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Forschung im Orbit – Wie das UPM-Sat 3 Projekt bürokratische Hürden durch digitale Fertigung überwand

An einer öffentlichen Universität in Madrid entwickeln Forscher im Rahmen ihres Luft- und Raumfahrtprogramms den Satelliten UPM-Sat 3. Für Ignacio Torralbo Gimeno und sein Team lag das Haupthindernis nicht in der technischen Komplexität, sondern in administrativen Verzögerungen.

Obwohl das Institut seit 15 Jahren bei Standardkomponenten mit MISUMI zusammenarbeitet, blieb die Fertigung von Sonderteilen schwierig. Das öffentliche Beschaffungswesen war durch umfangreichen Papierkram und langsame Prozesse geprägt. Traditionelle Werkstätten lehnten einzelne, maßgeschneiderte Luftfahrtteile oft ab. Infolgedessen sah sich das Team mit wiederholten Abstimmungen und Verzögerungen beim Übergang vom digitalen Design zur physischen Hardware konfrontiert.

Das Ende der Angebotsschleife

Die entscheidende Veränderung ergab sich durch den Wegfall des manuellen Angebotsprozesses, der als zeitraubende Bremse beschrieben wurde. Zuvor erforderte jede Designrevision das Warten auf einen Preis von einem Lieferanten. Mit meviy generiert das Hochladen einer STEP-Datei sofortige Preise und Rückmeldungen. Diese Geschwindigkeit ist in einem studentisch geprägten Forschungsumfeld, in dem sich Designs wöchentlich weiterentwickeln, unerlässlich.

„Für uns hat sich der Umgang mit der Fertigung all dieser Kleinteile komplett verändert. Wir iterieren viel; wir ändern das Design von einer Woche zur nächsten, weil Anpassungen nötig sind und wir mit Studenten arbeiten. Es war sehr schwierig, Firmen zu finden, die bereit waren, nur ein einziges, sehr kleines Stück zu produzieren. Jetzt können wir das CAD-Modell direkt auf der Plattform aktualisieren und erhalten ein sofortiges Angebot, ohne jemanden bemühen zu müssen.“ — Ignacio Torralbo Gimeno, Technischer Leiter.

Die Logik der „Losgröße Eins“

In der Forschung und Entwicklung der Luft- und Raumfahrt ist Massenproduktion zweitrangig; die „Losgröße Eins“ ist die tägliche Realität. Traditionelle lokale Werkstätten in Madrid lehnen diese winzigen, komplexen Aufträge oft ab oder verlangen überhöhte Gebühren, um die Rüstzeit der Maschinen zu rechtfertigen. Die automatisierte Infrastruktur von meviy beseitigt diese Hürde und behandelt einen einzelnen maßgeschneiderten Halter mit der gleichen Effizienz wie eine ganze Produktionsserie.

Outsourcing als Strategie zur Investitionsvermeidung

Eine der überzeugendsten Erkenntnisse für das Institut war, dass die Nutzung einer professionellen digitalen Plattform häufig kosteneffizienter war als die Eigenfertigung. Das Institut verfügt zwar über eine große Fräse (hauptsächlich für die Hydrodynamik-Forschung wie Brücken und Stadien) und eine kleine interne CNC, doch fehlte es an der Steifigkeit für raumfahrttauglichen Edelstahl sowie an qualifiziertem Personal für den Vollzeitbetrieb professioneller Anlagen.

Durch die Nutzung von meviy vermeidet die Universität effektiv hohe Investitionsausgaben (CapEx) für eine 100.000 € teure 5-Achs-Fräse und die damit verbundenen Wartungskosten. Darüber hinaus bietet die Plattform strategische Möglichkeiten zur Kostensenkung: Wenn das Projekt nicht eilt, wählt Ignacio die 25-Tage-Lieferoption, was den Preis deutlich senkt. So können die Forscher aufhören, sich grundlegende Zerspanungstechniken selbst beizubringen – eine ineffiziente Nutzung spezialisierter Köpfe – und sich stattdessen auf ihre Kernaufgaben konzentrieren.

„Als Forschungsinstitut einer öffentlichen Universität ist die Beschaffung normalerweise durch enormen Papierkram kompliziert. Vor meviy haben wir versucht, es mit einer kleinen Minimachine selbst zu machen, aber wir hatten kein qualifiziertes Personal für den Vollzeitbetrieb. Jetzt ist es so viel billiger als das, was wir vorher bezahlt haben – manchmal ist es sogar günstiger, das Teil über die Plattform zu bestellen, als zu versuchen, es intern selbst zu produzieren.“ — Executive Stakeholder, Öffentliches Forschungsinstitut.

Erfüllung von Weltraumstandards

UPM-Sat 3 ist für Bedingungen im Orbit ausgelegt. Er erfordert Toleranzen und Oberflächengüten, die viele Online-Plattformen nicht erreichen können. Das Institut hat meviy mit anderen Unternehmen verglichen. Für Präzisionsfrästeile aus Aluminium und Edelstahl, die beide für Hardware im Weltraum unerlässlich sind, befand Ignacio die Qualität von meviy als „viel höher“.

Diese Präzision wirkt sich direkt auf die thermische Kontrolle aus. Das Team verlässt sich bei der Schwarz-Anodisierung auf meviy. Dieses Finish steuert die thermisch-optischen Eigenschaften. Im Orbit entscheiden Infrarot-Emissivität und Sonnenabsorption darüber, ob ein Satellit im direkten Sonnenlicht überhitzt oder im Erdschatten einfriert. Durch die Erfüllung strenger Standards der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) unterstützt meviy die technische Integrität der Mission.

Rückgewinnung der Zeit des Ingenieurs

Die wichtigste Schlussfolgerung für jede High-Tech-Organisation ist die Entkoppelung der Fertigung von administrativen Verzögerungen. Digitale Fertigung ist kein Luxus mehr, sondern eine Notwendigkeit, um die wertvollste Ressource eines Ingenieurs zurückzugewinnen: den Fokus. Durch die Beseitigung des „enormen Papierkrams“ und der manuellen Angebotsschleife hat sich das Team in Madrid von der Verwaltung der Maschinenwartung hin zum Management des Missionserfolgs entwickelt.