Aerospace: Mission accomplished

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Aerospace: Mission accomplished

Vom Pilot- zum Referenzkunden: Starrag sichert mit ZEISS-Lösung Präzision ohne Abstriche.

duziert Fertigungslösungen für die Luft- und Raumfahrt. Um die Messzeiten für Turbinenschaufeln zu verkürzen, arbeitete das schweizerische Unternehmen im Rahmen eines Pilotprojektes als erstes Unternehmen der Welt mit dem Koordinatenmessgerät ZEISS PRISMO fortis.

Mit Faszination und grosser Verwunderung reagieren Nutzende, wenn sie sehen, wie genau und schnell sich Turbinenschaufeln auf einer ZEISS PRISMO fortis mit ZEISS CMM Acceleration Mode for Aerospace Applications messen lassen. Roland Ziltener, Plant Director Starrag AG, Rorschacherberg, versteht das Staunen seiner Kollegen: »Schnelligkeit und höchste Präzision gingen lange nicht zusammen. « In der Luft- und Raumfahrtbranche, in der Bauteile wie Turbinenschaufeln nach jedem Fertigungsschritt zu 100 % geprüft werden müssen, »wird die Qualitätssicherung deshalb schnell zum Engpass.« Mehr Messgeräte einzusetzen ist für Ziltener dabei keine Lösung. »Um eine prozesssichere und rentable Fertigung zu gewährleisten, benötigt man eine sehr schnelle und zuverlässige Rückmeldung, ob die Bauteile den hohen Qualitätsanforderungen entsprechen.«

Kundenanforderungen haben oberste Priorität

Ziltener weiss, wovon er spricht. Denn nach Rorschacherberg kommt Kundschaft aus aller Welt mit ihren spezifischen Aufgaben, um geeignete Bearbeitungszentren für die Fertigung von Turbinenschaufeln, Blisks, Impellern, Casings und anderen Flugzeuganwendungen zu erhalten. Anhand der vorgegebenen Anforderungen zur Stückzahl oder Laufzeit der Bauteile konzipiert Starrag die jeweilige Produktionslösung mit den passenden Vorrichtungen. Häufig wünschen sich die Anwender dabei eine Gesamtlösung, die von der Bearbeitungsmaschine über die Werkzeugfertigung bis hin zur Messtechnikprogrammierung reicht. Starrag ist laut Ziltener daher »nicht nur mit den Anforderungen der Branche vertraut, sondern in vielen Bereichen, darunter auch in der Messtechnik, auf dem neuesten Stand der Technik«.

Pilotprojekte sichern Marktführerschaft

Für Ivan Nytsch, Head of Global Customer Segment Aerospace bei ZEISS, war und ist Starrag »ein idealer Pilotkunde«. Auch, weil der Anbieter von Komplettlösungen sich mit dem Fertigungsprozess seiner Kundschaft sehr gut auskennt. Und hier schliesst sich für Nytsch der Kreis. Denn auch ZEISS versteht die Prozesse der Abnehmer und entwickelt passgenaue Lösungen. Die Antwort auf die Herausforderung der Aerospace-Branche, Bauteile der Luft- und Raumfahrt hochpräzise, zuverlässig und dabei schneller messen zu können, gab ZEISS mit der Erweiterung der PRISMO-Familie um das Koordinatenmessgerät ZEISS PRISMO 7/12/7 fortis.

» Starrag hat in einer Branche, die höchste Präzision in Fertigung und Qualitätskontrolle erfordert, mit diesem Pilotprojekt neue Massstäbe in der Qualitätssicherung gesetzt.«

Roland Ziltener, Plant Director, Starrag

Faszination für eine neue Lösung

Roland Ziltener, damals noch Leiter Qualitätsmanagement bei Starrag, erinnert sich gut an den Beginn des Projekts.»Wir haben uns das Gerät in Oberkochen angesehen und waren sofort begeistert.« Um zu überprüfen, ob die Neuentwicklung trotz der enormen Optimierung der Messzeit die geforderte Präzision liefert, wurden über 1,5 Jahre lang alle Turbinenschaufeln, die Starrag im Auftrag von Partnerkunden herstellte, mit der ZEISS PRISMO fortis vermessen. Da die Grösse, das Material und die Geometrie der Turbinenschaufeln unterschiedlich sind, wurde das Gerät »breit getestet«, so Ziltener. Um die Genauigkeit der ZEISS PRISMO fortis bewerten zu können, wurden die Messergebnisse mit Referenzwerten der ZEISS PRISMO navigator verglichen. Da beide Koordinatenmessgeräte im selben Messlabor standen, konnte ausgeschlossen werden, dass äussere Faktoren die Ergebnisse beeinflussen.

Zusammenarbeit auf Augenhöhe

Da Starrag bereits viele Jahre mit der Software ZEISS CALYPSO arbeitete, verlief die Implementierung der Lösung vor Ort reibungslos. Und auch während der Pilotphase kooperierte Starrag und ZEISS eng und »stets auf Augenhöhe zusammen «, sind sich Ziltener und Nytsch einig. Gemeinsam wurden beispielsweise in regelmässigen Meetings die Messdaten besprochen. Informationen, die ZEISS nutzte, um das Anfahr- und Beschleunigungsverhalten des Drehtisches und der Maschine weiter zu optimieren. Zudem vereinfachte ZEISS während der Pilotphase die Bedienbarkeit des Gerätes und die Erstellung der Prüfpläne. Die Leistung der mit dem Paket ZEISS CMM Acceleration Mode for Aerospace Applications ausgestatteten ZEISS PRISMO fortis beeindruckt Ziltene r heute noch. »Trotz verkürzter Messzeit bleibt die Präzision ohne Abstriche erhalten.«

Überzeugende Ergebnisse

Die Qualitätssicherung von Turbinenschaufeln und Blisks unterliegt nicht nur sehr strengen Anforderungen. Sie kostet Unternehmen auch viel Geld. Erfahrungsgemäss entfallen auf die Qualitätssicherung 20 % der gesamten Produktionskosten und 25 % für die Produktionszeit. Das Pilotprojekt zeigte, dass sich die Produktivität bei der Vermessung von Turbinenschaufeln mit ZEISS PRISMO fortis deutlich steigern lässt. Die Standardmessung, die bei Starrag 4 Minuten und 30 Sekunden dauerte und genaue sowie reproduzierbare Ergebnisse lieferte, wurde während der Pilotphase auf 70 Sekunden reduziert. Eine Zeiteinsparung, »die uns eine grössere Flexibilität bei der Auswahl zu messender Parameter und Werkstücke gibt und uns hilft, unsere Fertigungsprozesse zu optimieren«, unterstreicht Ziltener. Bei der grossen Anzahl der zu messenden Turbinenschaufeln potenziert sich der Nutzen für Starrag dabei deutlich.

» Starrag ist nicht nur mit den Anforderungen der Branche vertraut, sondern in vielen Bereichen, darunter auch in der Messtechnik, auf dem neuesten Stand der Technik.«

Roland Ziltener, Plant Director, Starrag

Breiter Einsatz der Lösung

Aufgrund der beschriebenen Vorteile entschied sich Starrag nach Ablauf des Pilotprojekts für die Übernahme des Messgerätes. Eingesetzt wird das Koordinatenmessgerät für die Messung von Turbinenschaufeln, die als Proof of Concept bei der Abnahme der am Standort montierten Bearbeitungszentren durch die Kundschaft hergestellt werden. Und auch die Turbinenschaufeln, die im Aerospace & Turbine Competence Center für eine Handvoll Auftraggebende gefräst werden, werden nach wie vor mit der ZEISS PRISMO fortis geprüft. Und weil das Gerät so genau und gleichzeitig schnell misst, werden auch Teile aus dem Wareneingang geprüft.

» Trotz verkürzter Messzeit bleibt die Präzision ohne Abstriche erhalten.«

Roland Ziltener, Plant Director, Starrag

Einfach und verständlich

Qualität wird »hergestellt und nicht nur gemessen«, zitiert Ziltener gern einen ehemaligen Kollegen. Starrag verlässt sich deshalb nicht ausschliesslich auf eine einfache Gut-schlecht-Auswertung der Werkstücke. Es setzt vielmehr auf ein qualitativ hochwertiges Feedback zur Bestimmung der Maschinenleistung.

Neue Massstäbe bei der Qualitätssicherung

Für Ziltener hat Starrag in einer Branche, die höchste Präzision in Fertigung und Qualitätskontrolle erfordert, mit diesem Pilotprojekt neue Massstäbe in der Qualitätssicherung gesetzt. Für ihn, der sich bereits seit 2008 mit der Messung von Turbinenschaufeln beschäftigt, war und ist die Zusammenarbeit mit ZEISS »eine echte Erfolgsstory«. Eine Einschätzung, die Nytsch teilt. Beide sind sich daher sicher: »Das nächste Pilotprojekt wird kommen.«