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Beitrag zur Kostenanalyse für fortschrittliche Flugzeugstrukturen

Zugl. Diss.
2002. Buch. 198 S. Softcover
Logos ISBN 978-3-8325-0053-5
Format (B x L): 14,5 x 21 cm
Die wesentliche Zielsetzung der Dissertation Beitrag zur Kostenanalyse für fortschrittliche Flugzeugstrukturen bestand darin, durch die Entwicklung von Kostenprognosemodellen für verschiedene existierende bzw. in Entwicklung befindliche CFK-Fertigungsverfahren ein deutlich höheres Maß an Kostentransparenz zu generieren als es derzeit in der betrieblichen Praxis der Fall ist.

Dies geschah vor dem Hintergrund, daß durch die zunehmende Verbreitung moderner Naßtechnologien im Bereich des Flugzeugbaus der Aufbau einer Beurteilungsfähigkeit hinsichtlich der Kosteneffizienz dieser Verfahren, insbesondere im Vergleich zu etablierten Technologien, notwendig wurde. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden zunächst die bestehenden Ansätze zur Kosten-prognose für CFK-Bauteile, die i.a. auf dem Bauteilgewicht basieren, auf ihre Prognose-genauigkeit hin untersucht.

Als Ergebnis läßt sich festhalten, daß herkömmliche gewichtsorientierten Ansätze i.a. sehr ungenaue Prognosen, oftmals nur mit einer Genauigkeit in der Größenordnung ±40-50%, liefern, so daß diese Modelle nur für grobe Kostenabschätzungen in Frage kommen. Der Grund ist in erster Linie darin zu finden, daß hier die Bauteilkomplexität, die einen der Hauptkostentreiber darstellt, weitestgehend vernachlässigt wird. Für die Durchführung präziser Kostenprognosen, bzw. Kostenvergleiche zwischen verschiedenen Fertigungstechnologien oder Bauteilvarianten war es somit unumgänglich, einen Übergang auf geometrie- und damit auch komplexitätsorientierte Kostenmodelle zu realisieren.

Um die hierzu notwendige Datenbasis zu schaffen wurden zunächst Schnittstellen zu inner-betrieblichen Datenbanksystemen geschaffen. Auf der Grundlage dieser Datenbasis, bestehend aus Prozeßdaten, Stücklisten sowie Materialpreis-Informationen konnten mittels Durchführung von statistischen Analysen Kostenprognose-Modelle für
Prepreg-Bauteile abgeleitet werden, deren durchschnittliche Prognosegenauigkeit einen Wert von ca. ±10% erreicht. Des weiteren wurden, in erster Linie auf der Grundlage von Expertenbefragungen und Auswertung von Prototypen-Fertigungsdaten, Kostenmodelle für neuere Fertigungstechno-logien, wie beispielsweise dem Preform/RFI- und dem SLI-Verfahren sowie Herstellungsver-fahren für textile Preformen aufgebaut. Eine Validierung dieser Kostenmodelle hinsichtlich ihrer Prognosegenauigkeit zeigte, daß auch für neue Fertigungstechnologien relativ präzise Kostenprognosen möglich sind. Diverse durchgeführte Kostenvergleiche zwischen in verschiedenen Technologien gefertigten Bauteilen führten zu dem Ergebnis, daß ein Einsatz moderner Naßtechnologien, insbesondere für große und komplexe Strukturen, gegenüber manuellen Laminierverfahren i.a. zu beträchtlichen Kosteneinsparungen führt.

Als signifikantes Beispiel kann hier eine Kostenanalyse für die Eurofighter-Rumpfseitenschale genannt werden. Im Rahmen dieser Analyse konnte für das Preform/RFI-Verfahren ein Einsparungspotential von ca. 20% und für das SLI (Single Line Injection)-Verfahren ein Einsparungspotential von ca. 40% im Vergleich zu der konventionellen Prepregtechnologie nachgewiesen werden. Als ausschlaggebend für diese deutliche Reduzierung der Fertigungskosten hat sich dabei der Wegfall des sehr lohnkostenintensiven manuellen Laminierprozesses erwiesen. Abschließend wurde im Rahmen des Projektes der Übergang der Kostenprognosemodelle von der Forschungs- und Entwicklungsphase in die Anwendungsphase initiiert. Als Haupt-anwendungsgebiet läßt sich hier in erster Linie die Durchführung von Kostenanalysen für Technologievorhaben nennen, wie Kostenanalysen für zivile CFK-Rumpfstrukturen im Rahmen des Projektes Schwarzer Rumpf.
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