bavius HBZ-AeroCell: Das Maximum herausholen

TPI produziert derzeit über 50 Teilenummern auf Handtmann Bearbeitungszentren.

Kyle Wagner
Betriebsleiter Aero Structures bei TPI

„Die Zykluszeiten der HBZ AeroCell sind teilweise sogar weitaus besser als anfangs angenommen. Sehr schnelle Vorschubgeschwindigkeiten, äußerst leistungsstarke Maschinen und hohe Effizienz – alles zusammen ergibt eine höchst zufriedenstellende Produktivität.“

Da TPI mit Airbus, Boeing und weiteren Key Playern aus der internationalen Luftfahrtindustrie Verträge und Aufträge für mehrere Jahre geschlossen hat, sieht das Unternehmen mit vollen Auftragsbüchern einer positiven Zukunft entgegen. „Wir machen uns keine Sorgen um abklingende Produktionsvolumina“, so Kyle Wagner, Betriebsleiter für den Bereich Flugzeugstrukturen bei TPI. Dabei bezieht er sich auf die offiziellen Prognosen der „Big Two“ – Airbus und Boeing – die durchweg Positives verlauten lassen. Kongruent zur Entwicklung der internationalen Luftfahrtindustrie ist auch TPI über Jahre hinweg gewachsen. Entsprechend stieg auch der Output kontinuierlich. TPI prognostiziert derzeit innerhalb eines Zeitraums von ca. drei Jahren eine Erhöhung ihrer Produktionsrate um 50 %. Innerhalb der Produktion setzt TPI auf ein vernünftiges Verhältnis zwischen Aluminium- und Titanbearbeitung, um den Bedarf der OEMs zu decken. Entsprechend dem Materialeinsatz in Flugzeugen hält TPI das Verhältnis Aluminium:Titan mit ca. 80:20.

Die gute Ergonomie, die einfache Bedienung und die hohe Performance sieht Maschinenbediener Vivek als die Hauptvorteile der Handtmann Bearbeitungszentren.

Breites Maschinen-Spektrum

TPI setzt insgesamt sieben 5-Achs Bearbeitungszentren zur Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Aluminium des deutschen Maschinenbauers Handtmann ein. Mit über 50 Teilenummern deckt TPI hierbei eine hohe Vielfalt an Luftfahrt-Bauteilen ab. Deshalb sind die eingesetzten Handtmann Bearbeitungszentren in ihrer Bauart und Funktion ebenso unterschiedlich und umfassen sowohl Profilbearbeitungs- als auch Horizontalbearbeitungszentren.

Das Profilbearbeitungszentrum PBZ HD 600 von Handtmann wird primär zur Bearbeitung von Frames (verschiedenste Rahmen für Rumpf und Cockpit), Center Wing Boxes und verschiedensten Beams (Träger) mit einer maximalen Gesamtlänge von 6.000 mm eingesetzt. Mit Verfahrgeschwindigkeiten der X-, Y- und Z-Achse von 70/40/50 m/min sind Hochleistungszerspanung von Aluminium und angemessene Zerspanraten garantiert. Die zwei Horizontalbearbeitungszentren vom Typ HBZ CompactCell 200/100 mit einer Tischgröße von 2.000 x 1.000 mm und einer zusätzlichen Rüststation für hauptzeitparalleles Rüsten finden ihren Einsatz bei verschiedenen Strukturbauteilen, Flügel-Sektionen und Rumpf-Rahmen, die mit einer Hochleistungsspindel (max. 30.000 U/min) und 60/40/60 m/min Verfahrgeschwindigkeit in den Linearachsen bearbeitet werden.

Insgesamt vier Horizontalbearbeitungszentren der Baureihe HBZ AeroCell 500/200 werden zur Hochgeschwindigkeitszerspanung von Rumpf-Rahmen und einer Vielzahl weiterer Teile zwischen Cockpit und Flügel eingesetzt. Durch die vier identischen Maschinen können alle einer HBZ AC zugeordneten Bauteile auf jeder dieser vier Maschinen bearbeitet werden. Dies bietet dem Kunden ein hohes Maß an Flexibilität. Die Palettengröße von 5.000 x 2.000 mm ermöglicht zudem die Bearbeitung mehrerer identischer Werkstücke aus einer Aluminiumplatte. Hochleistungsspindeln mit 125 kW und 30.000 U/min sorgen für hohe Zerspanleistung, woraus kurze Bearbeitungszeiten resultieren. Die integrierte Palettenautomation der HBZ AeroCell Maschinen erhöht die Produktivität zusätzlich, indem Nebenzeiten auf ein Minimum reduziert werden.

Palettengrößen von 5 x 2 m erlauben die Bearbeitung mehrerer Bauteile aus einer Aluminium-Platte heraus.

Hohe Produktivität und Bedienerfreundlichkeit

„Die Zykluszeiten der HBZ AeroCell sind teilweise sogar weitaus besser als anfangs angenommen. Sehr schnelle Vorschubgeschwindigkeiten, äußerst leistungsstarke Maschinen und hohe Effizienz – alles zusammen ergibt eine höchst zufriedenstellende Produktivität“, ist Betriebsleiter Kyle Wagner mit der Performance der Handtmann Bearbeitungszentren zufrieden. In Bezug auf die Bedienerfreundlichkeit bewertet Maschinenbediener Vivek die Bearbeitungszentren von Handtmann äußerst positiv. Er betont insbesondere die einfache Be- und Entladung dank horizontaler Tischposition bei den HBZ AC und HBZ CC Maschinen, sowie gutes Spänemanagement und eine gute Einsicht in den Bearbeitungsraum. Die HBZ AC ist mit einer Videokamera ausgestattet, um die Einsicht während der Bearbeitung zu verbessern und den anderen, kleineren Maschinen hinsichtlich Einsicht und Bedienerfreundlichkeit in nichts nachzustehen.

Obwohl die Kapazitätsauslastung des Fertigungsbereichs bei TPI um die 100 % liegt, plant das Unternehmen eine signifikante Steigerung des Outputs. Sehr leistungsstarke Maschinen und die kontinuierliche Optimierung von Bearbeitungsstrategien sind dabei eine Grundvoraussetzung, um die geplante Erhöhung der Produktionsraten von 50 % zu erreichen – besonders da TPI nicht in neue Maschinen investieren will, solange die existierenden Programme nicht vollständig optimiert und das bestehende Potenzial ausgeschöpft sind. „Wir wollen das Maximum aus den Maschinen herausholen. Da die Maschinen so leistungsstark sind, gibt es noch immer etwas Potenzial, um durch Anpassung und Optimierung von Bearbeitungsstrategien, Programmen und Werkzeugauswahl die bestmöglichen Resultate zu erreichen“, so Wagner. Neben Prozessoptimierungen will TPI ein noch höheres Augenmerk auf Instandhaltung und Service legen, um die Maschinen reibungslos am Laufen zu halten.

Rund um die Uhr produzieren

TPI produziert 24/7, womit die Notwendigkeit von zuverlässig funktionierenden Maschinen außer Frage steht. In Bezug auf die Service-Unterstützung, welche hierfür neben der Maschinenqualität ebenso einen entscheidenden Faktor darstellt, ist TPI mit Handtmann zufrieden. Laut Wagner werden alle Hauptqualitätsmerkmale eines Servicebereichs wie Ersatzteillieferungen, Reaktionszeit, Ferndiagnose, Problemlösung und Training äußerst positiv erlebt. Im Falle eines Maschinenstops erlaubt die hohe Komplexität der Handtmann Bearbeitungszentren dank detaillierten PLC Programmen und Fernwartungsmöglichkeiten das sofortige Erkennen von Fehlern und einfache Diagnose bspw. dank einer Vielzahl an internen Sensoren. TPI bestellte die sieben Handtmann Maschinen ab 2010 innerhalb kurzer Zeit, was einige Herausforderungen für beide Seiten mit sich brachte. Diese konnten zwischenzeitlich jedoch gemeistert werden, sodass der Verfügbarkeitsgrad der Handtmann Maschinen heute den Erwartungen entspricht.

Obwohl das arabische Unternehmen ein eher kleines und junges Unternehmen ist, betrachtet es sich selbst als „Key-Player in der internationalen Luftfahrtindustrie, der eine bedeutende Rolle in der Supply Chain für Flugzeug-Strukturkomponenten spielt. Nicht unbedingt bezogen auf das Produktionsvolumen, sondern vielmehr auf einen exzellenten Ruf für pünktliche Lieferung, Qualität und wettbewerbsfähige Preise“, so Kyle Wagner. Im Bereich Aluminiumbearbeitung sind die sieben Handtmann Bearbeitungszentren eine tragfähige Basis für das Vorhaben von TPI, den Output signifikant zu steigern und eine der Schlüsselfiguren in der internationalen Aerospace Supply Chain zu bleiben.