Der Triebwerkshersteller MTU Aero Engines hat in München eine Montagelinie für den A320neo-Getriebefan aufgebaut – mit einigen technologischen Schmankerln.
Eine Endmontage im zweiten Stockwerk? „Da macht jeder große Augen bei einer Führung“, sagt Elmar Stichlmair und schmunzelt. Stichlmair ist Consultant Engineering Montage zivile Programme bei der MTU. Er und sein Team begleiten seit Oktober 2011 die Planung und Umsetzung der neuen Montage des A320neo-Getriebefans PW1100G-JM in München. Die Gebäudesituation war dabei allerdings nur eine von mehreren Herausforderungen.
Die MTU produziert nicht nur wesentliche Komponenten für die Getriebefan-Familie des US-amerikanischen Herstellers Pratt & Whitney, darunter die schnelllaufende Niederdruckturbine und die ersten vier Stufen des Hochdruckverdichters. Erstmals ist mit dem PW1100G-JM die Endmontage eines neuen zivilen Triebwerks bei dem Hersteller in der bayerischen Landeshauptstadt angesiedelt. „Wir montieren ein Drittel der Triebwerke. Damit zeigen Airbus und Pratt & Whitney großes Vertrauen in die MTU“, sagt Dr. Rainer Martens, MTU-Technikvorstand. Im August 2016 verließ das erste in München montierte PW1100G-JM die neue Linie. Die Produktion läuft seitdem sukzessive hoch. Für dieses Jahr sind rund 70 Triebwerke geplant, von 2019 an soll ein A320neo-Getriebefan pro Arbeitstag ausgeliefert werden.
Ursprünglich war angedacht, eine identische Endmontagelinie wie bei Pratt & Whitney in Middletown, Connecticut, und West Palm Beach, Florida, aufzubauen – ein Monorail-System, bei dem die Triebwerke an der Decke hängend weiterbewegt werden. Allerdings zeigte sich schnell, dass dieses System zu wenig flexibel ist. Die MTU entschied sich schließlich für ein anderes Konzept: ein als Floor Based Transportation System bezeichnetes Fließsystem. „Dabei handelt es sich um unterschiedliche Carrier, ferngesteuerte Fahrzeuge. Sie können sowohl einzeln ferngesteuert werden als auch im Verbund mit einer Verbindungsstange“, erklärt Stichlmair. Auf dem bodenbasierten System wird das Triebwerk von Station zu Station bewegt und wächst. Gestartet wird mit dem Kerntriebwerk, das aus drei zugelieferten Modulen besteht und vertikal montiert wird. Anschließend wird das Ganze in die Horizontale gedreht. Parallel wird auf einer der fünf Vormontagestationen das LPT-TEC-Supermodul gebaut, es besteht aus der Niederdruckturbine (Low Pressure Turbine, LPT) und dem Turbinenaustrittsgehäuse (Turbine Exhaust Case, TEC). Das Supermodul fließt in einer Art Fischgrätensystem seitlich in die Hauptmontage ein. Stück für Stück entsteht so der sogenannte Propulsor, indem unter anderem der Niederdruckverdichter mit dem Getriebesystem (Fan Drive Gear System, FDGS) eingebaut wird. Bis zur Komplettierung durchläuft ein A320neo-Getriebefan insgesamt acht Stationen. Um das Flächenlayout und die Größe der einzelnen Stationen zu definieren, griffen Stichlmair und seine Kollegen auch auf ungewöhnliche Methoden zurück: „Wir haben ein 1:1-Kartonagen-Modell [des Triebwerks; d. Red.] nachgebildet – auch die Module, die wir für die Serienmontage angeliefert bekommen“, so Stichlmair.
Am Ende kann das rund 2,8 Tonnen schwere Triebwerk um seine Längsachse gedreht werden und ermöglicht dadurch gute ergonomische Bedingungen. „Unsere Entwicklungs- und Montageprozesse werden in massivem Umfang durch IT-Systeme unterstützt“, fügt Dr. Martens hinzu. Beispielsweise wird elektronisch überprüft, ob alle Schrauben mit den richtigen Drehmomenten angezogen wurden. „Es gibt eine Fülle von IT-Applikationen, die am Ende gar nicht so sehr auf die Effizienz zielen, sondern auf die Absicherung der Montageprozesse.“
Ein Triebwerksprüfstand für mehrere Zwecke
Im Vergleich zur herkömmlichen Dock-montage, bei der das jeweils benötigte Material zum Triebwerk geliefert wird, sind laut Stichlmair durch die automatisierte, bodengeführte Fließfertigung höhere Stückzahlen auf kleinerer Fläche möglich. Zudem seien weniger Werkzeuge nötig. „Wir haben auch eine höhere Transparenz. Die Linie zeigt relativ schnell auf, wo Probleme existieren: Wo sind bestimmte Teile nicht verfügbar? Wo passen Abläufe nicht?“
Daran wird vor allem noch in der jetzigen Lernphase gearbeitet, um einen optimalen Standardablauf für die steigenden Produktionszahlen zu garantieren. Das Ziel: 20 Tage oder weniger von der Annahme der ersten Teile bis zur Triebwerksauslieferung.
Über einen neuen Lastaufzug gelangen die fertigen Triebwerke schließlich aus der Endmontage im zweiten Stock ins Erdgeschoss, von dort geht es für Tests zum Prüfstand. „Dieser ursprünglich reine Entwicklungsteststand wurde adaptiert zu einem Dual-Use-Prüfstand“, so Stichlmair. Nun können darauf sowohl A320neo-Serientriebwerke getestet als auch Entwicklungsläufe durchgeführt werden. „Das PW1100G-JM ist das wichtigste Programm in unserer Triebwerksfamilie“, sagt Dr. Martens. Dafür hat die MTU ordentlich investiert: Inklusive der Teststandanpassungen flossen bis heute rund 22 Millionen Euro in den Aufbau der Endmontage. Mittelfristig sollen etwa 100 Mitarbeiter im Schichtbetrieb die Getriebefans für die A320neo produzieren.
FLUG REVUE Ausgabe 10/2017
