Bionic Partition: Generative Gestaltung für den Luftraum

Bionic Partition

Anerkennung

Airbus, APWorks, Autodesk, The Living

Die Bionic Partition ist das weltweit größte 3D-gedruckte Flugzeugbauteil aus Metall. Die Partition ist eine Trennwand zwischen dem Passagierraum und der Bordküche und eine gestalterische Herausforderung, da sie eine Öffnung für die Notbahre und einen ausklappbaren Sitz für das Bordpersonal beinhalten muss. Die neue, mittels einer zukunftsweisenden Kombination aus Generativer Gestaltung, 3D-Druck und Advanced Materials hergestellte Bionic Partition ist nicht nur knapp 50 Prozent leichter als alle derzeit vorhandenen Modelle, sondern auch robuster. Die Gewichtsersparnis bewirkt Brennstoffeinsparungen und reduzierte Kohlendioxidemissionen. Das finale Design veranschaulicht eine neuartige Nutzung von Biocomputation und bietet ultra-hochfestes Material, das die herkömmlichen technischen Erfahrungsrichtlinien weit überschreitet. Die Bionic Partition befindet sich derzeit in der 16G-Crash-Testphase, die Teil des Zertifizierungs- und Integrationsprozesses der aktuellen Flotte von A320-Flugzeugen ist.

Während des Wachstums bildet sich in Schleimpilzen ein komplexes zweidimensionales Netzwerk, das sowohl effizient als auch redundant ist. Es ist effizient, weil es eine bestimmte Reihe von Punkten mit einer minimalen Anzahl von Linien verbindet. Redundant ist es, weil jeder Punkt mindestens zwei Linien berührt – wenn man also eine beliebige Linie entfernt, bleiben die Punkte im Netzwerk miteinander verbunden.

Wir haben einen Algorithmus entwickelt, der sich am biologischen Algorithmus des Schleimpilzes orientiert, um entscheidende Verbindungspunkte in einer Flugzeugpartition miteinander zu verketten. Danach führten wir einen Biocomputation-Prozess aus, der zehntausende Designoptionen generiert, evaluiert und weiterentwickelt.

Indem wir unsere maßgeschneiderten Methoden der Datenwissenschaft und Biocomputation kombinieren, kommen wir zu ebenso leistungsstarken wie unerwarteten Ergebnissen. Im Prozess geht es uns nicht um kaltblütige Effizienz, sondern eher um die Erweiterung unserer Kreativität.

Die Bionic Partition erweitert die Grenzen verschiedener Technologien und ist auch auf bestem Wege, noch dieses Jahr industriell eingesetzt zu werden. Sollte es in alle bestellten Flugzeuge des Typs A320 eingebaut werden, könnte dieses Design einen Kohlendioxidausstoß von bis zu einer Million Tonnen pro Jahr vermeiden.

The Living, an Autodesk Studio (US), Airbus (DE), Autodesk (US), and APWorks (DE)

Airbus, eine Einheit der Airbus Group, ist der weltweit führende Hersteller von Passagierflugzeugen mit der modernsten und effizientesten Flugzeugfamilie. APWorks ist spezialisiert auf 3D-Metalldruck und deckt die gesamte Wertkette ab – von der Optimierung des Produktdesigns über die Wahl des Materials bis hin zur qualifizierten seriellen Produktion. Autodesk hilft uns bei der Vorstellung, beim Design und bei der Gestaltung einer besseren Welt. The Living wendet Generative Gestaltung, Biologie und neue Materialien bei realisierten Projekten im Kontext von Technologie, Kultur und Umwelt an.

Project credits

Airbus, APWorks, Autodesk, The Living

BIONIC PARTITION STEERING COMMITTEE
Ingo Wuggetzer, Airbus
Jeff Kowalski, Autodesk
Stefan List, Airbus
Gonzalo Martinez, Autodesk

PROJECT DIRECTORS
Bastian Schaefer, Airbus
David Benjamin, The Living

THE LIVING
Design lead: Danil Nagy
Simulation lead: Damon Lau
Optimization lead: Dale Zhao
Design team: John Locke, Ray Wang, Jim Stoddart, Lorenzo Villaggi

AIRBUS
Project sponsors: Joerg Schuler, Peter Sander, Jens Telgkamp
Advanced design: Tobias Meyer
Specific design concepts: Markus Hollermann, Benjamin Doehrmann, Maximillian Marchinowski, Philippe Videau
Stress evaluation: Martial Somda, Thayfun Guelle
Business case: Stefan Holst, Jan Gottemeier
Machining: Carsten Stender
Post production and assembly: Ana Dulce de Meneses Machado Silva, Hendrick Doehrmann

AUTODESK
Autodesk Dynamo technical consultants: Ian Keough, Michael Kirschner, Matt Jezyk
Project „Dreamcatcher“ and Project „Saturn“ technical consultants: Huaijun Wu, Francesco Iorio
Simulation advising: Nanda Santhanam, Ian Pendlebury
MeshMixer technical consultant: Ryan Schmidt
Autodesk Simulation Mechanical finite element consultant: Sualp Ozel
Autodesk Robot Structural Analysis automation consultant: Emmanuel Weyermann
Autodesk SimStudio finite element consultant: Jon Den Hartog
Autodesk Nastran simulation consultants: Mitch Muncy, David Weinberg

APWORKS
Project coordination: Joachim Zettler
3D print: Felix Rothe, Andreas Nick
Machining: Chris Seiffert
Video production: Angela Gruenewald

CONCEPT LASER / ROBERT HOFMANN GmbH
Project coordination: Jens Henzler, Peter Mischke
3D print: Michael Dinkel, Peter Appel

LANTAL
Project coordination: Hanspeter Baumgartner
Development and production: Jacqueline Schwendele

3D ICOM
Project coordination: Karin Sittner
Production: Michael Loch, Galina Ivancenko, Martin Gosch

PREMIUM AEROTEC
Machining: Thorsten Pape, Joerg Lueers, Holger Gerriets