Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung von Verpackungs- und Transportlösungen für textile 3D-Preformens.

Die Fertigung von Faserverbundkunstoff (FVK)-Bauteilen ist in der Regel strickt an die Weiterverarbeitung im LCM-Verfahren lokal innerhalb eines einzelnen Unternehmens gebunden. Gründe dafür sind defizitäre, nicht standardisierte und provisorische Insellösungen zur Verpackung und zum Transport der für LCM-Verfahren benötigten textilen Preforms. Diese Insellösungen sind nicht an die Wertschöpfungskette von der Preformherstellung bis hin zum FVK-Bauteil angepasst.

Im Zeitalter delokalisierter Prozessketten, Outsourcing und virtueller, vernetzter Organisationsstrukturen sind große Unternehmen jedoch bestrebt fertige Baugruppen von KMU zuzukaufen und nur noch zu Montagezwecken zusammenzuführen. Vor diesem Hintergrund ist zur Fertigung von FVK-Leichtbaustrukturen in großen Stückzahlen bei KMU die Fokussierung auf bestimmte Abschnitte der Prozesskette notwendig. Nur so können benötigte Bauteile wirtschaftlich und unter Einhaltung der vorgegebenen Qualitätsstandards hergestellt werden.

Um die damit verbundene Fertigungstiefe innerhalb einzelner Unternehmen umsetzen zu können, werden jedoch Transportlösungen für alle Stufen der FVK-Bauteilherstellung benötigt.

Im vorgesehenen Forschungsvorhaben werden daher standardisierte Verpackungs- und Transportsysteme für die außer- und innerbetriebliche Logistik von Preforms entwickelt, welche die Herstellung benötigter Stückzahlen sowie den Transport unter Einhaltung der Qualitätsansprüche ermöglichen. Diese sind an die Wertschöpfungskette angepasst und begleiten die Struktur von der Preformherstellung bis hin zum fertigen Bauteil.

Ergebniszusammenfassung:

Zentrales Projektergebnis des IGF-Vorhabens „Preformtransport“ ist ein neuartiges, modulares Verpackungs- und Transportsystem für die außer- und innerbetriebliche Logistik von textilen Preforms. Mit aus Prozessanalysen gewonnen Daten zur Transport-, Umschlag- und Lagerbelastungen wurde eine Umweltsimulation erstellt, die mit Akzeptanzkriterien zu einem Bewertungskatalog erarbeitet wurde. Des Weiteren wurden Prozessketten für das optimierte Logistikkonzept entwickelt, die Aspekte der Transportsicherung gewährleisten. Anschließend konnten Prozesshilfsmittel sowie Primär- und Sekundärverpackungen für textile Preforms entwickelt werden, die zusammen das Verpackungs- und Transportsystem bilden. Durch eine technologische und wirtschaftliche Bewertung konnten Polystyrol (PS)-Schaummaterialien als Werkzeugmaterial zur Erreichung der Ziele bestimmt werden. Als optionale Fügetechnologie wurde die lösbare Tuftingnaht zur Fixierung der Preforms auf dem Trägermaterial ausgewählt. Zudem wurde ein Informationssystem auf dem Ladungsträger mit entsprechender Benutzeroberfläche implementiert Insgesamt wurden fünf Packmittelvarianten entwickelt, welche mittels Nutzwertanalysen anhand der Kriterien aus den Anforderungskatalogen verglichen und bewertet wurden. Das finale Packmittel ist als Ring gestaltet, damit das Prozesshilfsmittel passend in das Packmittel eingelegt werden kann. Mittels einem einfachen Stecksystem können mehrere Packmittel übereinandergestapelt werden. Die Außenmaße des Packmittels sind an Modulmaße angepasst, dadurch ist dieses in gewissen Grenzen unabhängig von den Abmessungen des Prozesshilfsmittels.