在Tavieda項目框架下，由德國弗勞恩霍夫機床技術(shù)研究所(IWU)牽頭的聯(lián)合團隊開發(fā)出基于熱塑性碳纖維復(fù)合材料(CFRTP)的自動化夾緊與焊接技術(shù)，顯著縮短了飛機門的生產(chǎn)時間。傳統(tǒng)上，飛機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題。

　　采用CFRTP后，團隊實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)件的自動焊接，省去了材料分層處理環(huán)節(jié)，使整體制作時間從110小時大幅降至僅4小時。此外，模塊化設(shè)計策略也提升了生產(chǎn)線對多種門型的適應(yīng)能力。研究團隊通過分析多個門模型的通用組件，成功開發(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，以實現(xiàn)自動化夾緊和連接。”Fraunhofer IWU項目負責(zé)人Rayk Fritzsche博士表示，“這使得整個組裝流程可被重新規(guī)劃并完全自動化，交付周期縮減至原來的極小比例。”

　　為確保生產(chǎn)的靈活性，團隊還設(shè)計了雙通道系統(tǒng)，即使某條產(chǎn)線停機，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)新機型的制造需求。該方案每年可支持高達4000扇飛機門的產(chǎn)能，且新材料與工藝帶來了顯著的擴展優(yōu)勢。

　　為了評估新裝配線的技術(shù)經(jīng)濟可行性，Maxi Grobis帶領(lǐng)團隊全面模擬了各項關(guān)鍵指標(biāo)，包括產(chǎn)品復(fù)雜度、自動化潛力、系統(tǒng)可用性等。“僅僅為了自動化而實施自動化是不可取的。”她強調(diào)，“我們構(gòu)建了一個動態(tài)成本模型，綜合考慮資本支出、能耗、維護及折舊等因素，確保解決方案真正具備可持續(xù)性和集成性。”

　　最終分析結(jié)果明確支持新方案的落地，并將項目規(guī)劃周期縮短了約25%。“從一開始就納入經(jīng)濟考量，能有效避免反復(fù)修改，節(jié)省大量時間和資源。”Grobis總結(jié)道。

　　在國內(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，成功實現(xiàn)連續(xù)碳纖維增強熱塑性復(fù)合材料的量產(chǎn)。這一成果標(biāo)志著我國在高性能航空材料研發(fā)方面正加速追趕國際先進水平，為未來國產(chǎn)飛機輕量化、高效制造提供了有力支撐。

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