Innovative Qualitätsprüfung für Turbinenscheiben

Geht man mit MTU-Projektplaner Martin Gschwendtner durch die Prüfstelle der Turbinenscheibenfertigung der MTU in München, ist man überrascht über die Ruhe. Viele Mitarbeiter:innen sind nicht zu sehen, lediglich ein eCart fährt mit einem Bauteil herum. „Running Sushi“ nennt das Team liebevoll das Transportsystem, das die Turbinenscheiben zur finalen Sichtprüfung an die Arbeitsplätze der Mitarbeiter:innen bringt. Die 900 Quadratmeter große Prüfstelle, die im Sommer 2024 eröffnet wurde, ist in ihrem Automatisierungs- und Digitalisierungsgrad weltweit einmalig. „Die Maschinen können rund um die Uhr vollautomatisch laufen“, berichtet Gschwendtner.

Hier werden in den nächsten Jahren Turbinenscheiben für verschiedene Typen wie den Businessjet-Antrieb PW800 oder den Getriebefan für den Airbus A320neo begutachtet und geprüft.

Unterschiedliche Prüfverfahren für die Bauteile

Grundsätzlich durchläuft ein Bauteil die Prüfstelle zweimal – einmal zur Zwischen- und einmal zur Schlussprüfung. Nachdem die Scheiben eine Etage tiefer gedreht und gefräst wurden, bringt ein eigens dafür entwickeltes Transportsystem sie über einen Aufzug nach oben in die Prüfstelle. Der RFID-Chip an der Transportkiste zeigt an, um welches Bauteil es sich handelt. Über Kettenförderer und Förderbänder kommt jedes Bauteil automatisch in das Regalsystem. Bis zu 274 Turbinenscheiben können dort gleichzeitig gelagert werden.

Sobald das Bauteil im Regalsystem eingelagert ist, kann das Leitsystem der Prüfstelle die Kiste mit dem Bauteil für den Prüfvorgang anfordern, währenddessen bringt der Roboter automatisch die passende Vorrichtung. Innerhalb weniger Minuten rüstet ein Mitarbeiter das Bauteil auf. Bis zu vier Stunden dauert dagegen der Prüfvorgang an der Maschine, der in der Regel ohne menschliches Zutun auskommt. Danach entnimmt der Roboter das Bauteil wieder automatisch aus der Messmaschine, die sich dem nächsten Werkstück widmet. In einer separaten Zelle erfolgt die Kennzeichnung. Dort wird das Bauteil mit einem Maß versehen. Dieses hilft später in der Instandhaltung, Abweichungen zu erkennen. Auch hier führt der Roboter das Bauteil automatisch zu. Anschließend wird die Turbinenscheibe auf ein optisches Messgerät gebracht. Dort prüft ein kollaborativer Roboterarm mit einem 3D-Messsensor diverse Radien und Kanten.

Auf Herz und Niere prüfen

Nachdem der Roboter das Bauteil automatisch entladen und auf ein eCart gelegt hat, bringt dieses die Turbinenscheibe zu den Arbeitsplätzen der Prüfer. Dort nimmt ein Sichtprüfer das Bauteil ein letztes Mal genau unter die Lupe – besonders an Stellen, die für Kameras schwer einsehbar sind, kommt der geschulte Blick besser zum Einsatz. „Am Ende gibt der Prüfer seine finale Zustimmung für die Montage in das Triebwerk. Eine sehr verantwortungsvolle Aufgabe, die viel Erfahrung und Präzision erfordert“, sagt Hüseyin Hirlak, Teamleiter der Prüfstelle. Wo bislang an vielen Stellen noch ein geringerer Automatisierungsgrad herrscht, übernehmen Prüfer neben der Sichtprüfung auch logistische Aufgaben. „In der neuen Prüfstelle hingegen werden diese Prozesse gezielt automatisiert – so können sich die Mitarbeiter:innen noch stärker auf ihre Kernkompetenz konzentrieren: die sorgfältige Beurteilung der Bauteilqualität.“

Projektleiter Christian Ewert fasst zusammen: „Unterm Strich ist hier eine der weltweit modernsten Messlinien in der Fertigung von Turbinenscheiben entstanden.“ Eine technologische Teamleistung: Die NC-Programme (NC = Numerical Control) stammen von der MTU selbst, bei den Maschinen setzte man auf Lösungen einer ganzen Reihe bewährter Partnerfirmen.

Die Anlage zeigt, wohin die Entwicklung in der Fertigung und Endkontrolle geht: Automatisierung wird überall dort eingesetzt, wo sie die Mitarbeiter:innen bei einer Vielzahl von Hilfsaufgaben tatkräftig unterstützen kann.