Archiv für den Monat: November 2016

Baugruppenoptimierung durch Teilereduktion mit 3D-Drucktechnik

Statt 900 nur noch 16 Teile Ein Drittel des neuen GE-Triebwerks stammt aus dem 3D-Drucker

Der amerikanische Flugzeugmotoren-Hersteller General Electric setzt stärker auf 3D Druck als bislang jeder Konkurrent in der Welt: Vom neuen ATP-Turboprop-Triebwerk kommt mehr als ein Drittel aus dem 3D Drucker. Dieser Motor wird in das ebenfalls neue Business-Flugzeug Denali des amerikanischen Herstellers Textron Aviation eingebaut.

In die neue Cessna Denali des amerikanischen Herstellers Textron Aviation kommt ein ATP-Turboprop-Triebwerk von General Electric. Das Besondere: Ein Drittel der Komponenten stammt aus dem 3D-Druck mit Metallpulver.

General Electric Aviation, der größte Flugtriebwerk-Hersteller der Welt, beschäftigt sich schon seit 2010 mit dem 3D Druck von Motor-Komponenten. Zu den ersten in großer Serie produzierten Teilen gehören die Einspritzdüsen aus Kobalt-Chrom für die neuen “Leap”-Motoren, die von General Electric im Rahmen des Joint Ventures CFM mit Safran in Frankreich für den Antrieb von Verkehrsflugzeugen – darunter auch der Airbus A320neo – hergestellt werden. Bei dem neuen ATP-Motor für sehr viel kleinere Flugzeuge ist General Electric einen anderen Weg gegangen und hat dabei den 3D Druck von Beginn an in die Entwicklung des Motors mit einbezogen. Das begann schon beim Design.

Dieser neue Motor wird gegenwärtig im GE-Testzentrum in Prag in Tschechien ausgiebig getestet. Dort hat General Electric den größten Teil der Entwicklung von Turboprop-Triebwerken konzentriert. Zugleich ist Prag auch der Sitz des Geschäftsbereichs ATP-Motoren (Advanced Turboprop) geworden.

Ungleich weniger einzelne Teile im Motor

Wie Chefingenieur Mohamed Ehteshami von ATP erläutert, ist es durch den 3D Druck möglich geworden, in diesem Motor mit sehr viel weniger nicht-beweglichen Komponenten auszukommen. Die Zahl dieser Teile ist zunächst von mehr als 900 auf nur noch 16 reduziert worden.

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Beim neuen Turboprop für die Cessna Denali setzt der amerikanische Triebwerkshersteller GE Aviation noch mehr als bisher auf additive Fertigung.

Foto: GE Aviation

Das hat für diese Teile zu einer Gewichtseinsparung von 35 % geführt. Während der Entwicklung erwies sich diese Möglichkeit zur Komponenten- und damit auch Gewichtseinsparung als so gravierend, dass General Electric kurzerhand den Entwicklungsprozess temporär stoppte, um den Motor im Design noch stärker in Richtung auf gedruckte Teile auszurichten.

Dabei gelang es schließlich insgesamt 855 Einzelteile durch nur noch zwölf gedruckte Komponenten zu ersetzen. Das reicht vom Motor-Rahmen über die Brennkammer-Auskleidung und über den Ölsumpf-Behälter bis hin zu den Wärmetauschern und der Abgas-Anlage.

Motor und Flugzeug sind insgesamt leichter geworden

Die Konzentration auf sehr viel weniger und damit schließlich auch insgesamt leichtere Komponenten hat dann dazu geführt, dass das komplette Denali-Flugzeug von Cessna Textron allein durch den sehr viel leichteren Motor insgesamt fünf Prozent weniger wiegt. Wie Ehteshami anfügt, führt das wiederum als Konsequenz zu einem Rückgang des spezifischen Treibstoffverbrauchs des Denali-Flugzeugs um ein Prozent.

ÁDas Light Rider der Airbus-Tochter APWorks ist ein Elektromotorrad, dessen Rahmen im 3D-Drucker entstanden ist und ganze 6 kg wiegt.

Auch Rolls-Royce nutzt den 3D-Druck für die Herstellung großer Triebwerkteile. Einen Artikel dazu finden Sie hier. Und viele spannende Geschichten rund um den 3D-Druck verbergen sich hinter diesem Link.

Von Peter Odrich
Quelle: http://www.ingenieur.de/Themen/Flugzeug/Ein-Drittel-neuen-GE-Triebwerks-stammt-3D-Drucker vom 28.11.2016

Smarte Produktionslogistik / Fabrikplanung – Produktionsplanung / smart factories

Audi ersetzt Fließband durch 200 Montageinseln

So funktionieren Smart Factories: Audi trennt sich von der Fließband-Fertigung. Stattdessen setzt der Autobauer in Ingolstadt auf autonome Transport-Roboter, welche die Karosserie an 200 Montageinseln vorbeifahren. Jedes Auto wird dadurch so einzigartig wie ein Maßanzug.

Die Karosserien fahren eigenständig zu den benötigten Montageinseln. Die Reihenfolge kann variieren – je nachdem, wo gerade Kapazitäten verfügbar sind. Das steigert die Produktivität und entlastet Mitarbeiter vom Fließbandstress.

Henry Ford hätte Bauklötze gestaunt. 103 Jahre nach seiner Einführung des Fließbandes verabschiedet sich Audi von der einst revolutionären Idee, welche die Massenfertigung von Autos ermöglicht hat. Warum? Weil Autos keine Stangenware mehr sind. Gerade in der Oberklasse sind individuelle Ausstattungen gefragt, es laufen praktisch keine zwei Fahrzeuge mehr identisch vom Band. „Nur mit dem einen, immer gleichen Produkt ergab die Fließband-Fertigung vor 100 Jahren Sinn“, sagt Audi-Vorstand Hubert Waltl. „Heute wolle unsere Kunden genau das Gegenteil: Jeder Audi soll so einzigartig sein wie ein Maßanzug.“

Audi setzt auf Smart Factory

Audi schafft deswegen das Fließband ab. Im Werk in Ingolstadt wird es stattdessen zukünftig 200 Montageinseln geben. Roboter heben die Karosserie auf autonome Transportwagen, die verschiedene Insel-Routen abfahren. „Wie vor den Kassen im Supermarkt, wo sich der Kunde an der kürzesten Warteschlange anstellt, steuert das vernetzte Fahrzeug zunächst die Stationen an, wo die Auslastung niedriger ist“, erklärt Ingenieur und Innovationsmanager Fabian Rusitschka, der Audi bei der Umstellung unterstützt.

Autonome Fahrzeuge fahren Karosserien durch die Produktion. Mit dieser Alternative zum Fließband steigert Audi die Produktivität um 20 %.  Foto: Audi AG

Im Werk in Neckarsulm hat Audi das Fließband schon abgeschafft – der Sportwagen R8 entsteht in modularer Montage. Als nächstes testet Audi sie im ungarischen Motorenwerk in Györ. Waltl: „Sie stellt also keine Zukunftsmusik mehr dar.“ Bei den Konkurrenten Daimler und BMW sind vergleichbare Pläne hingegen nicht bekannt. Audi positioniert sich als Vorreiter.

Produktivität steigt um 20 %

Der Umstieg auf Montageinseln sorgt für deutlich höhere Produktivität. Ist eine Station nicht erforderlich, lässt sie das Fahrzeug aus. „Der Kunde in Afrika hat keine Sitzheizung bestellt, also umfährt das Fahrzeug diese Einbaustation“, sagt Rusitschka. Bei Zweitürern seien die Türdichtungen schneller montiert als im Viertürer. „Das Fahrzeug verlässt die Station schneller, die gesamte Auslastung wird höher – am Ende des Tages haben wir mehr Fahrzeuge produziert.“ Waltl rechnet mit rund 20 % mehr Produktivität: „Wir würden´s nicht machen, wenn´s teuer wäre.“

Verzicht auf Fließband entlastet Mitarbeiter

Auch die Mitarbeiter profitieren von den Montageinseln. Jeder Fabrikarbeiter „weiß, was für ein Stress entsteht, wenn man taktgebunden arbeiten muss“, sagt Waltl.

Tschüss, Fließband. Weil heutzutage quasi keine zwei Fahrzeuge mehr identisch vom Band laufen, verabschiedet sich Audi von der klassischen Produktionsmethode.  Foto: Audi AG

Während an manchen Bändern im VW-Konzern ein 60-Sekunden-Takt gefahren wird, können auf den Montageinseln auch alte und behinderte Mitarbeiter mithalten. Niemand muss mehr befürchten, die Anderen aufzuhalten. Rusitschka: „Psychologen sagen, das ist positiv für die Gesundheit der Mitarbeiter.“

In nur vier Stunden lässt sich der Elektrolaster Charge von nur einer Person montieren. Mit diesem Truck, der leicht, leise und umweltfreundlich ist, will der Unternehmer Denis Sverdlov den britischen Lkw-Markt von hinten aufrollen. ” 2017 soll der Charge in unterschiedlichen Größen gebaut werden. Mehr dazu finden Sie hier.

Von Patrick Schroeder
Quelle: http://www.ingenieur.de/Themen/Industrie-40/Audi-ersetzt-Fliessband-200-Montageinseln vom 28.11.2016