Von manueller Arbeit bis hin zur vollständigen Automatisierung

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Die MTU Maintenance Hannover hat ihre Produktionsanlagen durch die Hinzufügung von drei neuen Exeron EDM 312 CNC-5-Achsen-Erodiermaschinen erheblich modernisiert. Sechs Monate nach der Investition meldet das Unternehmen eine gesteigerte Produktivität, höhere Teilegenauigkeit und geringere Kosten.

Drei neue CNC-5-Achs-Erodiermaschinen EDM 312 von Exeron, die im Winter 2006 bei der MTU Maintenance Hannover installiert wurden, sind Bestandteil eines umfassenden Modernisierungsprogramms in den Produktionsanlagen des deutschen Triebwerksspezialisten für die Reparatur und Überholung von Leitschaufeln und Leitschaufeln .

Etwas mehr als ein halbes Jahr nach der Investition sind Peter Stippler und Dr. Hans-Henrik Westermann, beide Experten für mechanische Fertigungstechnik am MTU-Standort Hannover, sehr zufrieden: „Wir haben mit allen Beteiligten die strategische Entscheidung getroffen, unsere Bearbeitungskapazität auf sechs Achsen zu erweitern und.“ Wir haben uns für ein System entschieden, das es uns ermöglicht, Werkstücke in einer Aufspannung zu bearbeiten. „Mit dieser Entscheidung haben wir die Produktivität deutlich gesteigert, die Auslastung unserer Fertigungskapazitäten verbessert, eine höhere und gleichmäßigere Teilepräzision erreicht und die Kosten gesenkt.“

Exeron und die MTU Maintenance Hannover, die als Herzstück der MTU Maintenance Group für die Instandhaltung mittlerer und großer Flugzeugtriebwerke zuständig ist, kamen erstmals im Jahr 2007 in Kontakt. Damals stand die Implementierung einer vollautomatischen, integrierten Erodieranlage an in einer Roboterzelle zur anspruchsvollen Reparatur von Hochdruckturbinenschaufeln war einzigartig.

Im Jahr 2020 wurden die ersten Schritte im nun erfolgreich abgeschlossenen Projekt zur Entwicklung automatisierter EDM-Lösungen für die Reparatur von Turbinensegmenten unternommen. Diese Kernkomponenten moderner Flugtriebwerke stellen höchste Anforderungen an die Fertigungspräzision und erfordern aufgrund der hohen Sicherheitsanforderungen an die Teile und ihrer immensen Eigenwertigkeit zudem höchste Prozesssicherheit.

Konkret handelt es sich bei dem neu entwickelten Verfahren um die Bearbeitung von Kühlluftlöchern und Dichtflächen, die geometrisch durch kleine Durchmesser, sehr enge Hohlräume sowie schwer zugängliche Stege und Rippen gekennzeichnet sind und deren Größe zwischen 0,5 und 1 mm liegt mm.

Darüber hinaus stellen die beschriebenen Komponenten weitere technologische Herausforderungen dar, die den EDM-Prozess zusätzlich erschweren und besonders hohe Anforderungen an die Prozessführung stellen. Dies sind im vorliegenden Fall und für das beschriebene Bearbeitungsverfahren insbesondere

Vor der Investition in die neue Ausrüstung hatte das MTU-Team bei der Bearbeitung komplexer Leitschaufeln hauptsächlich auf 3-Achsen-Erodiermaschinen gesetzt. Obwohl diese Maschinen gute Ergebnisse lieferten, bestand noch erhebliches Potenzial für Produktivitätssteigerungen. Ihr größtes Manko bei einem überwiegend manuellen Prozess war der beträchtliche Zeitaufwand für die Einrichtung der Maschinen.

„Von der Prozessleistung her waren wir noch lange nicht da, wo wir sein wollten“, erklärt Peter Stippler. „Bei den alten 3-Achs-Maschinen ging viel Zeit beim Einrichten der Maschinen und bei der Planung und Konstruktion einzelner Erodiervorrichtungen verloren.“ Dr. Hans-Henrik Westermann ergänzt: „Darüber hinaus wirkten sich die häufigen Unterbrechungen im Produktionsprozess nicht nur negativ auf die Produktivität aus, sondern auch auf die Präzision der Teile angesichts des manuellen Werkstückhandlings der Maschinen.“

Neben den bereits erzielten Zeit- und Kosteneinsparungen sorgt der optimierte Bearbeitungsprozess auch für eine hohe Prozessstabilität durch die präzise und reproduzierbare Einhaltung aller wesentlichen Erodierparameter.

Der Erfolg des Projekts ist auch auf die von Beginn an partnerschaftliche Zusammenarbeit zwischen der MTU Maintenance Hannover und Exeron zurückzuführen. Die Vertriebs-, Entwicklungs- und Anwendungstechnikabteilungen beider Unternehmen identifizierten gemeinsam das Optimierungspotenzial des Kunden und setzten das Ergebnis anschließend erfolgreich in ein maßgeschneidertes mehrstufiges Anlagenkonzept um.

Im Rahmen dieses Anlagenkonzepts erfolgte in der ersten Ausbaustufe die Anschaffung von drei hochmodernen Standard-Vertikalerodiermaschinen vom Typ Exeron EDM 312 mit Dreh-/Kipptischen für die 6-Achs-Simultanbearbeitung und Elektrodenwechselsystemen, die nun zur Verfügung stehen ermöglichen die Durchführung aller Erodieraufgaben bei der Reparatur von Leitschaufeln oder Schaufeln auf einer einzigen Maschine. Ineffiziente Maschinenwechsel und zeitraubende Rüstvorgänge gehören der Vergangenheit an.

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Stand vom 23.03.2021

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Die an den Maschinen montierten Dreh-/Kipptische wurden speziell für diese Anwendungen konzipiert und gebaut. „Der Implementierungszeitraum von rund zwei Jahren war sehr ambitioniert“, sagt Udo Baur, Vertriebsleiter von Exeron für Deutschland und Europa. „Bereits die erste von uns gelieferte Maschine war von entscheidender Bedeutung für die erfolgreiche Demonstration eines funktionierenden Fertigungskonzepts und hat dazu geführt, dass nun insgesamt drei neue Exeron EDM 312-Maschinen in Hannover im Einsatz sind.“

„Wir konnten mit unseren Vorschlägen die Erwartungen des Kunden übertreffen und auch die MTU-Mitarbeiter, die jetzt an diesen hochmodernen Maschinen arbeiten, kommen mit der neuen Technologielösung sehr gut an“, so Baur weiter. Peter Stippler ist davon überzeugt, dass das umfassende Schulungsprogramm von Exeron, das den Mitarbeitern eine kompetente und praxisnahe Schulung ermöglichte, einen wesentlichen Anteil an diesem Erfolg hatte.

Trotz der aktuell schwierigen Wirtschaftslage ist die MTU Maintenance Hannover technologisch im wahrsten Sinne des Wortes immer am Ball und treibt Prozessinnovationen konsequent voran. „Wir sind bereits weit in der Konzeptionsphase für weitere Ausbaustufen und unser nächster Schritt ist die Verknüpfung unserer drei EDM 312 über ein zentrales Handlingsystem. Dadurch wollen wir die Prozesseffizienz weiter steigern und den Bedienkomfort verbessern“, erklärt Peter Stippler. Zukünftig ist auch die Umstellung auf eine vollautomatische Bearbeitungslösung für einzelne Klingentypen denkbar, um schnell und flexibel auf die möglicherweise steigende Kundennachfrage reagieren zu können. „Es ist gut möglich, dass wir in Zukunft weitere Schritte in diese Richtung gehen werden, denn unser Motto im Bereich Reparaturtechnik-Dienstleistungen lautet stets ‚Der Kunde zuerst, jeden Tag besser‘“, ergänzt Dr. Hans-Henrik Westermann.

In der Einschätzung der Zusammenarbeit sind sich beide Partner jedenfalls sehr ähnlich. Anspruchsvolle Projekte wie dieses erfordern Erfahrung und Vertrauen auf beiden Seiten. Um den Gesamtprozess so zu entwickeln, dass er die hohen Anforderungen des Kunden zuverlässig und nachhaltig erfüllt und vom Maschinenhersteller funktionsfähig und wettbewerbsfähig umgesetzt werden kann, sind auch tiefgreifende Prozesskenntnisse unerlässlich. Die Zusammenarbeit zwischen der MTU Maintenance Hannover und Exeron war erneut ein herausragender Erfolg, weshalb die beiden Unternehmen bei der Entwicklung neuer High-Tech-Reparaturen und der damit verbundenen Umsetzung anspruchsvoller Bearbeitungsaufgaben weiterhin eng zusammenarbeiten werden.

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