Der europäische Raumfahrtsektor wandelt sich rasch, um einen immer wettbewerbsfähigeren Zugang zur Erdumlaufbahn und darüber hinaus zu ermöglichen. Der Zugang dient der fortgeschrittenen Wissenschaft, Erkundung und kommerziellen Anwendungen, um für unsere Gesellschaft die Vorteile des Weltraums zu erschließen. Um die Rentabilität von Investitionen in die Raumfahrt weiter zu erhöhen, unterstützt die Europäische Weltraumorganisation gemeinsam mit ihren Mitgliedstaaten Unternehmen, die Raumfahrttechnologie nutzen oder Raumfahrtsysteme in Nicht-Raumfahrtmärkten einsetzen wollen, oder die Zulieferer des Raumfahrtsektors werden, indem sie z. B. Nicht-Raumfahrttechnologie auf dem Raumfahrtmarkt einsetzen.
Das Hauptziel des Projekts Next Stage to Space ist die Finanzierung des europäischen Ökosystems für die Raumfahrt, um die Beschaffung von Innovationen zu diversifizieren, die die Wettbewerbsfähigkeit von Raumfahrtanwendungen gewährleisten zu können. Next Stage to Space wird dazu beitragen, die folgenden Ziele im Bereich der Raumfahrt zu erreichen:
- Entwicklung einer kritischen Masse von Akteuren der neuen Raumfahrttechnologie für Raumfahrttransportanwendungen;
- Nutzung der operativen Strukturen zur Entwicklung dynamischer Initiativen;
- Beauftragung von Gründerzentren mit der Auswahl innovativer Start-up-Lösungen in Zusammenarbeit mit ArianeGroup und MT Aerospace;
- Strukturierung der Beteiligung von Unternehmen, Universitäten, nationalen und lokalen Einrichtungen.
Sechs Pilottechnologien in vielversprechenden Innovationsfeldern wurden von den großen Raumfahrt-Systemintegratoren ArianeGroup und MT Aerospace AG identifiziert, für die Unternehmen, Start-ups und KMUs ihre Angebote unterbreiten konnten:
- Hocheffiziente Batterien für Raumfahrtanwendungen
- Intelligente, visuelle Erkennungsmethoden für verbesserte Qualität
- Versiegelungen/Beschichtungen für kryogene CFK-Oberflächen
- Gefaltete Kernmaterialien für kryogene CFK-Tankisolierungen
- Optimierte Produktion in der additiven Fertigung (DED-Verfahren)
- Augmented Reality basierte Prozessvisualisierung, Fertigung und Schulung
nebumind wurde mit seiner Datenanalysesoftware für die folgenden zwei Pilottechnologien ausgewählt:
OPTIMIERTE PRODUKTION IN DER ADDITIVEN FERTIGUNG (DED-VERFAHREN)
Zielsetzung
Die additive Fertigung auf der Grundlage der Direct Energy Deposition (DED) ist eine Technologie, die ein enormes Potenzial für die Optimierung des Produktdesigns, des Lieferkettenmanagements, der Flexibilität und der Kosteneinsparungen bei Großbauteilen in der Luft- und Raumfahrt bietet. Die Prozessentwicklung, die Qualitätsoptimierung und der Aufbau einer stabilen Serienproduktion erfordern jedoch einen hohen Kosten- und Zeitaufwand.
Lösungsansatz
Die systematische Datenerfassung und -verarbeitung aller Daten, die bei der additiven Fertigung ermittelt werden können (z. B. Prozessparameter, Maschinendaten, Überwachungsdaten, vorgelagerte Simulationen), führt zu einer komplexen Datenbank. Innerhalb dieser Datenbasis sollen alle Informationen in Abhängigkeit von den verschiedenen Einflussfaktoren des Prozesses verfügbar sein. Der klassische Ansatz der Kausalanalyse für die Prozessoptimierung, die Entwicklung neuer Materialien und die Stabilisierung der Serienproduktion ist sowohl kosten- als auch zeitintensiv. Um diese Herausforderungen zu meistern, kann die Mustererkennung die Kausalanalyse für verbesserte Prozesse ersetzen. Um diese fortschrittliche und effiziente Art der Datenverarbeitung zu entwickeln, sollen außerdem verschiedene Teilbereiche der KI-Forschung (insbesondere maschinelles und tiefes Lernen) genutzt werden.
Vorteile
Die Nutzung verschiedener Teilbereiche der KI-Forschung (insbesondere maschinelles und tiefes Lernen) zur effizienten Nutzung aller Arten von prozessbezogenen Daten wird folgende Vorteile bieten:
- Erhöhung der Prozessstabilität in der additiven Fertigung
- Reduzierung der nachgelagerten Prüfkosten für additiv gefertigte Bauteile
- Verkürzung des Qualifizierungsprozesses von neuen Maschinen, Werkstoffen und Bauteilen in der additiven Fertigung
- Reduzierung von Stillstandszeiten und Wartungskosten im Fabrikbetrieb durch vorausschauende Wartung
AUGMENTED REALITY BASIERTE PROZESSVISUALISIERUNG, FERTIGUNG UND AUSBILDUNG
Zielsetzung
Die Produktionsplanung und Produktrealisierung in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Trägerraketenproduktion ist ein komplexes Gefüge von Produktions- und Planungsprozessen und eine Mischung aus manuellen und automatisierten Abläufen, um hohe technische und/oder qualitative Anforderungen zu erfüllen. Gerade in einem solchen Umfeld ist es unabdingbar, dass alle Planungs-, Steuerungs- und Qualitätsprozesse für alle beteiligten Mitarbeiter transparent und nachvollziehbar sind. Es ist ein großer Aufwand, alle technischen und qualitativen Anforderungen und Planungen von Hand oder auf der Basis ungefilterter Daten zu verwalten. Ein klarer Überblick über die gesamte Prozesskette ist notwendig. Ziel ist es, Produktionsplanern, Managern und Werkern eine visuelle Hilfe für ihre datenbasierte tägliche Arbeit zu geben. Augmented Reality kann eine effiziente Arbeitsweise in einer digitalen Fabrik unterstreichen.
Lösungsansatz
Die Visualisierung von Daten und Informationen zu Prozessen gewinnt immer mehr an Bedeutung. Der Einsatz von Augmented Reality unterstützt die Mitarbeiter dabei, Produkt-, Prozess- und Qualitätsdaten zu verstehen und für ihre tägliche Arbeit zu nutzen. Außerdem kann eine erweiterte Visualisierung den Arbeitern und dem technischen Personal helfen, ihre Aufgaben genauer und effizienter zu erledigen. Die Beteiligung von AZO mit seinem Netzwerk von hochinnovativen StartUps/KMUs soll der Entwicklung von Augmented-Reality-Lösungen in der Raumfahrtindustrie eine neue Sichtweise und gute Perspektive geben.
Vorteile
Die digitalen Inhalte stehen den Mitarbeitern/Kunden über den gesamten Lebenszyklus hinweg zur Verfügung, z. B. für Produktion, Service, Schulung usw. Visuelle Anleitungen können von angelernten Mitarbeitern leichter adaptiert werden. So führen Fluktuation, temporärer Einsatz und Aufgabenvielfalt zu einer optimierten Auslastung:
- Schnellere Entscheidungsfindung durch Visualisierung der benötigten Daten in einer realen Umgebung
- Die Erstellung und Pflege von Handbüchern wird auf Basis einer modularen Plattform effizienter. Handbücher haben ein großes Potenzial, wenn sie im Rahmen der digitalen Transformation visuell übersetzt werden.
- Gestraffte Anleitungen und erhöhte Standards führen zu einer höheren Qualität der Prozesse.
- Sicherheitsthemen können direkt im Blickfeld des Mitarbeiters/Kunden angesprochen werden, um Zwischenfälle zu reduzieren.
Einmal mehr zeigen die Projekte die breite Anwendbarkeit unserer Digital Twin Software, immer mit dem Ziel, Hersteller bei der Digitalisierung ihrer Produktion zu unterstützen. Die beiden Projekte werden jeweils ein Jahr dauern. Wir halten Sie auf dem Laufenden für Updates und die endgültigen Ergebnisse der beiden Projekte!