Holistic Concept for Efficient Composite Manufacturing

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Verbundwerkstoffe werden bereits seit Jahrzehnten höchst erfolgreich in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, doch steigender Preisdruck zwingt die Composite Industrie zunehmend effizienter zu werden [3]. Für die Herstellung steht eine Vielzahl möglicher Prozesse mit unterschiedlichen technischen und wirtschaftlichen Eigenschaften zur Auswahl, wobei der Produktionsaufwand stark von anfänglichen Designentscheidungen beeinflusst wird. Initiale Materialkosten in Kombination mit den arbeits- oder anschaffungsintensiven Herstellungsprozessen und strengen Qualitätsvorgaben sind für die hohen Kosten von Verbundbauteile verantwortlich. Um die Effizienz in der Produktion zu verbessern und die Kosten zu senken wurde ein ganzheitlicher Ansatz basierend auf drei Säulen entwickelt. Das ALPHA Kostentool verbindet Flexibilität in der Kostenschätzung mit fortschrittlichem zweistufigem Unsicherheitsmanagement und erlaubt durchgängige Kostenkontrolle sowohl bei Konzeptüberlegungen als auch finalen Produktionsentscheidungen [2]. APOLLO wurde entwickelt um die Produktionsplanung zu unterstützen und so die Durchlaufzeiten zu reduzieren und gleichzeitig die Autoklavenauslastung zu verbessern. Das Programm ermöglicht eine Produktionsreihenfolgeoptimierung an der Schnittstelle zwischen diskreter Layup-Herstellung und Batch Aushärtung im Autoklaven unter Berücksichtigung der eingeschränkten Layup-Haltbarkeit [3]. Während der finalen Produktionsphase bietet ARTEMIS ein Konzept zur Sensorintegration um durch Monitoring die Prozessstabilität und Bauteilqualität zu verbessern und die Ausschussrate zu reduzieren. Der wirtschaftliche Effekt von Aushärtezeit und Prozessstabilität wurde in Fallstudien untersucht und den technischen Möglichkeiten und Einschränkungen gegenübergestellt [4]. Auf Grund der komplexen Herstellungsprozesse muss, um die Produktionskosten effektiv reduzieren zu können, ein Ansatz zur Effizienzsteigerung als kontinuierlicher Prozess durch alle Produktphasen angesehen werden.

Details

Titel in ÜbersetzungWirtschaftlichkeit und Kostenschätzung in der Composite Produktion
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Schledjewski, Ralf, Beurteiler A (intern)
  • Mitschang, Peter, Beurteiler B (extern), Externe Person
StatusVeröffentlicht - 2019