Die Rolle der 3D-Messtechnik bei der Erreichung einer fehlerfreien Fertigung für die Luft- und Raumfahrt

Die Rolle der 3D-Messtechnik bei der Erreichung einer fehlerfreien Fertigung für die Luft- und Raumfahrt

Gewährleistung von struktureller Integrität und Sicherheit durch präzise Überprüfung

In der Luft- und Raumfahrtindustrie, wo Bauteilausfälle inakzeptabel sind, bildet die 3D-Messtechnik die Grundlage für die Gewährleistung von Strukturintegrität und Sicherheit. Moderne Koordinatenmessgeräte (KMG), wie die leistungsstarken Brücken- und Kragarmmodelle von Innovameld, sind unerlässlich für die Überprüfung der komplexen Geometrien missionskritischer Bauteile. Dazu gehören Turbinenschaufeln, Triebwerksaufhängungen und Flugzeugzellenstrukturen, die mit mikrometergenauer Präzision exakten Konstruktionsvorgaben entsprechen müssen. Der Prozess beginnt mit der Erstmusterprüfung (FAI), bei der ein neu gefertigtes Bauteil sorgfältig mit seinem ursprünglichen CAD-Modell verglichen wird, um die perfekte Übereinstimmung sicherzustellen. Diese erste Überprüfung ist entscheidend für die Qualifizierung neuer Produktionslinien und Lieferanten. Darüber hinaus ermöglicht die 3D-Messtechnik eine umfassende geometrische Produktspezifikation (GPS) und gewährleistet so die Einhaltung aller kritischen Maße, Formen und Lagetoleranzen. Diese strenge Validierung in den frühesten Phasen der Fertigung ist der erste und wichtigste Schritt hin zu einer Null-Fehler-Philosophie. Sie verhindert, dass fehlerhafte Teile überhaupt in den Montageprozess gelangen und gewährleistet die absolute Zuverlässigkeit, die für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt erforderlich ist.

Optimierung der Produktion und Ermöglichung der Prozesssteuerung

Die Erreichung einer fehlerfreien Fertigung geht über die anfängliche Teileprüfung hinaus und umfasst den gesamten Produktionslebenszyklus. Hierbei wandelt sich die 3D-Messtechnik von einem Kontrollpunkt der Qualitätskontrolle zu einem integralen Bestandteil des Produktionsprozesses selbst. Bei der Massenproduktion von Luft- und Raumfahrtkomponenten können automatisierte Koordinatenmessgeräte (KMG) mit robotergestützter Teilehandhabung eine 100%ige Prüfung in Produktionsgeschwindigkeit durchführen und Daten für die statistische Prozesskontrolle (SPC) in Echtzeit liefern. Dies ermöglicht es Herstellern, Produktionstrends zu überwachen, subtile Prozessabweichungen zu erkennen und proaktiv Anpassungen vorzunehmen, bevor Teile die Toleranzgrenzen überschreiten – ein Kernprinzip der fehlerfreien Produktion. Die Messtechnik spielt auch bei der Zertifizierung von Werkzeugen und Vorrichtungen eine entscheidende Rolle. Bevor ein einzelnes Teil in Serie gefertigt wird, werden die verwendeten Formen, Werkzeuge und Montagevorrichtungen mithilfe hochpräziser KMGs validiert. Dies stellt sicher, dass die Produktionsanlagen in der Lage sind, konsistent fehlerfreie Teile herzustellen. Durch die direkte Integration von Messdaten in Manufacturing Execution Systems (MES) können Unternehmen der Luft- und Raumfahrtindustrie eine geschlossene Fertigungsumgebung schaffen, in der Messdaten kontinuierlich die Produktionsparameter verfeinern und optimieren, wodurch Ausschuss, Nacharbeit und Variabilität drastisch reduziert werden.

Erleichterung der Einhaltung von Vorschriften und Aufbau des digitalen Fadens für die Rückverfolgbarkeit

Die Luft- und Raumfahrtindustrie unterliegt einigen der weltweit strengsten regulatorischen Standards, wie beispielsweise AS9100 und NADCAP. Die 3D-Messtechnik liefert die objektiven, nachvollziehbaren Daten, die für den Nachweis der Konformität erforderlich sind. Jedes kritische Messergebnis wird digital erfasst und erzeugt so einen unveränderlichen und umfassenden digitalen Datensatz für jede Komponente. Dadurch entsteht ein lückenloser digitaler Qualitätsfaden, der das physische Bauteil mit seinen Konstruktionsdaten, der Produktionscharge und der Prüfhistorie verknüpft. Diese Rückverfolgbarkeit ist für die fehlerfreie Fertigung unerlässlich, da sie die präzise Rückverfolgung potenzieller Probleme bis zu ihrer Ursache ermöglicht und somit gezielte Korrektur- und Vorbeugungsmaßnahmen (CAPA) erlaubt. Im Falle einer Anfrage oder eines Audits können Hersteller die von ihren Koordinatenmessgeräten (KMG) generierte, umfassende Dokumentation vorlegen und damit belegen, dass jeder Schritt des Fertigungsprozesses kontrolliert und verifiziert wurde. Dieser auf zuverlässigen 3D-Messtechnikdaten basierende digitale Faden erfüllt nicht nur regulatorische Anforderungen, sondern schafft auch ein beispielloses Vertrauen in die Qualität und Sicherheit von Luft- und Raumfahrtkomponenten – vom Rohmaterial bis zur fertigen Baugruppe.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die 3D-Messtechnik weit mehr als ein einfaches Messwerkzeug ist; sie ist der unverzichtbare Grundstein für eine fehlerfreie Fertigung in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Durch die Sicherstellung der Bauteilintegrität von Anfang an, die proaktive Prozesskontrolle während der gesamten Produktion und die Bereitstellung der digitalen Infrastruktur für vollständige Rückverfolgbarkeit und Konformität ermöglichen fortschrittliche Messtechniklösungen von Anbietern wie Innovameld der Luft- und Raumfahrtindustrie, ein beispielloses Niveau an Qualität, Sicherheit und betrieblicher Effizienz zu erreichen und das ambitionierte Ziel der Null-Fehler-Produktion in eine greifbare Realität umzusetzen.