Vom Kabinenplaner zur Fertigung - Das DLR-Projekt DiCADeMa

Abstract

Das Projekt DiCADeMa (Digital Cabin Architectures and Design for Manufacturing) erforscht die digitale Durchgängigkeit vom Kabinendesign bis zur Herstellung und Montage von Kabinenkomponenten um den Endkunden (Airlines) eine möglichst späte Entscheidungsmöglichkeit für die Ausgestaltung der Konfiguration der Kabinenelemente zu ermöglichen. Auf der Seite der Flugzeughersteller bietet die Digitalisierung der Prozesskette schnellere Umsetzung des vom Kunden getroffenen Entscheidung bezüglich des Kabinendesigns in die Produktionsprozesse durch automatisierte Generierung der notwendiger Prozessschritte und damit die Senkung der Kosten und Fertigungszeiten In dem betrachteten Use Case, wird ausgehend von einer Wunsch-Konfiguration von Passagiersitzen (inklusive eines Spacer-Elements, z.B. einer Galley) die passende Hatrack-Konfiguration in einem Planungstool definiert und mit Hilfe der Common Parametric Aircraft Configuration Schema (CPACS) und dem Fuselage Geometry Assembler (FUGA) validiert. Dabei werden die Aufhängepunkte der Hatracks an den Spanten bestimmt. Der Prozess wird aus den definierten Einzelschritten geplant (CAMEO) und eine ausführbare Montagefolge aufgebaut. Der Ablauf des Prozesses wird für die teilnehmenden Akteure simuliert. Wird eine Ausführbarkeit festgestellt, werden die einzelnen Schritte an die Prozessteilnehmer in der entsprechenden Reihenfolge geschickt: ein Autonomously Guided Vehicle (AGV) mit einem UR10-Leichtbauroboter fährt die Spante an, bestimmt lokal mit Hilfe der CAD-Daten aus der Simulation und optischer Referenzierung die Aufhängepunkte der Hatracks und markiert die Bohrung die anschließend vom menschlichen Arbeiter manuell gesetzt wird. Die gesetzten Bohrungen werden nachfolgend mit Hilfe der Optik auf dem UR10/AGV vermessen um einen Ausgleich der Fertigungstoleranzen mit Hilfe von Abstandstücken vorzuschlagen. Das Projekt soll Beispielhaft die Durchgängigkeit des Datenflusses vom Design bis zu Fertigung darstellen. Im Ergebnis sollen die Lead-Time und die Kosten der Fertigung von modernen kommerziellen Flugzeugen gesenkt werden können sowie die Flexibilität der Kunden bezüglich der Konfiguration von Kabinenelementen erhöhen. Die Arbeiten am Projekt werden am Institut für Systemarchitektur in der Luftfahrt in Hamburg sowie dem Institut für Bauweisen und Strukturarchitektur in Augsburg durchgeführt und sollen mit dem Ende des Projektes im Dezember 2024 abgeschlossen sein. Die Validierung der Prozesskette (vom Design bis zum Vermessen der Bohrungen) soll an einem Full-Size Mock-Up Ende des Jahres erfolgen. Die Publikation wird die bisher erreichten Ergebnisse präsentieren.