Fraunhofer: Koordinierte Sensorik Raumfahrt-Produktion lückenlos überwachen

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Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

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Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz (D) und die europäische Raumfahrtagentur ESA werden gemeinsam entwickelte Sensortechnologien nutzen, um die Produktion und Montage von Bauteilen der Weltraumrakete Ariane zu überwachen und zu dokumentieren.

Für die Luft- und Raumfahrt ist ein perfekt synchronisiertes Produktionsnetzwerk essenziell. Nur so lassen sich höchst genaue Bauteile zuverlässig fertigen. Sensorik kann dabei eine wichtige Rolle einnehmen. Sie dient der physischen Nachverfolgbarkeit der Bauteile, der Zustandsüberwachung bei Werkzeugen, Maschinen, Anlagen und Betriebsmitteln sowie dem Qualitätsmanagement. Aber auch den Energieverbrauch in der Produktion macht leistungsfähige Sensorik besser beherrschbar.

Reif für die Praxis

Nach einer erfolgreichen Pilotphase rollen das Fraunhofer IWU und die europäische Weltraumorganisation ESA nun im Rahmen des Projekts «Smartsens» vier Sensorgruppen an sämtliche Fertigungsstätten der europäischen Weltraumrakete Ariane aus. «Das Ziel ist, sämtliche Daten in einer Plattform (ESA-Steam) zusammen zu führen und für geschlossene Qualitätskreisläufe auszuwerten», erläutert Dipl.-Ing. Albrecht Hänel, Abteilungsleiter Digitaler Produktions-Zwilling am Fraunhofer IWU und Projektleiter am Institut. Sogenannte Asset-Tracker überwachen die Verfügbarkeit, den Zustand und den Standort von Produktionsanlagen und -mitteln sowie wesentlicher Fertigungsprozesse in Echtzeit.

Vom Fertigungsprozess bis zur Montage

Über das Monitoring von Vibrationen im Prozess sind wichtige Rückschlüsse zur Stabilität der Prozesse und damit der Produktqualität möglich. GPS-Tracker sorgen für eine vollständige Nachverfolgbarkeit von Bauteilen und Komponenten auf ihrem Weg in die Fertigungs- und Montagewerke, bei der weiteren Bearbeitung und auf dem Transport zur (End-)Montage. Eine vierte Kategorie von Sensoren behält den Energieverbrauch während der Produktion im Blick und hilft somit, den fertigungsbedingten CO₂-Fussabdruck zu minimieren.

Gemeinsam weiter verbessern

Das Projekt «Smartsens» gehört zum ESA-Programm «IMPROVE! – Technologies for Smart Manufacturing, Intelligent Logistics and Sustainability». Die Initiativen dieses Programms zielen auf eine vollständig automatisierte und intelligente End-to-End-Wertschöpfungskette für die Trägerrakete Ariane 6 und das Raketentriebwerk P120C. Im Mittelpunkt stehen wegweisende Innovationen in den Bereichen vorausschauende Wartung, vernetzte Sensornetzwerke, digitales Lieferkettenmanagement und nachhaltige Produktionsprozesse.

Das Fraunhofer IWU startete das Projekt im Mai 2025 gemeinsam mit der AS Consulting. In einer ersten Phase wurden die Sensortechnologien in einer realen Produktionsumgebung bei MTA Augsburg getestet und validiert. Zum Einsatz kommen Energie- und Vibrationssensoren von ABB, Systeme von Brady für die Rückverfolgbarkeit von Anlagen in Echtzeit und GPS-Tracker von Trusted A/S zur Transportüberwachung. Zu den Produktionspartnern, in deren Werken nun die Sensorik installiert wird, zählen beispielsweise die Ariane Group (Vernon/Frankreich), die Avio S.p.A. (Colleferro/Italien), die GKN Aerospace Sweden AB (Trollhättan) und die ATC Space s.r.o Klatovy (Tschechien).

(kmu)

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