RECHNERGESTÜTZTE IDENTIFIZIERUNG PRODUKTIONSKRITISCHER PROZESSE IN DER FRÜHEN ENTWURFSPHASE DER FLUGZEUGKABINENMONTAGE

Kurzfassung

Im heutigen Produktentstehungsprozess (PEP) des Flugzeugbaus erfolgen Produktdesign und Produktionsplanung überwiegend sequenziell, wodurch produktionskritische Prozesse häufig erst spät und mit hohem Anpassungsaufwand erkannt werden. Dieser Beitrag stellt eine rechnergestützte Methodik zur frühzeitigen Identifizierung produktionskritischer Prozesse im Flugzeugbau vor, die Produktdesign und Produktionsplanung durch die Kopplung von Model-Based-Systems-Engineering-Modellen (MBSE), einem wissensbasierten Graphen (Knowledge Graph, KG) und einem flugzeugbauspezifisch angepassten genetischen Algorithmus (GA) parallelisiert. Der GA optimiert Durchlaufzeit, zeitliche Unsicherheit und operative Kosten unter Einhaltung flugzeugbauspezifischer Restriktionen wie Platzbeschränkungen, Vorgängerbeziehungen und ergonomischer Grenzwerte. Die Methodik wird anhand realitätsnaher Anwendungsfälle aus der Flugzeugkabinenmontage mit über 1000 Prozessinstanzen validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass zeit- und kostenintensive Prozesse zuverlässig identifiziert und durch gezielte Anpassungen der Produktarchitektur oder des Ressourcenportfolios adressiert werden können. Damit leistet der Ansatz einen Beitrag zur Integration meta-heuristischer Optimierungsverfahren in frühe Entwicklungsphasen des Flugzeugbaus.