Automatisierte montage des A400M mit laser trackern von Leica Geosystems

Am Standort von Airbus Military im spanischen Sevilla befindet sich das nach Toulouse und Hamburg drittgrösste Flugzeugwerk in Europa. An seiner Montagelinie erfolgt die Endmontage und
Fertigstellung des A400M, des neuesten Flugzeugs von Airbus Military. Konzipiert auf der Grundlage anerkannter Standards für ein neues Transportflugzeug für die europäischen Luftstreitkräfte, besteht der A400M aus mondernsten Materialien und Technologien, die durch die zivilen Flotten laufend weiterentwickelt werden.

Beim Projekt A400M, auch “grauer Riese” genannt, kommen die größten KohlefaserTragflächen zum Einsatz, die die AirbusGruppe jemals verbaut hat. Dies ist auch entscheidend für die künftige Montage des A350. Elemente wie die elektronische Flugsteuerung, Komponenten aus KohlefaserVerbundwerkstoff und ein automatisiertes System für den Ladungsumschlag setzen in der Militärluftfahrt neue Maßstäbe in Bezug auf Bedienerfreundlichkeit und Sicherheit. Die 600 Millionen Euro teure Investition des Werks ist auf eine jährliche Produktion von 28 Flugzeugen ausgerichtet, sobald im großen Umfang mit der Fertigung begonnen wird.

Die Montage des Militärtransportflugzeugs A400M erfolgt an verschiedenen Stationen. An der ersten Station werden der in Frankreich hergestellte Flügelmittelkasten und die aus Broughton (UK) stammenden Außentragflächen zusammengesetzt. Die zweite Station ist für den Rumpf verantwortlich, der aus einer französischen „Nase” und einem deutschen Mittel- und Hinterteil besteht. An der dritten und letzten Station werden die von den anderen beiden Stationen montierten Elemente zusammengefügt und das Triebwerk und der Heckflügel eingebaut. Die drei Stationen sind nicht nur für die Montage der einzelnen Komponenten verantwortlich, sondern installieren auch Treibstoff-, Strom- und Luftversorgung sowie Hydraulikelemente etc. Nach der Fertigstellung des A400M werden an einer Prüfstation noch über 600 Funktionstests durchgeführt. An einer weiteren Station erfolgt die Endkontrolle,  bei der 50 bis 100 Punkte vor und nach mehreren Testflügen vermessen werden.

Ziel der Ausschreibung von EADS für das A400M-Montagevorhaben war die Anschaffung einer flexiblen, automatisierten, raschen und einfachen Lösung zur Vermessung der kompletten Flugzeuggeometrie. Aufgrund strenger Vorgaben beteiligten sich nur zwei Hersteller von Laser Trackern an der Ausschreibung. Salomon Benasuly, der Verantwortliche für das Messsystem der Rumpfmontagestation, erinnert sich: „Wir haben viele Vergleichstests mit den beiden Geräten durchgeführt, um das bessere auszuwählen. Zwar erfüllte der andere Tracker sämtliche Spezifikationen, doch der Laser Tracker von Leica Geosystems arbeitete wesentlich präziser - sogar mit grösserer Messgenauigkeit als vom Hersteller angegeben. Zudem verfügen wir bereits über jahrelange gute Erfahrungen mit dem Laser Tracker und den Dienstleistungen von Hexagon Metrology, sodass die Testergebnisse unsere schon früher getroffene Wahl nur bestätigten.”  

Tatsächlich sind bei EADS bzw. Airbus Military bereits Laser Tracker in Kombination mit einem NC-Positionierungsgerät zur Montage des Höhenleitwerks der Falcon F7X im Einsatz. Darüber hinaus nutzt Airbus Military bereits Leica Geosystems Laser Tracker zum Werkzeugbau, zur Kontrolle verschiedener Flugzeugkomponenten und für die Entwicklungsarbeit. Fast alle Vorrichtungen werden mit Leica LTD vermessen. Die Laser Tracker von Leica Geosystems haben sich zu einem wichtigen Element der Qualitätssicherungsverfahren von EADS entwickelt.

Damals begann EADS mit der Verwendung eines großen NC-Positionierungsgeräts für den Rumpf, die Tragflächen und die Montage dieser beiden Komponenten. Um beste Sicht zu gewährleisten, wurde immer mit zwei Leica Geosystems Laser Trackern gearbeitet. Doch die mit der Automatisierung und Integration verbundene Herausforderung war eine dreifache, weil an den drei Montagestationen drei unterschiedliche NC-Softwares eingesetzt werden. Die offene Architektur der emScon Schnittstelle machte die Integration für die Subauftragnehmer zum Kinderspiel.

An der Rumpfmontagestation kontrollieren acht Kameras die Nietpositionen sowie die allgemeine Sicherheit an der Station. Ein Bediener für die beiden Laser Tracker von Leica Geosystems wird nicht benötigt. Salomon Benasuly erklärt dazu: „Die Software erledigt die komplette Steuerung. Gelegentlich nimmt ein geschulter Mitarbeiter vor dem Messvorgang eine Systemprüfung und einen Reflektorcheck vor. Aber das ist auch schon alles!” Anschließend erläutert er den Vorgang genauer: „Die Laser Tracker ermitteln die Position des NC-Positionierungsgeräts und liefern Rückmeldungen an dessen Steuerung. Anhand dieser Daten errechnet der Controller des NC-Positionierungsgeräts die Ist- und die Sollposition. Sobald die korrekte Position erreicht ist, wird sie gespeichert und für den gesamten Vorgang verwendet. Weitere Korrekturen sind nicht erforderlich.”

Obwohl der gesamte Messvorgang ein wichtiger Fertigungsschritt ist, wird er häufig nicht als Bestandteil des Produktionsprozesses wahrgenommen. Rasche, genaue Messungen leisten einen wichtigen Beitrag zur Verringerung des Montageaufwands des A400M.   

Auch für die abschließende Endkontrolle wird ein automatisiertes Verfahren mit einem Laser Tracker oder einer Laserstation und eigens entwickelten Hilfsmitteln erforderlich sein, damit die Messung so schnell und einfach wie möglich vonstattengeht.