Ausgangssituation

Kabinenmonumente und Großmodule sind von entscheidender Bedeutung für die Realisierung einer klimafreundlichen Luftfahrt. Individuelle Kundenwünsche induzieren eine hohe Varianz im Kabinendesign. Diese führt zu einer Überdimensionierung der Schnittstellen von Kabinenmodulen und entsprechend zu einem erhöhten Gesamtgewicht. Darüber hinaus führt die Individualisierung im Kabinendesign zu längeren Entwicklungszeiten und erhöhten Kosten in der Produktentwicklung.

Zielsetzung

Ziel des von PKT bearbeiteten Teilprojekts ist die Verkürzung der Entwicklungszeit durch Erhöhung des Modularitätsgrades. Dazu werden Methoden erforscht, die es ermöglichen, den Zeitaufwand für Konstruktions- und Planungsaktivitäten in der Produktentwicklung zu reduzieren. Dies soll die Einführung neuer Technologien beschleunigen und die Flexibilität der Unternehmen im Hinblick auf individuelle Kundenanforderungen verbessern. Darüber hinaus sollen im Rahmen einer Multi-Modell-Optimierung (MMO) für die Gestaltung der Großmodulschnittstellen verschiedene Kabinenvarianten betrachtet werden, die ein modulares Kabinendesign mit geringem Gesamtgewicht ermöglichen.

Lösungsansatz

Die bestehenden Schnittstellenentwicklungskonzepte werden zunächst einer qualitativen Bewertung hinsichtlich der Variantengerechtheit und des Leichtbaupotenzials unterzogen und bilden die Grundlage für die Entwicklung eines modularen Schnittstellenkonzeptes für Großkabinenmodule. Darauf aufbauend wird eine methodische Unterstützung der ganzheitlichen Großkabinenmodul-Entwicklung im Sinne des modularen Leichtbaus entwickelt und der integrierte PKT-Ansatz zur Entwicklung modularer Produktfamilien erweitert. Die Verknüpfung mit vorhandenen Methodenwerkzeugen erfolgt im Rahmen eines modellbasierten Ansatzes mit der Modellierungssprache SysML. Dies ermöglicht eine effiziente und konsistente Methodenmodellierung.

Zur Gewichtsreduktion standardisierter Plattformen und Großmodule wird eine MMO für unterschiedliche Kabinen- und Ladesystemkonfigurationen durchgeführt. So kann eine Anbringungslösung identifiziert werden, die sowohl Anforderungen hinsichtlich der Modularität und des Leichtbaus berücksichtigt. Dafür werden bestehende Lösungen analysiert und auf dieser Basis erfolgt der Aufbau von Simulations- und Optimierungsmodellen für Großkabinenmodulschnitt-stellen. Aus den Ergebnissen der Optimierung können gewichtsoptimierte Designkonzepte abgeleitet werden. Auf dieser Grundlage wird ein methodisches Vorgehen zur  MMO für Schnittstellen für Großmodulkonfigurationen entwickelt.