Inspektionslösungen

Lösungen für die Luftfahrt 4.0

Die heutige Flugzeugproduktion und -instandhaltung ist zeit-, arbeits- und kostenintensiv. Das Start-up 3D.aero macht die Branche mit neuen Automatisierungslösungen fit für die vierte industrielle Revolution.

AutoInspect, eines der bisher erfolgreichsten Projekte von IFPT & 3D.aero, erkennt mittels Weißlichtinterferometrie automatisiert Risse in Triebwerksbrennkammern. © IFPT

Geringe Stückzahlen, große Strukturen und hohe Sicherheitsanforderungen sind die Besonderheiten der Luftfahrtindustrie, die die Effizienz von Produktion und Instandhaltung begrenzen. Seit 2010 forscht das Institut für Flugzeug-Produktionstechnik (IFPT) der TU Hamburg daher schwerpunktmäßig an der robotergestützten Automatisierung und Entwicklung von intelligenten, hybriden und mobilen Systemen im Luftfahrtbereich. Eines der bisher erfolgreichsten Projekte ist die Entwicklung einer Anlage zur automatischen Rissinspektion von Triebwerksbrennkammern durch Weißlichtinterferometrie, die heutzutage unter dem Namen „AutoInspect“ beim Projektpartner Lufthansa Technik (LHT) Anwendung findet.

Aufbauend auf das Projekt und rund um das Entwicklerteam vom IFPT hat die LHT im Dezember 2017 zusammen mit dem deutschen Sensorhersteller Pepperl+Fuchs das Joint Venture 3D.aero gegründet. „AutoInspect war ein erster Türöffner für weitere Prozessautomatisierung bei Lufthansa Technik“, sagt Dr. Tomas Domaschke heute. Als früherer wissenschaftlicher Mitarbeiter am IFPT war er einer der Gründer von 3D.aero. „Uns ist es gelungen, eine Technologie zu entwickeln, welche die gesamte Geometrie samt aufwendiger Schadenserkennung im Mikrometerbereich an Triebwerksbauteilen digital abbildet.“

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AutoInspect findet beim Projektpartner Lufthansa Technik (LHT) ­Anwendung. © 3D.aero

Doch auch über die als „360° Inspection“ vermarktete Weißlichtinterferometrie-Lösung hinaus gestaltet das Start-up den Weg der Luftfahrtbranche in Richtung Industrie 4.0 entscheidend mit. Als Entwicklungspartner für anspruchsvolle Inspektions- und Bildverarbeitungsapplikationen steht 3D.aero seinen Kunden von der Forschung bis hin zur Entwicklung einer eigenen und ganzheitlichen technologischen Lösung zur Seite. Bewährte Automatisierungsansätze werden dabei mit luftfahrtspezifischem Know-How und Innovationen wie Künstlicher Intelligenz vereint.

So bietet das Hamburger Unternehmen unter dem Namen „Shop Floor Robotics“ nun auch Automatisierungslösungen mit kollaborativen Robotern zur Optimierung von Produktions-, Montage- und Logistikprozessen an. Mit „Mobile MRO Tools“ hat 3D.aero mobile Inspektionslösungen geschaffen, deren Anwendungsmöglichkeiten von der flexiblen Schadenserkennung und -klassifizierung auf einem Tablet bis hin zur Inspektion von schwer zugänglichen Bereichen durch hochauflösende und miniaturisierte Kamerasysteme reichen.

Da zahlreiche Forschungs- und Industrieprojekte das Team über die letzten Jahre stark haben wachsen lassen, wurde erst im Februar 2020 neben dem Standort am Zentrum für angewandte Luftfahrtforschung in Hamburg (ZAL) ein zweiter, größerer Hauptstandort im Hamburg Innovation Port eröffnet. Mit dem Ausbruch der Corona-Pandemie und der damit einhergehenden Rezession in der Luftfahrt rückten Forschungsprojekte aus dem Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie wieder mehr in den Fokus der 3D.aero. „In einem erst kürzlich in Auftrag gestellten LuFo-Projekt wird sich das Team mit der nächsten Entwicklungsstufe der Weißlichtinterferometrie, der sog. Linieninterferometrie beschäftigen“, berichtet Michael Ernst, der neben Tomas Domaschke und Sönke Bahr zu den Gründern von 3D.aero gehört. Wie in vielen Forschungsprojekten wird auch diesmal auf eine intensive Zusammenarbeit mit dem IFPT gesetzt. Denn, so Ernst: „Für die lückenlose Umsetzung einer Luftfahrt-Automatisierungslösung von der Grundlage bis zur Anwendung sind universitäre Forschung und der Technologietransfer unverzichtbar.“

Prof. Dr.-Ing. Thorsten Schüppstuhl, der Leiter des IFPT, freut sich über die gute Vernetzung. „Durch die Zusammenarbeit mit 3D.aero können wir unsere Forschungsergebnisse bis zur Marktreife begleiten und einer breiteren Kundschaft zur Verfügung stellen.“ Diese liegt für das IFPT und 3D.aero auch nicht ausschließlich in der Luftfahrt. Die Anwendungsfelder Großstrukturen, Kleinstserien, Leichtbau und lange Lebensdauer betreffen unter anderem auch Windanlagenhersteller, den Schiffbau, die Automobilindustrie und die Medizintechnik. So gelingt es trotz der herausfordernden Zeiten, weiterhin Automatisierungskonzepte der Zukunft zu entwickeln und die Digitalisierung ein Stück weiter voranzutreiben. Und deren Bedeutung für die Luftfahrtbranche ist aktuell größer denn je. D. Kotlerova, M. Ernst, J.-E. Rath/as

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