automatisierungstechnik ABB – ist in der Lage, Rumpfschalen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) zu bearbeiten.

Prof. Hintze (links), Prof. Lödding
Prof. Hintze (links), Prof. Lödding
Foto: TUHH/Jupitz

Die dort erprobten technologischen Ansätze sind nicht allein für den Flugzeugbau interessant. Vielmehr werden die Versuche auch mit großem Interesse von der Automobilindustrie verfolgt. Die Forschung erfolgt in Zusammenarbeit mit der Ludwig Schleicher GmbH sowie dem Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung in Stade.

Der fehlerfreien Produktion kommt im Umgang mit kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff eine besondere Bedeutung zu: Das Material ist vergleichsweise aufwändig in der Herstellung, so dass die kurzfristige Wiederbeschaffung von Ersatzteilen nicht möglich und mit hohen Kosten verbunden ist. An dem an der TUHH installierten Großgerät zur Bearbeitung von Seitenleitwerken und Landeklappen sowie anderer Großbauteile aus CFK werden dauerhaft Versuche zur fehlerfreien Optimierung der industriellen Produktion durchgeführt. In einem weiteren Forschungsprojekt wird nach Wegen gesucht, die aufwändige Produktion von Böden und Trennwänden aus so genannten Sandwich-Platten für Flugzeugkabinen effizienter zu gestalten. Großgeräte wie das an der TUHH installierte und in der Flugzeugproduktion übliche müssen auf Bruchteile von Millimetern genau arbeiten. Diese hohe Präzision setzt ein ebenso präzises Vermessen der Geräte vor jeder neuen Produktionseinheit voraus. Das kostet Zeit. Im Rahmen eines Forschungsprojektes mit Airbus geht es darum, diese Zeit des Vermessens der Großgeräte durch den Einsatz von Sensoren erheblich zu reduzieren.

Unverzichtbar bei Flugzeugen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff ist Titan. Als einziges Metall hat Titan keine chemischen Berührungsängste mit CFK. Aus diesem Grund ersetzt Titan zunehmend das Aluminium. Einziger Haken. Das Zerspanen gestaltet sich ungleich schwieriger und erfordert derzeit noch die 15-fache Zeit im Vergleich zu Aluminium. Die TUHH wird den Versuch antreten, diese Produktionszeit um ein Vielfaches schneller zu gestalten.

Meist sind es scheinbar Kleinigkeiten, doch wird an vielen verschiedenen Stellschrauben gedreht, kann gerade das Ergebnis in der Summe großes Erstaunen hervor rufen. In der Modellfabrik an der TUHH werden Produktionsabläufe unter die Lupe genommen und an verschiedenen Stellen auf ihre Effizienz überprüft. Dabei erfüllt die TUHH-Minifabrik, in der industrielle Getriebe montiert werden, gleich drei Aufgaben: Erstens werden neue Methoden des Produktionsmanagements, die Professor Hermann Lödding und sein Team erforschen, regelmäßigen Tests unterworfen. Zweitens lernen Studierende dort ihr im Studium erworbenes Wissen mit den Anforderungen der Praxis zu verzahnen. Studium und Forschung wird als Einheit erlebt, und so ist die Minifabrik auf dem Campus ein wichtiger Bestandteil des von Präsident Garabed Antranikian initiierten problemorientierten Lernens – das Project-Based Learning. Drittens steht diese Einrichtung der regionalen Industrie für Weiterbildungszwecke zur Verfügung.

Für Rückfragen:
Institut für Produktionsmanagement und -technik
Prof. Wolfgang Hintze
Prof. Hermann Lödding
Tel.: 42878-3233/3033
E-Mail: ipmt@tuhh.de


TUHH - Pressestelle

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