Hochlauf der Bliskproduktion

Die GF Machining Solutions GmbH als Division der Georg Fischer AG gehört zu den welt­weit führenden Maschinen­lieferanten für den Werkzeug- und Formen­bau sowie die Fertigung von Präzisions­teilen. Der Begriff „Solutions“ steht dabei nicht nur im Namen – er ist eine Maxime.

05.2016 | Autor: Thorsten Rienth

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Thorsten Rienth schreibt als freier Journalist für den AEROREPORT. Seine technik­journalis­tischen Schwer­punkte liegen neben der Luft- und Raum­fahrt­branche im Bahn­verkehr und dem Transport­wesen.

„Wir sind auf absolut präzise Reproduzierbarkeit angewiesen. Nur wenn Maschinen exakt baugleich sind, liefern sie auch exakt gleiche Ergebnisse.“

Walter Sürth, Leiter Produktion Blisk, MTU Aero Engines

Am Ende müssen alle gleich sein. Hundert­prozentig gleiche Hoch­ge­schwindig­keits­fräs­maschinen. Jeder verbaute Schlauch, jede Schraube, jede Platine, jeder kleine Motor, sogar die Soft­ware. „Wir sind auf absolut präzise Re­produzier­bar­keit angewiesen“, erklärt Walter Sürth. „Nur wenn Maschinen exakt baugleich sind, liefern sie auch exakt gleiche Ergebnisse.“ Der Mann, der bei der MTU Aero Engines in München die Blisk­produktion leitet, ist penibel. Das ist Absicht, hantiert er doch mit Toleranzen in der Größen­ordnung von Hundertstel Milli­metern.

Eine einzige Maschine für alle Adaptionen

Nicht nur müssen seine Fräs­maschinen immer exakt gleiche Ergebnisse produzieren. Das müssen sie auch noch ziemlich schnell und höchst zuverlässig. Die Blisks kommen vor allem in der neuen PurePower®-Triebwerks­familie PW1000G von Pratt & Whitney mit Geared Turbofan™-Technologie (GTF) zum Einsatz. Und deren Hoch­lauf ist gewaltig: Vor kurzer Zeit noch produzierte die MTU etwa 600 dieser Bau­teile im Jahr. Zum Jahres­ende 2016 soll die Fertigungs­fähig­keit schon bei 3.500 liegen.

Die Mikron HPM 800U-Fräs­maschinen von GF Machining Solutions sind so etwas wie die Lebens­ver­sicherung des Hoch­laufs. „Durch diesen Maschinen­typ sind wir in der Lage, sämtliche Blisks der GTF-Programme auf einer einzigen Einheit her­zu­stellen. Normaler­weise braucht man für jeden An­wendungs­fall die passend adaptierte Maschine“, ordnet Sürth ein.

Diese Eigen­schaften machen die Mikron HPM 800U mit zum modernsten, was das Portfolio der Maschinen­bauer zu bieten hat. Wobei Portfolio eigentlich die falsche Be­zeichnung ist. „Die Maschinen sind an die speziellen An­forderungen der Blisk-Fertigung bei der MTU angepasst“, erklärt Michel Eder, der Key Account-Manager bei GF Machining Solutions für die MTU. Die Fräs­be­arbeitungs­zentren werden durch den Maschinen­körper auto­matisch bestückt, ohne Ein­schränkung der Zu­gäng­lich­keit für die Bediener - eine ideale Anbindung an das auto­matische Belade­system des Münchner Blisk-Kompetenz­zentrums.

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Zum Jahres­ende 2011 stand dort der erste LKW mit einer Mikron HPM 800U vor der Halle. Suk­zes­sive werden 24 von ihnen angeliefert, erprobt und schließlich industriali­siert. Ende 2016 soll der Maschinen­park komplett sein – und das Kompetenz­zen­trum voll. Mindestens bis dahin pendelt Eder zwischen Schorndorf und München und begleitet die In­dus­­trialisierung der Maschinen.

Die ersten auf ihnen pro­duzierten Teile fliegen bereits. Das PW1100G-JM ist der Antrieb der Anfang des Jahres bei der Deutschen Lufthansa in den Linien­dienst ge­­stellten Airbus A320neo. An der CSeries von Bombardier, die im Laufe des Jahres eben­falls in den Linien­dienst gehen soll, und am Mitsubishi Regional Jet (MRJ) befinden sich Derivate des Trieb­werks in der Flug­er­probung. Auch die E-Jets der zweiten Generation von Embraer und die MS-21 des russischen Her­stellers Irkut werden mit PW1000G-Antrieben fliegen und sind mitten in der Ent­wick­lung.

Power-StationDie Mikron HPM 800U-Fräs­maschine von GF Machining Solutions kann für die Be­ar­bei­tung ver­schiedener Bau­teil­typen adap­tiert werden, so dass sämt­liche Blisks der GTF-Trieb­werke auf einer Ein­heit ge­fertigt werden können.

Fertigungs­lösungen leben

GF Machining Solutions ist eine von drei Divisionen des Schweizer Industrie­konzerns Georg Fischer AG. Zuletzt er­wirt­schafteten die rund 3.000 Mit­arbeiter dieser Division an 50 Stand­orten einen Jahres­umsatz von etwa 900 Millionen Euro. Sich selbst bezeichnet das Unter­nehmen als weltweit führenden Anbieter von Maschinen, Auto­matisierungs­lösungen und Service­leis­tungen für den Formen- und Werk­zeug­bau sowie für die Fertigung von Präzisions­teilen.

Die Schweizer entwickeln und produzieren die dafür nötigen Elektro­erosions-, Hoch­ge­schwindig­keits- und Hoch­leis­tungs­fräs­maschinen sowie 3D-Laser­maschinen für Ober­flächen­struk­turierungen. Dazu liefern sie alles, was für den Betrieb der Anlagen benötigt wird: Ersatz- und Ver­schleiß­teile, Ver­brauchs­ma­terialien wie Drähte, Elektroden sowie Filter und Graphit. Und eben Auto­mations­lösungen. „Dabei tragen wir den Begriff ‚Solutions‘ nicht nur im Namen, sondern leben diese Lösungen Tag für Tag“, sagt Geschäfts­führer Heiko Benz. „Wir verstehen uns nicht nur als Maschinen­lieferant. Der Lösungs­ansatz steht im Vor­der­grund.“

Damit haben es die Schweizer in der Fer­tigungs­in­dustrie bei so ziemlich jedem in die Hallen geschafft, der Rang und Namen hat. Beim BMW Werkzeug- und Formen­bau etwa sind seit Anfang 2012 zwei ihrer Fräs­be­arbeitungs­zentren im Dauer­einsatz. Aus­gestattet mit Paletten­ma­gazinen, Werk­zeug­wechslern und Nullpunkt-Spann­systemen gliedern sie nicht produktive Prozesse wie Rüst- und Spann­vorgänge oder die Werk­zeug­ein­stellung aus der Haupt­zeit in parallele Einheiten aus. Das Balinger Familien­unter­nehmen Otto Klumpp GmbH, das Spritz­guss­artikel aus Kunst­stoff und Spritz­guss­werk­zeuge vertreibt, nahm unlängst eine voll­auto­matische und autonome Linear­zelle in Betrieb. Ein Linear­roboter verbindet in ihr eine Fräs- mit einer Erodier­maschine. Die Steuerung übernimmt eine gemeinsame „CellManager“-Software. Das Unter­nehmen fährt die Anlage im Drei­schicht­betrieb; zwei Schichten davon bedienerlos.

Blisk Blade Integrated Disk

Blisk ist die englisch­sprachige Kurz­form für „Blade Integrated Disk“. Die Bau­teile kommen in Form von Stufen in modernen Nieder­druck- und Hoch­druck­ver­dichtern zum Einsatz. Anstatt Scheibe und Schaufeln zusammen­zu­stecken, werden Blisks integral aus einem einzigen Roh­teil her­aus­gearbeitet. Diese Vorgehens­weise reduziert das Gewicht der Teile und macht sie stabiler – wegen der gestiegenen Komplexität aber auch deutlich schwieriger her­zu­stellen. In Zukunft könnte die Bau­weise auch bei der Pro­duktion von Turbinen­stufen an­ge­wendet werden.

Längst geht es bei GF Machining Solutions nicht mehr nur um die bloße Pro­duktion von Maschinen. „Der An­spruch ist, innovativer Vor­reiter zu sein“, sagt Geschäfts­führer Benz. Zum Beispiel bei der Funkenerosion. Mit dem Ver­fahren lassen sich leitfähige Werk­stoffe beliebiger Härte und mit höchster Ober­flächen­güte bearbeiten.

Gerade lanciert GF Machining Solutions mit dem System „rConnect“ eine zentrale Kommunikations­platt­form für Fräsen, Funk­enerodierung und Laser­texturierung. Dahinter verbirgt sich ein Remote-Analyse­system für die Werk­zeug­maschinen­industrie. Herstellern ermöglicht es eine autorisierte Fern­assistenz durch die jeweiligen Standorte der GF-Division. „Smart Factory“, „Industrie 4.0“ und die Minimierung von Still­stand­zeiten sind die Stich­worte. Natürlich auch hier wieder maß­geblich: ein möglichst hohes Level der Indi­vidualisierung.

Spezifische Anforderungen benötigen spezifische Maschinen

Bei der MTU Aero Engines betrifft sie nicht nur die nahtlose Integration von Maschinen und Beladungs­system. „In der Luf­tfahrt sind die An­forderungen an die Doku­mentation der einzelnen Fer­tigungs­schrit­te extrem hoch“, erklärt Key Account-Manager Eder. Gleiches gelte für die Sicher­heits­an­forderungen und die Lauf­zeiten der Maschinen. Bis auf die letzte Minute seien sie praktisch aus­gelastet. „Wir haben eine Lauf­zeit von 6.000 Arbeits­stunden pro Maschine und Jahr vereinbart“, das entspricht 250 Tagen Dauer­betrieb. „Dieses Ver­sprechen haben wir eingelöst.“

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