Schnelldurchgang für Fahrwerksbuchsen

Mobiles System für die Vermessung von Fahrwerksbauteilen

Wenn ein hunderte Tonnen schweres Verkehrsflugzeug zur Landung ansetzt, wirken auf die Fahrwerke enorme Lasten. Deshalb müssen bereits bei der Konstruktion zahlreiche Aspekte wie das Gesamtgewicht, die Lastenverteilung und möglichst geringe Wartungs- und Reparaturkosten berücksichtigt werden. Die gesamte Fahrwerkskonstruktion eines Verkehrsflugzeugs ist daher sehr aufwändig und kostenintensiv. Um die hohen Sicherheitsstandards zu erfüllen und eine lange Lebensdauer der Fahrwerksbauteile zu garantieren, sind regelmäßige Wartungs-, Reparatur- und Überholungsdienstleistungen notwendig.

Im Rahmen umfangreicher Fahrwerksüberholungen werden spätestens nach zehn Jahren alle Buchsen aus den Fahrwerksbauteilen gewechselt. An den aus Bronze, Aluminium oder Stahl bestehenden Buchsen und Bauteilen kann sich in den Bohrungen und an den Seitenflächen über die Jahre Korrosion bilden. Während die Buchsen nicht weiter verwendet werden können, werden die Bauteile durch Fräsarbeiten von der Korrosion befreit. Dabei verändern sich jedoch die Wandstärke und der Bohrungsdurchmesser jedes Bauteils, so dass für jede Bohrung jeweils eine neue, passgenaue Buchse ganz individuell angefertigt werden muss. Auch nach dem Austauschprozess muss das Bauteil inklusive der neuen Buchsen wieder den vom OEM (Original Equipment Manufacturer = Erstausrüster) vorgeschriebenen Maßen entsprechen.

Sowohl die Messmethodik als auch die manuelle Berechnung der Buchsenmaße waren in der Vergangenheit sehr zeitintensiv und forderten einen großen personellen und administrativen Aufwand. Die Bauteile wurden nach dem Fräsen zunächst mit Handmessgeräten (Messschieber, Messpistolen sowie Bügel- und Dreilinieninnenmessschrauben) auf einhundertstel Millimeter genau vermessen. Alle Daten wurden dann handschriftlich notiert und anschließend in ein SAP-System übertragen. Aus den gewonnenen Messwerten ließen sich die neuen Buchsenmaße (Länge, Bundstärke und Durchmesser) berechnen. Die neuen Maße sowie alle entsprechenden Auftragsinformationen (Auftrags- und Buchsenauftragsnummer sowie Bearbeiter) mussten anschließend per Hand in die Buchsenzeichnungen übertragen werden, bevor sie an die Mitarbeiter der Maschinengruppe weitergeleitet und von diesen manuell in die CNC-Werkzeugmaschine (Computerized Numerical Control = computergestützte numerische Steuerung) eingespeist werden konnten.

Unterstützt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat Lufthansa Technik zusammen mit dem Fachbereich Informatik der Universität Hamburg sowie der Lufthansa Systems eine Software entwickelt, die das Messverfahren deutlich vereinfacht. Sie erlaubt es, die Buchsenmaße automatisch zu berechnen und anschließend ebenso automatisiert in die jeweiligen technischen Zeichnungen zu übertragen. Durch die Verwendung eines halbautomatischen Messarms kann viel Zeit eingespart, die Bauteilvermessung deutlich verbessert und die Fehlerrate weiter reduziert werden. Die ermittelten Bauteilmaße werden direkt vom Messarm in das SAP-System übertragen. Es berechnet alle erforderlichen Maße der neuen Buchsen und steuert den Ausdruck der notwendigen Auftragsunterlagen und Zeichnungen. Der hohe personelle und administrative Aufwand für die manuelle Datenübertragung entfällt somit weitgehend. Lediglich die Dateneingabe der neuen Buchsenmaße in die CNC-Maschine erfolgt derzeit noch manuell, soll aber in Zukunft ebenfalls automatisiert werden.

Durch die Ergebnisse des Forschungsprojekts konnten die zuvor überwiegend unabhängigen Arbeitsschritte „Bauteilvermessung", „Buchsenberechnung" und „Buchsenfertigung" mittels Automatisierung erfolgreich in ein stimmiges Gesamtsystem integriert werden. Dadurch sind nur noch wenige, optimal miteinander verbundene Schnittstellen erforderlich. Durch die Verknüpfung aller Messmethoden und durch die Automatisierung der Arbeitsprozesse konnten sowohl die Prozesszeiten um bis zu 30 Prozent verkürzt als auch die gewohnten, hohen Qualitätsstandards weiter verbessert werden. Damit die Erkenntnisse zukünftig von allen Verbundpartnern angewendet werden können, hat bereits ein intensiver Informationsaustausch mit den an der Fahrwerksüberholung beteiligten Tochter- und Beteiligungsgesellschaften der Lufthansa Technik Gruppe stattgefunden. Für die Ergebnisse des Forschungsprojekts „Softwareentwicklung Buchsen" wurde unter der Bezeichnung „Mobiles Messsystem" bereits Ende 2012 ein Patent erteilt.