Bauteil 4.0 - Funktionsintegrierte Sandwichbauteile für die Flugzeugkabine als Voraussetzung für Industrie 4.0 und innovative Betriebs- und MRO-Prozesse

Gesamtziel des Vorhabens ist der Entwurf von funktionsintegrierten, intelligenten und datenverarbeitenden Sandwichbauteilen für die Kabine – so genannte Bauteile 4.0. Bei Flugzeugbauteilen geht man bisher traditionell aus Sicherheits- und Zuverlässigkeits-gründen strikt von einer Funktionstrennung aus: Eine Funktion, ein Bauteil. Diese hierarchische System- und Funktionseinteilung steht dem Streben nach multifunktionalen hochintegrierten und damit gewichtsoptimierten Bauteilen behindernd gegenüber. Der Automobilbau hat bewiesen, dass gerade die Integration von weiteren Funktionen, wie Energie- und Datenübertragung in Bauteile zur Gewichtsverminderung des Gesamtsystems bei mindestens gleicher Zuverlässigkeit und Sicherheit führt. Stets ist die Funktionsintegration auch mit einem Gewinn an Komfort für die Insassen verbunden und führt zu intelligenteren Produktions- und/oder einfacheren Montage- und Wartungs-prozessen.

Auch im Luftfahrzeugbau besteht daher die Notwendigkeit, das Prinzip der Funktionsintegration bei Bauteilen anzuwenden. Die Kabine bietet dazu beste Möglichkeiten, funktional hochintegrierte Bauteile mit diversen Elektronik- und IT-Funktionalitäten zu entwerfen, zu fertigen und einzusetzen. Relevante Bereiche sind hier z.B. die Kabineninnenverkleidung, der Fußboden, die Monumente und viele weitere in der Kabine eingesetzte Sandwichbauteile.

Teilvorhaben: Kabinensystemintegration

Im Teilvorhaben "Kabinensystemintegration" arbeitet das Institut für Flugzeug-Kabinensysteme an der Schnittstelle von (1) Materialien u. Verfahren zur Sandwichpaneel-Herstellung, (2) Elektronikintegration u. Aufbau- u. Verbindungstechnik und (4) Modellierung, Simulation u. Test, um so zu neuartigen Lösungen zu kommen.

Ziel des Teilvorhabens der TUHH ist die Gestaltung neuartiger funktionsintegrierter Leichtbauteile für die Flugzeugkabine. Dabei sollen die zu integrierenden Funktionen sowohl bei der Herstellung und der Wartung des Produkts Kabine genutzt werden können (z.B. als Identifikationsmerkmal oder für ein Datenlogging), als auch beim Betrieb der Kabine (z.B. als Beleuchtungs-, Sensorik- oder Kommunikationsschnittstelle für die Passagiere). Für dem Entwurf solcher multifunktionaler, intelligenter und datenverarbeitender Sandwichbauteile werden heute bereits bekannte elektronische Komponenten mit heute bereits bekannten Leichtbaukomponenten zusammengeführt. Die Herausforderungen bestehen primär also nicht bei den Teilsystemen, sondern hinsichtlich der Integration und den dazu geeigneten Verfahren, d.h. beim Entwurf von Konzepten zur Herstellung und Zusammenführung von Leichtbau- und Elektronikfunktionen inklusive der erforderlichen Anschlusstechnik und der Kommunikationsschittstellen, welche im späteren Bauteil kummulativ die luftfahrtspezifischen Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllen müssen. Gelöst werden diese Herausforderungen gemeinsam mit den Partnern aus den Bereichen innnovativer Polymermaterialien und faserverstärkter Kunststoffe, der Elektronikintegration und Aufbau- und Verbindungstechnik und der Bauteilprüfung und Test.

Projektlaufzeit: 01. Juni 2019 - 30. Dezember 2021
Förderkennzeichen: 20X1727A

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