在Tavieda項(xiàng)目框架下，由德國(guó)弗勞恩霍夫機(jī)床技術(shù)研究所(IWU)牽頭的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出基于熱塑性碳纖維復(fù)合材料(CFRTP)的自動(dòng)化夾緊與焊接技術(shù)，顯著縮短了飛機(jī)門的生產(chǎn)時(shí)間。傳統(tǒng)上，飛機(jī)門主要依賴手工組裝，使用螺釘和鉚釘連接結(jié)構(gòu)，不僅步驟繁雜，還需額外措施防止不同材料間的腐蝕問(wèn)題。

　　采用CFRTP后，團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)件的自動(dòng)焊接，省去了材料分層處理環(huán)節(jié)，使整體制作時(shí)間從110小時(shí)大幅降至僅4小時(shí)。此外，模塊化設(shè)計(jì)策略也提升了生產(chǎn)線對(duì)多種門型的適應(yīng)能力。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析多個(gè)門模型的通用組件，成功開(kāi)發(fā)出適用于電阻焊和超聲波焊接技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化夾具，并建立了全自動(dòng)裝配線。

　　“我們與空客的工程師深入研究了門結(jié)構(gòu)幾何特征，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化夾緊和連接?！盕raunhofer IWU項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Rayk Fritzsche博士表示，“這使得整個(gè)組裝流程可被重新規(guī)劃并完全自動(dòng)化，交付周期縮減至原來(lái)的極小比例?！?/p>

　　為確保生產(chǎn)的靈活性，團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了雙通道系統(tǒng)，即使某條產(chǎn)線停機(jī)，另一條也可維持幾乎相同的產(chǎn)能。得益于高度標(biāo)準(zhǔn)化，工廠可組織10扇門的小批量生產(chǎn)，并在每班次結(jié)束后快速完成設(shè)備換型，適應(yīng)新機(jī)型的制造需求。該方案每年可支持高達(dá)4000扇飛機(jī)門的產(chǎn)能，且新材料與工藝帶來(lái)了顯著的擴(kuò)展優(yōu)勢(shì)。

　　為了評(píng)估新裝配線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性，Maxi Grobis帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)全面模擬了各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，包括產(chǎn)品復(fù)雜度、自動(dòng)化潛力、系統(tǒng)可用性等?！皟H僅為了自動(dòng)化而實(shí)施自動(dòng)化是不可取的?！彼龔?qiáng)調(diào)，“我們構(gòu)建了一個(gè)動(dòng)態(tài)成本模型，綜合考慮資本支出、能耗、維護(hù)及折舊等因素，確保解決方案真正具備可持續(xù)性和集成性?！?/p>

　　最終分析結(jié)果明確支持新方案的落地，并將項(xiàng)目規(guī)劃周期縮短了約25%?！皬囊婚_(kāi)始就納入經(jīng)濟(jì)考量，能有效避免反復(fù)修改，節(jié)省大量時(shí)間和資源。”Grobis總結(jié)道。

　　在國(guó)內(nèi)，智上新材料科技也在熱塑性復(fù)合材料領(lǐng)域取得突破，成功實(shí)現(xiàn)連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的量產(chǎn)。這一成果標(biāo)志著我國(guó)在高性能航空材料研發(fā)方面正加速追趕國(guó)際先進(jìn)水平，為未來(lái)國(guó)產(chǎn)飛機(jī)輕量化、高效制造提供了有力支撐。

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