Jokab Safety Schalenbau und Montage von Flugzeug-Rumpfteilen auf höchstem Sicherheitsniveau

Der Zulieferer für die Luftfahrtindustrie, Premium Aerotec, wählte für den Personen-, Maschinen- und Anlagenschutz an den Flächennietern und einer neuartigen Montagelinie eine Sicherheits-Komplettlösung von Jokab Safety – und erreicht damit durchgängig den höchsten Performance-Level PL e gemäß EN ISO 13849-1 und SIL 3 gemäß EN IEC 61508 sowie EN IEC 62061.

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Rund 5000 Schalen verlassen jährlich das niedersächsische Werk Nordenham von Premium Aerotec und werden unter anderem auf dem Seeweg zum Hauptkunden Airbus nach Hamburg transportiert. Dieser logistisch unschlagbare Vorteil ist beim Transport der groß dimensionierten A380-Schalen und zukünftig der kompletten A350 XWB Sektion 13/14 alternativlos. Mit dem Bau kompletter Rumpfstrukturen aus Kohlefaserverbund-Werkstoff für das neue Airbus-Programm A350 XWB ist dem Unternehmen ein weiterer Integrationsschritt von der Schalenmontage zum Sektionsbau gelungen. Neben der Fertigung von Flugzeugstrukturen für die gesamte Airbus-Flotte fertigt das Werk Nordenham auch Bauteile für andere Luftfahrtkunden sowie branchenfremde Unternehmen, wie Komponenten für den Triebkopf des chinesischen Hochgeschwindigkeitszuges CRH3.

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Der Sondermaschinenbauer Brötje-Automation aus Wiefelstede bei Oldenburg ist als Generalunternehmer der verantwortliche Lieferant für die drei Montagelinien der A350XWB-Rumpfschalen in Nordenham, Stade und Augsburg. Dies umfasst neben einem in der Flugzeugmontage einzigartigen Förderkonzept auch vollautomatisierte Bohr- und Nietmaschinen.

Pulse-Motion-Line für die Schalenproduktion

Die Pulse-Motion-Line (PML) ist ein in der Flugzeugmontage weltweit erstmalig eingesetztes Montagelinienkonzept: Die Taktung des Bauteils erfolgt in vorab festgelegten Abständen, hier alle sieben Spanten. Die Bauteilträger werden mit einem Transportgestell in die PML be- und entladen. Ein durchgängiges Transportsystem sorgt für den Weitertransport der Bauteile durch alle Arbeitsbereiche.

Dezentrale Automatisierungslösung

Alle Fäden der dezentral strukturierten Automatisierungslösung für das Transportsystem laufen in einem zentralen Controller zusammen, der neben den konventionellen SPS-Aufgaben die gesamte Sicherheitstechnik auswertet und steuert. Das Ergebnis sind mehrere kompakt montierte, dezentrale Schaltschränke, die über Profibus DP mit dem zentralen Controller verbunden sind.

Durch den Mischbetrieb der Baugruppen ist es möglich, in einer dezentralen Station sowohl Standard- als auch sicherheitsrelevante Prozess-Signale zu verarbeiten. Der sichere Datenaustausch ist über herkömmliche Profibus-Kabel und das von der Profibus Nutzerorganisation entwickelte Protokoll Profisafe realisiert. Dies erspart einen separaten Sicherheitsbus und den damit verbundenen Installationsaufwand.

Das flexible Weitertakten der gesamten PML-Linie erfordert Zustimmungsschalter und Sicherheitsrelais von Jokab Safety, dem schwedischen Marktführer für Maschinensicherheit, der 2010 erfolgreich in die ABB Stotz-Kontakt integriert wurde. Der Zustimmungsschalter hat einen zweifachen 3-Lagentaster und zwei weitere Starttaster. In einer Notsituation muss der Bediener das Stopsignal erteilen können, auch wenn er panikartig härter auf den Taster drückt oder diesen loslässt.

Ein mit Alligator-Endeffektoren ausgerüsteter Roboter ist zum Bohren und Vernieten der Spant-/Clipverbindung in die PML integriert. Um den unterschiedlichen Erfordernissen gerecht werden zu können, ist er mit einer automatischen Werkzeugkupplung ausgestattet, die einen automatischen Wechsel zwischen den verschiedenen Endeffektoren ermöglicht. Die JobControl-Software verwaltet und stellt ein optimiertes NC-Programm für die Fertigung auf und organisiert den Fertigungsablauf. Sie passt damit die Fahrbewegungen der Anlage an die Situation in der PM-Line an. Auch hier spielen die flexiblen Sicherheits-Controller Pluto eine entscheidende Rolle.

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