สถานการณ์ขั้นต้น
ศูนย์อวกาศยานเยอรมัน (DLR) ได้กำหนดเป้าหมายในการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตที่มีประสิทธิภาพสำหรับชิ้นส่วนประกอบจากพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CRP) มีการผลิตชิ้นส่วนประกอบจากพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ เช่น โครง ในสายการผลิตใหม่ที่มีระยะทางยาว 45 เมตร โดยอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ตลอดระยะเวลาที่ผ่านมา การผลิตชิ้นส่วนประกอบจากพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์สำหรับเครื่องบินยังมีราคาแพงมาก และมีค่าใช้จ่ายด้านแรงงานคนที่สูง DLR ในฐานะสถานบันค้นคว้าวิจัยโดยเฉพาะ จึงต้องการสร้างความเปลี่ยนแปลงให้เกิดขึ้นสำหรับเครื่องบินรุ่นต่อ ๆ ไปในอนาคต
พลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์มีน้ำหนักเบาและคงทนถาวร แต่จะบรรลุถึงระดับข้อกำหนดความต้องการที่สูงของบริษัทผู้ผลิตเครื่องบินได้ ก็ต่อเมื่อสามารถนำลำดับขั้นตอนการดำเนินงานทั้งหมดมาทวนซ้ำได้โดยที่ยังคงคุณภาพไว้ เนื่องจากพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์อาจมีคุณภาพที่ต่างกันมากเมื่อเปรียบเทียบกับอลูมิเนียม เมื่อไม่มีการออกแบบทิศทางการเรียงตัวของเส้นใยอย่างเหมาะสม หรือมีความชื้นแทรกซึมเข้าไปในโครงสร้างผ่านทางขอบตัดของชิ้นงาน นอกจากนั้นแล้ว ยังมองไม่เห็นความเสียหายทางกลไกที่อาจจะเกิดขึ้นกับวัสดุได้จากภายนอก ดังนั้น จึงต้องใช้ความแม่นยำสูงสุดในระหว่างการผลิต
สถาบันนี้ต้องมีความยืดหยุ่น เนื่องจากมีหน้าที่ดูแลงานวิจัยที่ได้รับมอบหมาย แต่ไม่ใช่การผลิตแบบเป็นชุดจริง ๆ การไม่ยึดติดกับแนวคิดของระบบและในแง่ของการตั้งโปรแกรม จึงมีความสำคัญอย่างมาก ต้องทำการเปลี่ยนแม่พิมพ์ได้อย่างสะดวกรวดเร็ว และการตั้งโปรแกรมหุ่นยนต์ไม่ควรจะซับซ้อน นักศึกษาควรจะนำภารกิจ/ผลิตภัณฑ์ใหม่ในสถาบันไปใช้ได้จริง หลังจากระยะเวลาการเรียนรู้สั้น ๆ ซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับการนำไปใช้งานในทางปฏิบัติด้วย เนื่องจากเครื่องบินโดยสารขนาดกลางมีเซ็กเมนต์ของโครง 140 เซ็กเมนต์ที่แทบจะไม่เหมือนกันเลย
หลังจากขั้นตอนการขึ้นรูปนี้แล้ว หุ่นยนต์สำหรับเชื่อมต่อจะนำแม่พิมพ์พรีฟอร์มที่รวบรวมได้ไปไว้ในเครื่องมือของสถานีเล็มขอบแบบละเอียดถัดไป หุ่นยนต์สำหรับเชื่อมต่อจะเคลื่อนที่ไปตามแกนเชิงเส้นในตำแหน่งที่สูง เพื่อให้มีการเคลื่อนที่สูงสุดอย่างอิสระได้ในโรงงาน หุ่นยนต์จะทำการเชื่อมสถานีกระบวนการแต่ละสถานี การตั้งโปรแกรมเส้นทางของหุ่นยนต์ที่เหมาะสมแบบออฟไลน์โดยยึดตามข้อมูล CAD ของชิ้นส่วนประกอบ และของซอฟต์แวร์การตั้งโปรแกรมเส้นทาง fastCURVE จากบริษัท Cenit โดยมีชุดควบคุม Reis ROBOTstarV ที่ช่วยให้เส้นทางมีความราบรื่นแม่นยำมากเป็นไปได้ผ่านทางอินเทอร์เฟสที่เหมาะสม เนื่องจากไม่ได้สอน (teach) "แบบมุม" จากจุดต่อจุดเพียงเท่านั้น ดังนั้น จึงสามารถเลื่อนเส้นทางที่ได้ทำการตั้งโปรแกรมออกไปยังจำนวนที่แน่นอนได้
จะทำการตั้งโปรแกรมเส้นทางของหุ่นยนต์ที่เหมาะสมแบบออฟไลน์โดยยึดตามข้อมูล CAD ของชิ้นส่วนประกอบ และของซอฟต์แวร์การตั้งโปรแกรมเส้นทาง โดยมีชุดควบคุม KRC ROBOTstar ที่ช่วยให้เส้นทางมีความราบรื่นแม่นยำมากเป็นไปได้ผ่านทางอินเทอร์เฟสที่เหมาะสม ดังนั้น จึงสามารถเลื่อนเส้นทางที่ได้ทำการตั้งโปรแกรมออกไปยังจำนวนที่แน่นอนได้ สามารถทำการตัดด้วยมีดอัลตร้าซาวด์ได้อย่างแม่นยำโดยไม่ได้รับผลกระทบจากวัสดุรอบข้าง ด้วยการเลือกเครื่องมือตัดที่เหมาะสม
