ToolScope überwacht und dokumentiert die Fertigung von Triebwerksturbinen-Bauteilen

Um die Sicherheit in der Luftfahrtindustrie lückenlos zu gewährleisten, müssen Fertigungsprozesse zahlreichen strengen Normen bestehen. Um den manuellen Aufwand bei der Dokumentation seiner Produktion zu reduzieren, setzt ein Zulieferer der Luftfahrtindustrie auf das unser Assistenzsystem ToolScope – für ein Plus an Zeitersparnis und Prozesssicherheit!

Die Normen für den Flugzeugbau und seiner Komponenten sind extrem streng und müssen lückenlos erfüllt sowie dokumentiert werden. „Ein Zulieferer, der diese Hürden erfolgreich genommen hat und zum festen Lieferantenpool der Luftfahrtbetriebe zählt, wollte den massiven manuellen Aufwand bei der Prüfung und Dokumentation reduzieren. Daher suchte er nach einem Prozessüberwachungssystem, das auch den Luftfahrtnormen GEP11TF12 sowie MTV548-4 entspricht. Die Lösung kommt in Form unseres ToolScope“, erläutert Marc Rottschäfer, Sales & Application Lead/Digital Solutions bei CERATIZIT.

Echtzeitkontrolle schützt Werkstück und Maschine

Besagter Zulieferer fertigt unter anderem Verdichterräder für Triebwerksturbinen, die so genannten Blisks aus der Nickel-Chrom-Legierung Inconel® 718. „Um teure Fehler im Produktionsprozess zu vermeiden, ist eine zuverlässige Echtzeitüberwachung mit ToolScope ein wichtiger Qualitätsfaktor. Das System warnt bei vorzeitigem Werkzeugverschleiß oder sogar Bruch und schützt somit Maschine und Werkstück“, weiß Marc Rottschäfer. 

Doch zuerst einmal mussten alle für die Blisk-Fertigung eingesetzten Bearbeitungszentren mit dem CERATIZIT ToolScope sowie der gleichen Sensorik für die Kühlmittelüberwachung ausgestattet werden. Die Herausforderung dabei: Die Maschinen stammten aus den Baujahren 2007 bis 2020 und hatten entsprechend unterschiedliche Steuerungen sowie Softwarestände. Dennoch gelang es, an allen Maschinen die gleiche Plattform für die Bedienung des ToolScope zu integrieren. Den Anwender freut es: Jede Maschine lässt sich in puncto Überwachung einheitlich bedienen.

ToolScope Hardware mit direkter Maschinenanbindung

Blisk für den Einsatz in Triebwerkturbinen: Die Bohrungen wurden mit ToolScope überwacht.

ToolScope-Module für die digitale Dokumentation

ToolScope besteht aus verschiedenen miteinander kombinierbaren Modulen, die unterschiedliche Monitoringaufgaben erfüllen. „Für unseren Kunden war es wichtig, Werkzeugbrüche rechtzeitig zu erkennen und dadurch Folgeschäden an Werkzeug, Werkstück und Maschine zu verringern. Dafür setzen wir das Modul TS-PM (Prozessüberwachung) ein, das sogar die mannlose Fertigung durch 100-Prozent-Kontrolle der Werkstücke ermöglicht“, so Marc Rottschäfer. Erweitert wurde es für die Luftfahrtnormen GEP11TF12 und MTV548-4. In diesem Fall werden Drehmoment der Spindel, Drehmoment der Vorschubachse, der Spindeldrehzahl, Kühlmitteldruck und Durchfluss überwacht.

Hilfe bei der Überwachung und Echtzeitdokumentation kritischer Prozesse leistet das Modul TS-QRep (Qualitätsdokumentation). „Um die hohen Standards der Luftfahrt sicherzustellen, muss der Zulieferer eine lückenlose Qualitätsdokumentation vorweisen können. Das TS-QRep-Modul speichert beispielsweise eine PDF als Qualitätsnachweis, generiert ein Prozessbild und speichert Prozessinformationen wie Seriennummer, Werkzeugnummer sowie Zeitstempel. Darüber hinaus wird dokumentiert, dass die definierten Prozessgrenzen auch penibel eingehalten werden“, erläutert Marc Rottschäfer.

TS-Connect (Netzwerkfunktionen) ermöglicht es, ToolScope in das Firmennetz einzubinden und via Netzwerk-Push-Funktion einen automatischen Transfer der generierten Prozessdaten und PDFs direkt auf den Kundenserver anzustoßen. Die IT-Abteilung des Kunden kann anschließend ein Backup der Daten nach ihren speziellen Bedürfnissen anlegen. 

Komplex und doch so einfach

Damit die Bliskfertigung für den Endkunden noch transparenter wird, kann der Maschinenbediener die Seriennummer des zu fertigenden Bauteils eingeben, wodurch die Dokumentation neben den von den Luftfahrtnormen geforderten Parametern auch die Seriennummer des Bauteils sowie die Werkzeugnummer enthält. Die Dokumentation wird je Seriennummer des Bauteils sortiert abgelegt und kann dem Endkunden im Bedarfsfall leicht zur Verfügung gestellt werden. Vollständig automatisieren lässt sich der Vorgang mit Barcode-Scannern oder wenn die Daten bereits in der Steuerung hinterlegt sind.

Mittels unterschiedlicher ToolScope-Module lassen sich auch komplexe Dokumentationsaufgaben wie in der Luftfahrtindustrie normenkonform dokumentieren – und zwar in einem Bruchteil der Zeit.

Automatisiert, funktioniert!

CERATIZIT hat dem Zulieferer mit ToolScope die Arbeit enorm erleichtert: Was zur Dokumentation früher umständlich und langwierig manuell aus dem System gezogen werden musste, geschieht nun automatisiert – und damit in einem Bruchteil der Zeit. „Ebenfalls ein wichtiger, qualitätsfördernder Aspekt von ToolScope: Das System schützt die wertvollen Werkstücke und Maschinen, indem es rechtzeitig vor Werkzeugbruch warnt und den Prozess bei Bedarf stoppt. Somit wird die Blisk-Fertigung für den Endkunden noch transparenter – und das Fliegen ein weiteres Stück sicherer!“, resümiert Marc Rottschäfer.