Luft- und Raumfahrt additive Fertigung mit MES aufwerten: Standards, Kosten & Lieferketten-Herausforderungen meistern

Der Luft- und Raumfahrt- sowie Verteidigungssektor (A&D) hat 3D-Druck lange gefördert, indem er ihn für funktionale Prototypen, Werkzeuge und Leichtbau kritischer Komponenten einsetzte. Doch die Skalierung additiver Fertigung (AM) über das Prototyping hinaus in wiederholbare, hochvolumige Produktion bleibt für viele OEMs und Zulieferer eine formidable Herausforderung.

Additive Fertigung in Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung

Die Covid-19-Pandemie erzwang 2020 eine dramatische Pause im globalen Passagierverkehr und deckte Schwächen traditioneller Lieferketten auf. Um schneller zu erholen, wandten sich Hersteller digitalen Lösungen zu – AM unter ihnen –, um Lieferzeiten zu verkürzen, Treibstoffverbrauch zu senken und Nachhaltigkeit zu verbessern.

Während AM seit Jahren Teil der Luft- und Raumfahrt ist, hat die Technologie erst kürzlich genug gereift für funktionale Flugtaugliche Anwendungen. Dennoch erfordert das Erreichen konsistenter, wiederholbarer Builds robuste Standards, Materialien und Prozesse.

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Fünf Herausforderungen für skalierbares AM in der Luft- und Raumfahrt – und wie additives MES hilft

1. Industriestandards erfüllen und AM-Teile für den Flug zertifizieren

A&D-Abläufe unterliegen strengen Vorschriften zu Informationssicherheit, Preisgestaltung und Produktintegrität. Alle Flugzeugkomponenten – ob bearbeitet oder gedruckt – müssen FAA (USA) und EASA (Europa) Zulassungen erhalten. Standards für AM entwickeln sich weiter, was Workflow-Design und Audit-Kontrolle essenziell macht.

MES ermöglicht regulatorische Compliance

Fortgeschrittene AM-MES-Systeme erfassen, tracken und kontrollieren Live-Daten zu Teilen und Prozessen und unterstützen Standards wie AS9100. Echtzeit-Transparenz befähigt Manager, Designkontrolle durchzusetzen, Abläufe zu standardisieren und Rückverfolgbarkeit zu verbessern – Schlüssel zur Zertifizierung.

2. Lieferzeiten für AM-Teile reduzieren und Lieferketten verkürzen

Kommerzielle OEMs pflegen acht- bis zehnjährige Vorproduktionspläne. Mit wachsenden Aufträgen müssen Zulieferer hochwertige Teile schnell liefern, während Kosten niedrig gehalten werden. Viele investieren in AM, um kritische Komponenten zu beschleunigen – Kabinenteile, Motoreinspritzdüsen, Treibstoffventile usw.

Dieses Tempo erfordert ein integriertes Lieferkettennetzwerk. Leider fehlt vielen Unternehmen das Bewusstsein für Lösungen, die AM-Prozesse über die Kette hinweg verknüpfen.

MES erleichtert digitale Lieferketten

Durch die Etablierung einer zentralen digitalen Plattform verbindet MES OEMs, Zulieferer und Subunternehmer, ermöglicht nahtloses Job-Routing und Echtzeit-Tracking. Fortgeschrittene Lösungen können Aufgaben basierend auf Lieferzeit- und Kostenparametern automatisch routen.

3. AM-Kosten senken und Materialverschwendung minimieren

Flugtaugliche Materialien – kohlenstoffverstärkte Verbundwerkstoffe, Titanlegierungen – sind teuer. Ein fehlgeschlagener Build kann Tausende Dollar an Material und Maschinenzeit kosten.

MES mindert dieses Risiko durch Integration von Echtzeit-Maschinenüberwachung. Wenn ein Fehler erkannt wird, erhalten Bediener Alerts und können den Prozess stoppen, bevor übermäßiges Material verbraucht wird.

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4. Geistiges Eigentum in AM-Daten schützen

Design-Dateien und Produktionsparameter zu schützen, ist kritisch. Additive MES-Lösungen – ob On-Premise oder Cloud – halten Luft- und Raumfahrt-Sicherheitsstandards ein, bieten sicheren Datenaustausch, rollenbasierten Zugriff und Single Sign-On (SSO) für robusten Identitätsschutz.

5. Transparenz und Rückverfolgbarkeit für AM-Abläufe etablieren

Traditionelle Papierprotokolle und Tabellen können die Granularität nicht liefern, die für AM-Workflows erforderlich ist. ERP-Systeme, fokussiert auf Transaktionsdaten, fallen auch kurz bei der Erfassung von Echtzeit-Produktionsnuancen.

MES verbessert Produktions-Transparenz

Im Herzen von AM verknüpft MES Shopfloor-Personal, AM-Maschinen, Nachbearbeitungsstationen, Logistik, Vertrieb und Planung. Es liefert Dashboards, die Maschinenauslastung, Build-Status und Performance-Metriken in Echtzeit anzeigen, was proaktive Entscheidungsfindung und kontinuierliche Verbesserung ermöglicht.

Additive Fertigung in der Luft- und Raumfahrt: Wiederholbarkeit und Qualität mit MES erreichen

AM ist für Flugzeughersteller unverzichtbar geworden, aber seine Skalierung erfordert disziplinierte Prozesse. Additives MES liefert das digitale Rückgrat – sichert Compliance, Standardisierung und datengestützte Optimierung – damit Luft- und Raumfahrtunternehmen Nachfrage decken, Qualität halten und in einer digitalen Fertigungswelt wettbewerbsfähig bleiben können.

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