Aerospace Competence

Lösungen und Produkte für die Luftfahrtindustrie

Die zivile Luftfahrt durchschreitet eine schwierige Marktphase. Stark gesunkene Fluggastzahlen haben zu einer Zurückhaltung der Fluggesellschaften beim Kauf neuer Flugzeuge geführt. Der so entstandene Kostendruck zwingt die Flugzeugbauer und deren Zulieferer zu einem Konzentrationsprozess, der voraussichtlich noch nicht abgeschlossen ist.

Dennoch zeigen herausragende Projekte wie der Bau des Großflugzeugs Airbus A 380 und die Pläne für die 747 Advanced von Boeing, dass die Entwicklung neuer Passagierflugzeuge mit Hochdruck weitergeht. Innovative Konzepte werden auch in Zukunft ihren Markt finden. Um innovationsfähig zu sein, sind Flugzeughersteller und Zulieferer gezwungen, ihre Entwicklungszyklen zu verkürzen und die Entwicklungskosten für neue Systeme so gering wie möglich zu halten - eine Aufgabe, die vor dem Hintergrund steigender technischer Komplexität ohne ein Beschreiten neuer Wege in der Produktentwicklung kaum lösbar ist.

In der Produktentstehung kommt dem Einsatz von IT-Systemen zur Unterstützung der Geschäftsprozesse daher nicht nur eine hohe Bedeutung zu - IT-Systeme erschließen oftmals erst neue Möglichkeiten für die Einführung verbesserter Konzepte.

Messen, Testen und Prüfen im Flugzeugbau

In allen Phasen der Entstehung eines Flugzeugs wird gemessen, geprüft und getestet - angefangen bei der Modellierung über die Prüfung einzelner Komponenten und Systeme, deren Integration bis hin zur Validierung und Qualitätskontrolle. Umfangreiche Testszenarien werden entwickelt und ausgeführt, das Zusammenspiel von Komponenten und Subsystemen muss verifiziert und anschließend validiert werden. Systeme von Werum für das Verwalten von Mess-, Test- und Prüfdaten sowie das damit verbundene Informationsmanagement unterstützen den Ingenieur in jeder Phase des Entwicklungsprozesses.

Während das Messdatenmanagementsystem DAVIS Mess-, Test- und Prüfdaten erfasst, verarbeitet, speichert und für nachfolgende Auswertungen archiviert, macht das Informationsmanagementsystem HyperTest® Prüf- und Testergebnisse mit ihren begleitenden Informationen abteilungsübergreifend verfügbar. HyperTest® geht damit auf Bestrebungen der Luftfahrtindustrie ein, Entwicklungsprozesse über kurze Informationswege und optimierte Workflows zu beschleunigen.

Plattformkonzepte im Kommen

Im Flugzeugbau finden Plattformkonzepte, wie sie in der Automobilindustrie bereits seit mehreren Jahren üblich sind, zunehmende Verbreitung. Die Wiederverwendbarkeit von Komponenten und Systemen bzw. deren Adaptierbarkeit liegt nicht zuletzt im besonderen Interesse der Zulieferer, die auf diese Weise erhebliche Entwicklungskosten einsparen können.

Mit dem Informationsmanagementsystem HyperTest® gibt Werum dem Entwickler ein Instrument an die Hand, auf dessen Basis er bereits vorhandene Mess-, Test- und Prüfdaten unter verschiedenen Fragestellungen recherchieren und in den Entwicklungsprozess einbeziehen kann. Er kann überprüfen, ob eine Messung zur Untersuchung einer Komponente oder Baugruppe schon einmal vorgenommen wurde und ob das Ergebnis übertragbar ist. So können Erkenntnisse aus bereits durchgeführten Tests mit allen relevanten Prüfbedingungen wieder in die Entwicklung einfließen.

Zukunftssicherheit mit offenen Systemen

Werum entwickelt offene Systeme, die sich nahtlos in die lifecycle -orientierten Abläufe und Organisationsstrukturen der Luftfahrtindustrie einpassen. Um auch mit den Tools von morgen noch kommunizieren zu können, bietet DAVIS sowohl für die Datenerfassung als auch für die Auswertung oder Visualisierung offene Schnittstellen. Für die Anbindung von Standardsystemen sind vorkonfigurierte Schnittstellen vorhanden. HyperTest® macht Informationen aus verteilten Systemen unabhängig vom Datentyp verfügbar und vereinfacht die Weiterverarbeitung mit gängigen Auswertewerkzeugen.

Messdatenmanagementsysteme müssen flexibel und hoch konfigurierbar sein, um dem Entwickler freie Hand bei der Definition des Testdesigns zu lassen. Gleichzeitig soll die Konfiguration möglichst schnell und einfach sein. Daher untersucht Werum kundenspezifisch das Aufgabenspektrum des Prüfsystems, identifiziert regelmäßig wiederkehrende Testkonfigurationen und analysiert Testszenarien, um spezifische Versuchsaufbauten und -abläufe weitgehend standardisieren zu können.

Durch effizientes Nutzen der Ressourcen und gesicherte Abläufe können die Anwender beispielsweise die produktive Nutzungszeit ihrer Prüfstände verlängern.

Anwendungsfelder

Messwerterfassung und -steuerung für Test- und Prüfstände

Zur Untersuchung von Materialeigenschaften, für die Optimierung von Prozessen in Motoren und Triebwerken oder zur Erforschung neuer Technologien werden Prüfstände in ständig wechselnden Konfigurationen mit unterschiedlichen Auslegungen und Medien betrieben. Zu diesem Zweck hat Werum für das Institut für Raumfahrtantriebe des DLR ein flexibles Messwerterfassungs- und Steuerungssystem auf Basis von DAVIS realisiert, das ein breites Spektrum von physikalischen Parametern und unterschiedlichen Szenarien handhabt. Damit bei der Umstellung kurze Rüstzeiten eingehalten werden, kann der Anwender das System durch einfache Parametrierung der Software auf die jeweiligen Erfordernisse anpassen. Entwickelt für die Grundlagenforschung an Raumfahrtantrieben ist das Konzept auch auf Jet Engine Test Beds zur Entwicklung und Wartung von Flugzeugtriebwerken übertragbar.

Weitreichende Erfahrungen bringt Werum beim Einsatz von DAVIS als Windkanal-Steuerungssystem mit, das die Datenakquisition und Ablaufsteuerung der Tests übernimmt. Windkanäle bei Toyota Motorsport und Audi werden mit DAVIS betrieben.

Management von Mess-, Test- und Prüfdaten

An Bord des Flugversuchsträgers ATTAS (Advanced Technologies Testing Aircraft System), einer zweistrahligen VFW 614 des DLR, übernimmt DAVIS für die Durchführung der Experimente die Erfassung, Speicherung, Verteilung und Visualisierung der Daten. ATTAS wird bei der Entwicklung eines integrierten Air Traffic Management (ATM) zur Validierung und Bewertung von Führungssystemen und -verfahren der Flugsicherung eingesetzt.

Das Technologieprogramm ProHMS (Prozesskette Hochauftrieb mit multifunktionalen Steuerflächen) hat unter Federführung von Airbus Bremen weiterführende Konzepte für Flügelklappen-Systeme erbracht, die zu Leistungsverbesserungen in allen Flugphasen führen. Werum realisierte für dieses Projekt das zentrale Testdatenmanagementsystem auf Basis von DAVIS.

Dem Forschungsprojekt ProHMS kamen dabei die Erfahrungen aus dem Aufbau der innovativen Testumgebung CASIV zugute. CASIV steht für “Cabin Systems Integration and Verification” und ermöglicht, komplexe Kabinensysteme, wie sie im Airbus A 380 zum Einsatz kommen werden, in beliebigen Entwicklungsstadien und im Kontext ihrer gegenseitigen Vernetzung zu simulieren und integriert zu testen. Das zentrale Testdatenmanagementsystem mit der Archivierungskomponente, den Schnittstellen zu den Test Engines, zu dem Test Generation Tool und zu den Anzeige-/Bediensystemen stammt von Werum.

Das Testdatenmanagement (TDM) ist eine zentrale Funktionskomponente innerhalb des hochdynamischen Prüf- und Testsystems. Es kann flexibel an die unterschiedlichen Prüfanforderungen angepasst werden. Hierzu werden aus mehreren tausend möglicher Signalkanäle die aktuell benötigten ausgewählt, die passende Testbeschreibung erzeugt und an die Echtzeit-Testsysteme übergeben. Neben den eigentlichen Messdaten von mehreren Megabyte pro Sekunde erfasst das TDM alle wichtigen Informationen zu Testprozeduren und zur Systemkonfiguration. Es verwaltet und archiviert die Informationen und stellt sie dem Nutzer für eine On- und Offline-Anzeige sowie für Analysen zur Verfügung.

Höchste Anforderungen an das TDM und dessen Interoperabilität stellt die heterogene Betriebssystemwelt, in der Echtzeitanwendungen mit Windows-basierten Standard-Auswertesystemen zusammenarbeiten müssen.

Mit seiner flexiblen und erweiterbaren Struktur lässt sich das innovative Testkonzept aus CASIV auch auf Systeme außerhalb der Kabine übertragen.

Während im Projekt CASIV die Integration der Kabinensysteme im Blickpunkt steht, wird im Projekt DEESi (Decoder/Encoder Unit Electrical Simulation) ein einzelnes System getestet. DEESi ist eine von insgesamt 20 System Integration Benches (SIB), die für Test und Integration einzelner Subsysteme im Projekt CASIV eingesetzt werden.

Im Projekt HLSDS (High Lift System Development Simulator) werden Abnahmetests für die Auftriebssysteme des Airbus A 380 vorgenommen. Mit dabei: das TDM von Werum. Die hier gewonnenen Messdaten werden visualisiert und abgespeichert. Und das in Echtzeit. Mit DIAdem werden anschließend Auswertungen durchgeführt.

Informationsmanagement für Messungen und Prüfungen im Flugzeugbau

In der Entwicklung von Komponenten, Bauteilen und Systemen fallen über die Entwicklungsphasen hinweg große Mengen an Daten und Informationen an, deren Verfügbarkeit von hoher Bedeutung ist. Überall, wo Messungen vorgenommen werden, sind neben den Ergebnissen auch umfangreiche Zusatzinformationen zu verwalten. Mit der offenen Lösungsplattform HyperTest® werden Informationen logisch organisier- und recherchierbar, über Abteilungsgrenzen und, wenn gewünscht, auch über Unternehmensgrenzen hinweg.

HyperTest® unterstützt Lösungsansätze der Luftfahrtindustrie wie “Concurrent Engineering” oder “Simultaneous Engineering“ mit dem Ziel, zeitgleich verlaufende Entwicklungsprozesse über das Etablieren neuer Informationswege zu beschleunigen - fokussiert auf die Querschnittsaufgabe Messen-Testen-Prüfen.

Im Hinblick auf die weiter steigenden Anforderungen mit gleichzeitig kürzeren Entwicklungszeiten wird es deshalb für jedes Unternehmen immer wichtiger, Innovation und Effektivität zu erhöhen und dabei Kosten zu reduzieren. Mit HyperTest®, der zukunftsorientierten Plattform, wird diese Entwicklung maßgeblich unterstützt.