Hill Helicopters setzt auf CAD/CAM-System «Hypermill» von Open Mind CAD/CAM-Technologie für Helikopterkomponenten

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Hill Helicopters ist ein englischer Hersteller von Leichthubschraubern. Das Unternehmen aus Rugeley, Staffordshire, hat mit einem Team von über 80 Ingenieuren ein komplettes Luftfahrzeug von Grund auf entwickelt und hergestellt. Um dies zu erreichen, suchte sich Hill Helicopters Unterstützung führender Hersteller von Werkzeugmaschinen, Zerspanungswerkzeugen und weiterer Fertigungskomponenten. Auf der Suche nach einer CAD/CAM-Technologie, die sich in der Luft- und Raumfahrtindustrie bewährt hat, entschied man sich für «Hypermill» von Open Mind Technologies.

Dr. Jason Hill, Unternehmensgründer, Vorsitzender und Chefingenieur von Hill Helicopters, stellt sein Unternehmen vor: «Hill Helicopters ist Entwickler, Designer und Hersteller des fünfsitzigen Turbinenleichthubschraubers HX50. Wir bringen die Produktion von Leichthubschraubern zum ersten Mal seit 50 Jahren zurück nach Grossbritannien. Um einen effektiven Leichthubschrauber für die private Luftfahrt verkaufen zu können, muss man sich ungefähr im Preisrahmen hochmotorisierter High-End-Sportwagen bewegen. Dazu kann man sich nicht auf bestehende Lieferketten der Luft- und Raumfahrtindustrie stützen. Wir mussten also eine vertikal integrierte Fertigungsstrategie entwickeln, bei der wir alles von Grund auf selbst herstellen.»

«Hypermill» für komplexe Bauteile

Dr. Jason Hill erklärt, wie das Unternehmen dies erreicht hat: «Wir haben die gesamte Zerspanungs- und Verbundwerkstoffkapazität für ein komplettes Luftfahrzeug mit Antriebssystem entwickelt. Das war ein enormes Unterfangen. Wir verfügen über eine Gruppe von Technologiepartnern, die uns im Wesentlichen dabei geholfen haben, uns auf der Lernkurve nach oben zu bewegen. Dies hat es uns ermöglicht, Teile zu bearbeiten, zu giessen und Komponenten aus Verbundwerkstoffen herzustellen. Open Mind Technologies war ein sehr wichtiger Lösungspartner, der es uns ermöglichte, komplex zu bearbeitende Bauteile aus einer Vielzahl von Materialien zu programmieren und herzustellen.»

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Frühzeitige Beratung in der CAM-Programmierung

Justin Talboys-Cotton von Open Mind Technologies UK erinnert sich an den Beginn der Zusammenarbeit: «Ursprünglich wurden wir von Hill Helicopters gebeten, uns einen Impeller anzusehen. Es war ein sehr anspruchsvolles Bauteil, doch wir konnten die Herausforderung meistern. Seitdem gibt es eine breite Palette von Werkstücken, die Hill Helicopters mit ‹Hypermill› programmieren und herstellen möchte. Im Laufe der weiterführenden Zusammenarbeit lösten wir viele Schwierigkeiten bei der Programmierung und als das Unternehmen weitere Anlagen und Werkzeugmaschinen kaufte, wurde ‹Hypermill› immer intensiver genutzt. Es war wirklich interessant, bereits in einem so frühen Stadium – noch bevor Maschinen und Programmierer vorhanden waren – Teil eines Entwicklungsprogramms für Hubschrauber zu sein und es von Beginn an wachsen zu sehen.»

Niedrige Betriebskosten

Mit 943 vorbestellten Luftfahrzeugen, die in 67 Länder geliefert werden sollen, nähert sich das Unternehmen schnell der Absatzmarke von 1000 Stück. Derzeit wird in eine neue Anlage investiert, um das Wachstum zu bewältigen, und jeden Monat werden neue Meilensteine erreicht. Hill Helicopters hat einen neuen Ansatz für die Bereitstellung und Unterstützung von Privatluftfahrzeugen zu einem erschwinglichen Preis entwickelt: «General Aviation 2.0» (GA 2.0).

Es beginnt mit einer modernen Konstruktion der Luftfahrzeuge von Grund auf, die gleichzeitig die neuesten EASA- und FAA-Lufttüchtigkeitsanforderungen erfüllt oder übertrifft. Darüber hinaus bietet GA 2.0 auch ein völlig neues, sicheres und vollständig unterstütztes Nutzungserlebnis. Diese Faktoren sorgen dafür, dass das neue Luftfahrzeug niedrige Betriebskosten und einen stabilen, hohen Wiederverkaufswert aufweist, wodurch der Besitz eines privaten Hubschraubers erschwinglicher wird als je zuvor. Das Hill-GT50-Triebwerk ist ein 400 PS starkes Aggregat mit einer Startleistung von 440 PS auf 1000 Fuss (ca. 3000 m), einer Reisegeschwindigkeit von 140 Knoten und einer maximalen Reichweite von 700 nm (nautische Meile). Das Unternehmen stellt auch eine kommerzielle Variante her, den HC50.

CAM-System minimiert Risiko von Programmierfehlern

Dr. Jason Hill kommentiert den aktuellen Stand der Entwicklung mit den Worten: «Im Grunde geht es uns in dieser Phase nur darum, die Entwicklung von Teilen und Subsystemen so schnell wie möglich voranzutreiben. So gut wie alles, was wir hier an jeder einzelnen Maschine fertigen, ist ein Erstexemplar, ein Einzelstück. Wir müssen also das Risiko von Programmierfehlern oder Maschinenstillständen in den Griff bekommen, während wir diese Entwicklungsphasen in hohem Tempo durchlaufen. Die Fähigkeiten von ‹Hypermill› sind für uns absolut entscheidend, um dies mit einem Minimum an Risiko und einem Maximum an Vertrauen so schnell wie möglich zu erreichen.»

Die technisch beste, kollisionsfreie Anstellung

Justin Talboys-Cotton von Open Mind erläutert: «Der ‹Hypermill Virtual Machining Optimizer› findet automatisch die technisch beste, kollisionsfreie Anstellung und optimiert Verfahrbewegungen. Die Technologie passt das NC-Programm genau an die Kinematik der Maschine an, selbst bei komplexen Bearbeitungszentren. Mit dem digitalen Zwilling und dem Optimizer-Modul stellen wir automatisch sicher, dass die Prozesse kollisionsfrei ablaufen und innerhalb des Bearbeitungsbereichs ausgeführt werden können. Für die CAM-Anwender ist kein zusätzlicher Programmieraufwand notwendig. Ich denke, das Hauptziel in Bezug auf Effizienz besteht darin, die vielen Teile und zahlreichen Designänderungen zu verwalten, die zum ersten Mal durch die Prozesskette laufen. ‹Hypermill› ermöglicht es Hill Helicopters, ihre Programme wirklich zu optimieren, in erster Linie als Test für ‹Fit for Function›, aber auch um sicherzustellen, dass die Teile tatsächlich in der Produktionsumgebung gefertigt werden können.»

Dr. Jason Hill ergänzt: «Wir verwenden ‹Hypermill› für alle Dreh- und Fräsbearbeitungen. Mit dieser CAD/CAM-Lösung können wir Hunderte von komplexen Bauteilen aus einer Vielzahl von Materialien mit extrem engen Toleranzen schnell entwickeln und fertigen.»

Fazit – Traum erfüllt

Abschliessend sagt Dr. Jason Hill zu dem Projekt: «Seit ich ein kleiner Junge war, habe ich davon geträumt, diesen Hubschrauber zu bauen. Dass ich nun Jahre später in einer Position bin, dies in die Tat umzusetzen und wir nicht mehr weit davon entfernt sind, tatsächlich zu fliegen – das ist eine unglaubliche Erfahrung. Der Bau eines Hubschraubers und eines Strahltriebwerks sind sehr herausfordernd. Aber die Freude unserer Mitarbeiter sowie unserer Kunden, die sehen, wie unser Hubschrauber Wirklichkeit wird und seine ersten kleinen realen Schritte absolviert, macht das mehr als wett. Es ist eine Reise, die sich definitiv gelohnt hat.»

(böh)

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