Digitale Transformation: Airbus Helicopters Fliegende Komponenten virtuell programmiert

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Für ein Höchstmass an Sicherheit simuliert Airbus Helicopters die automatisierte Fertigung sicherheitsrelevanter Komponenten mit dem DMG Mori Digital Twin.

In der langjährigen Historie von Airbus haben Hubschrauber seit den 60er-Jahren einen festen Platz. Der Standort Donauwörth blickt ebenfalls auf eine von Luftfahrttechnik geprägte Geschichte. 1972 entsteht die Messerschmidt-Bölkow-Blohm GmbH (MBB), 1989 beteiligt sich die Deutsche Aerospace (DASA) an dem Unternehmen, 1992 fusioniert MBB mit der französischen Aérospatiale zum Eurocopter-Konzern. Dieser wurde 1999 Teil des EADS-Konzerns. Im Rahmen der Umstrukturierung und Umbenennung zur Airbus Group und später Airbus wurde 2014 aus Eurocopter die heutige Airbus Helicopters GmbH. Am Standort Donauwörth verantworten rund 8000 Beschäftigte die Entwicklung und den Bau von Hubschraubern für den zivilen und militärischen Einsatz. In der mechanischen Fertigung werden für jedes neue Bauteil Bearbeitungsprozesse zur Serienreife gebracht und zertifiziert, damit die Herstellung gemäss aller Sicherheitsvorschriften auch an anderen Standorten erfolgen kann.

Werkzeugmaschinen von DMG Mori spielen seit jeher eine entscheidende Rolle in der Zerspanung der hochwertigen Komponenten aus Titan, Stahl und Aluminium. Hierfür wurden unter anderem zwei Palettensysteme mit jeweils fünf DMC 80 U Duoblock bzw. DMC 80 H linear installiert. In der Prozessauslegung neuer Bauteile setzt Airbus Helicopters auf den DMG Mori Digital Twin, der zuverlässige und effiziente Fertigungsprozesse gewährleistet.

Zertifizierte Fertigungsprozesse sicherheitsrelevanter Komponenten

Die Sicherheit der Passagiere von Flugzeugen und Hubschraubern hat seit jeher oberste Priorität für Airbus. Daraus resultiert schon in der Fertigung ein extrem hoher Anspruch an das technische Know-how der Fachkräfte und die Qualität der anspruchsvollen Komponenten. «Wir nutzen ausschliesslich hochwertigste Stahl-, Titan- und Aluminiumlegierungen», erklären Thomas Heinrich und Steffen Rössner, beide bei Airbus Helicopters zuständig für die Programmierung in der mechanischen Fertigung. Da es sich ausschliesslich um sicherheitsrelevante Werkstücke handelt, erfolgt die Bearbeitung in eingefrorenen Prozessen. «Das heisst, nach der Zertifizierung von Bauteilen und ihren Herstellungsprozessen darf nichts mehr verändert werden – weder Programme noch Werkzeuge.»

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Automatisierte Produktion auf zwei Palettensystemen mit jeweils fünf Bearbeitungszentren

Eine grosse Herausforderung in der Produktion bei Airbus Helicopters ist die möglichst effiziente und prozesssichere Fertigungsauslegung neuer Bauteile. Mit zwei von DMG Mori konzipierten Fertigungslinien kann das Team die automatisierte Herstellung der Komponenten über drei Schichten aufrechterhalten. Jede Anlage verfügt über vier Rüstplätze. Die Hochregale bieten Platz für jeweils 80 Paletten. Zusätzlich zu den grossen Werkzeugmagazinen der jeweils fünf DMC 80 U Duoblock und DMC 80 H linear bieten externe Werkzeugmagazine mit 800 Plätzen für die Stahl-/Titanbearbeitung und 1000 Plätzen für Aluminiumbearbeitung ausreichend Stauraum für Schwesterwerkzeuge. «Die Laufzeiten für jeden Bearbeitungsschritt sind in den Programmen hinterlegt, sodass die Anlage rechtzeitig neue Werkzeuge einwechselt, bevor die hinterlegten Standzeiten überschritten werden», so Steffen Rössner.

DMG Mori Digital Twin: Prozesssimulation im exakten Maschinenabbild

In der zentralen Programmierung nutzen Thomas Heinrich und Steffen Rössner Siemens NX inklusive der dort verfügbaren Simulationsmöglichkeiten. «Da dort lediglich der NC-Code interpretiert wird, ohne dass die Software die exakte Maschinenumgebung oder die Steuerung kennt, haben diese Simulationen Grenzen», findet Thomas Heinrich. Eine optimale Lösung habe Airbus Helicopters im Digital Twin von DMG Mori gefunden. Er repräsentiert das digitale Abbild einer individuellen DMG-Mori-Werkzeugmaschine. Dieses Abbild beinhaltet den Arbeitsraum mit allen Komponenten, inklusive aller Funktionalitäten wie Bewegungen und Steuerungsfunktionen sowie die NC und SPS und deren Zyklen.

Reduzierte Kosten dank schnellerem Produktionshochlauf, kollisionsfreiem Einfahren und realitätsnaher Schulung

«Die exakte 1:1-Simulation der Programme verschafft uns wesentliche Vorteile», betont Steffen Rössner. «Wir können sicher sein, dass die Bearbeitung auf der Maschine kollisionsfrei ist, erzielen durch die virtuellen Tests einen deutlich schnelleren Produktionshochlauf, während die Systeme weiter produzieren.» Mit Blick auf die Vermeidung von Kollisionen ergänzt Thomas Heinrich: «Die Lizenz für den Digital Twin macht sich spätestens dann bezahlt, wenn man durch die Simulation einen grösseren Crash vermeidet.» Als weiteren Vorteil nennt er die reduzierten Kosten: «Wir können im Digital Twin ungenutzte Potenziale identifizieren und digital erschliessen.» Die Funktionalitäten des Digital Twin gehen für DMG Mori weit über diese Nutzung hinaus.

Sichere Produkte und Fertigungsprozesse dank des DMG Mori Digital Twin

Die Software spielt beispielsweise auch in der Ausbildung ihre Stärken aus. Die realitätsnahe Schulung ohne unproduktive Maschinenstunden ist ein signifikanter Kostenfaktor für Unternehmen. Die Möglichkeiten des DMG Mori Digital Twin fügen sich perfekt ein in das Tagesgeschäft und die Philosophie von Airbus Helicopters. «Die Sicherheit unserer Produkte hat oberstes Gebot. Das gilt gleichermassen für unsere Fertigungsprozesse», schlägt Thomas Heinrich eine Brücke. «Der Digital Twin ist das perfekte Werkzeug, um diese Sicherheit zu gewährleisten.»

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