Fraunhofer IWU開發的用于熱塑性碳纖維復合材料飛機門(如橫梁)連接裝配的夾緊元件。圖片來源：弗勞恩霍夫IWU

目前，飛機艙門仍主要以手工方式制造，其中最耗時的步驟是使用螺釘和鉚釘裝配艙門結構。為避免不同材料直接接觸而引發腐蝕，需要經過大量中間工序。項目團隊指出，如果使用CFRTP，這些結構即可通過自動化焊接方式進行連接裝配，無需設置絕緣隔層，從而將制造時間由110小時大幅縮短至4小時。

縮短裝配時間的另一個關鍵因素是針對不同艙門型號采用模塊化設計。項目團隊系統梳理了各類艙門型號之間可標準化的部件，并在橫梁等關鍵構件上取得成功。研究人員為最常見的艙門型號設計了全自動裝配產線，并開發了適用于電阻焊與超聲焊的專用夾具和定位裝置。

弗勞恩霍夫IWU項目負責人Rayk Fritzsche博士表示：“我們與空客的同事密切分析了所有艙門結構，并根據自動化夾緊與連接的需求調整了幾何設計。因此，我們能夠重組并使此前各個獨立的裝配步驟完全自動化，從而將生產周期極致壓縮”。目前，唯一需要人工介入的流程僅剩鎖閉機構的安裝。

為確保冗余產能，項目建立了兩條幾乎相同的連接裝配產線。當其中一條無法運行時，另一條可立即接管生產。得益于標準化措施，產線可按每批次10件組織生產，并可在每個班次結束后自動完成換型，以適應不同型號。項目合作伙伴一致認為，此材料與工藝方案帶來了顯著的規?；瘍瀯荩灾文戤a4000件艙門的產能。

 

成本建模作為新方法的一部分直接集成到仿真環境中，允許在得到仿真結果的同時計算單位成本。

來自IWU工廠規劃、仿真與評估團隊的Maxi Grobis對新裝配產線的所有技術與經濟因素進行了仿真——這些因素通常相互影響。其關鍵技術評估指標包括產品與工藝復雜度、自動化的潛力與風險（尤其涉及柔性與適應性），以及由多個自動化單元組成的整體系統可用性。

項目團隊強調，不能為了“自動化”而自動化。Grobis指出：“為了構建真正一體化的解決方案，我們分析了整個艙門的制造與裝配流程，并將其轉化為動態成本模型。技術可行的方案也必須在資本支出、設備機時成本、維護投入、能源消耗、資金占用與折舊等方面具備經濟合理性，而不能片面地關注低人工成本或短生產周期。”

在綜合考慮技術、物流與經濟因素后，項目為實施新開發的自動化解決方案給出了明確建議。Grobis同時指出，她所采用的集成仿真方法也使整體規劃時間縮短約25%。“從一開始就引入經濟性思維，可以避免規劃過程中的大量重復修改，”她總結道。