Der Montage neues Gesicht

Der Autor Martinus Menne ist freier Fachautor und verfasste den Beitrag im Auftrag der Item Industrietechnik und Maschinenbau GmbH, Solingen

„Helicopter sind keine Massenware. Sie werden in Kleinserien produziert und nach Kundenwunsch ausgestattet“, erklärt Dipl-Ing. (FH) Reinhold Gross-kopf, Leiter Fertigungsmittelkonstruktion, Zentrale Fertigung, bei Eurocopter in Donauwörth. Eurocopter fertigt Hubschrauber für den Zivil- und Militär-Einsatz. Neben einer Rotorblatterstellung bei Paris verfügt das Unternehmen über die Fertigungsstätte in Donauwörth und einen Entwicklungsstandort in Ottobrunn. „Unsere hochflexible Fertigung verlangt vom Betriebsmittelbau ebenso offene Lösungen im Hinblick auf die Montagevorrichtungen für die Helicopter-Bauteile“, meint Grosskopf.

Solche Lösungen bestanden bisher aus Stahlkonstruktionen, die geschweißt, gerichtet, sandgestrahlt und lackiert werden mussten. „Eine aufwändige Prozedur, denn bei den teilweise sehr komplexen und schweren Montagegestellen kommt es nicht nur auf ein Höchstmaß an Stabilität an, sondern auch auf Genauigkeit mit Toleranzen im Zehntel-Millimeterbereich. Zudem ist jeder Serienanlauf mit vielen Vorrichtungsänderungen verbunden, da wir keine Nullserie fahren können“, betont Grosskopf.

Vor etwa vier Jahren stand er in der Hubschrauber-Endmontage und betrachtete die alten Montagegestelle für die Prototypen des heutigen EC 135. „Wir sollten mit der Fertigung die Montageplätze neu gestalten. Für uns auch eine einmalige Chance, sich von den bisherigen Vorrichtungen in Stahlbauweise zu verabschieden“, erinnert sich der Konstrukteur, der sich kurz zuvor bei einem Automobilzulieferer von den Vorzügen der Alu-Systemprofile überzeugen konnte. „Das Unternehmen musste mehrmals im Jahr die Fertigungseinrichtungen diverser Arbeitsstationen neu strukturieren und hatte sehr positive Erfahrungen mit Aluminiumprofilen gemacht.“

Obgleich die Fertigung von Eurocopter nach anderen Lösungen verlangte und Montagegestelle aus Stabilitäts- und Präzisionsgründen bisher meist in Stahl realisiert wurden, weckten vor allem zwei Besonderheiten der Aluminiumprofile Grosskopfs Interesse: „Die Profilquerschnitte waren wie ein Urmeter aufgebaut. Demzufolge musste das Wärmeausdehnungsverhalten in allen drei Profilrichtungen sehr homogen sein. Zudem weisen die Profil-außenseiten eine leichte Erhöhung in den Nuten auf. Damit könnten wir in Nietbereichen, in denen hohe dynamische Kräfte entstehen, Schrauben mit Zugvorspannung einsetzen, ohne diese immer wieder nachziehen zu müssen.“

Reinhold Grosskopf setzte sich mit Item, dem Anbieter des MB Baukastens, in Verbindung. Ziel war es, von Anfang an ein größeres Montagegestell mit Alu-Profilen zu realisieren: „Würde uns das gelingen, hatten wir bei kleineren Gestellen und Elementen mit keinen Schwierigkeiten zu rechnen.“ Als erstes konzipierte das Team die Bauvorrichtung der Endmontagelinie für den EC 135. Bereits während der Konstruktionsphase erkannte der Betriebsmittelbau das enorme Potenzial der Elemente für eine verbesserte Fertigungsumgebung.

„Wir konzipierten unsere alten Montagegestelle als geschlossene Konstruktionen. Dies führte zu einem entscheidenden Manko: um ins Innere zu gelangen, mussten unsere Monteure über eine Schwelle steigen. Mit den Elementen von Item konnten wir erstmals offene Konstruktionen bauen, die stabil waren und dennoch einen freien, ebenerdigen Zugang in die Montagevorrichtung gewährleisteten“, unterstreicht Grosskopf einen der Vorteile. Auch Leitungen müssen nun nicht mehr im Gestell verlegt werden: „Wir führen die Pressluft mit einer zentralen Leitung an die Vorrichtung heran und leiten sie dann durch die Hohlräume der Profile exakt an die Stellen, an denen sie benötigt wird.“ Flexibilität im Montagebetrieb garantieren die Systembauelemente zudem durch die problemlose Adaption von Zusatzelementen.

„Selbst marginale Änderungen an einem Modul sind nun schnell realisierbar, da wir ohne Schweißarbeiten einzelne Elemente vor Ort entfernen oder austauschen können, ohne die Fertigung zu unterbrechen. Die Justierung der neuen Elemente wird ebenfalls an Ort und Stelle mit einem Lasertracker vorgenommen“, freut sich Grosskopf. Er gibt allerdings auch zu, dass die Lösungen aus Aluminium vom reinen Materialpreis im Vergleich zur Stahlkonstruktionen teurer sind.

Aber die neuen Gestelle bieten für die Betriebsmittelherstellung Vorteile, die sich nachhaltig auf die Montagezeiten auswirken. Grosskopf nennt Zahlen: „Beim Konstruieren eines Montagegestells mit Item-Sys-temelementen für den EC 135 konnten wir gegenüber der Stahlkonstruktion 15 % Aufwand einsparen. Dies ist nicht zuletzt auf die leichte Ein-bindung der Elemente via Item-CD-Rom in unsere CAD-Zeichnungen zurückzuführen, anhand derer wir die Stücklis-ten erstellen. Von Item erhalten wir fertig gesägte Profile und Elemente, die nur noch montiert werden müssen.“

Die Vorteile des neu konzipierten Gestells machten sich auch in der Fertigung bemerkbar: „In Relation zur Montage in der alten Vorrichtung konnten wir 25 % unseres Aufwandes einsparen.“

Mittlerweile stößt man bei Eurocopter in Donauwörth in nahezu jedem Winkel der Fertigung auf Item-Profile. Seit ihrem Einzug realisierte der Betriebsmittelbau circa 50 Großbau- und 150 Hilfsvorrichtungen. Hinzu kommen Ausrüs-tungsvorrichtungen beispielsweise für Triebwerke und Hilfseinrichtungen wie Bohr- und Fräseinheiten. Auch die Arbeitsplätze der Werker und deren Peripherie wurde aus dem Systembaukasten angefertigt. „Die hohe konstruktive Flexibilität der Elemente wirkt sich positiv auf die Kreativität des Betriebsmittelbaus aus“, ist Reinhold Grosskopf überzeugt. „Wir können Lösungen entwickeln, die sich in Stahl nicht umsetzen ließen. Bestes Beispiel hierfür sind die Narrow-Body-Frachttore für den Airbus, für deren Fertigung wir etliche Module konzipierten, die letztendlich das komplette Gesicht der Montage völlig veränderten. Zudem sind die Gestelle und Einrichtungen aus den Alu-Profilen auch optisch sehr ansprechend. Das schätzen wir besonders, wenn wir Kunden zu Betriebsbesichtigungen einladen.“

Ausführliche Informationen

MB-Systembaukasten

KEM 610

Internet

Grundelemente des Systembaukasten sind Profile aus Aluminium mit hohem Anspruch an Festigkeit und Design und eine in Funktion und Ausführung abgestimmte Verbindungstechnik. Viele Zubehörteile ermöglichen vielfältigste Applikationen – von einfachen Gestellen oder Maschineneinhausungen bis hin zu komplexen Handlingsystemen oder Sondermaschinen.