Gewinner des Greene Tweed Innovation Award im Rampenlicht:
Schnelle Prototypenentwicklung bringt die fortschrittliche Luftmobilität schneller voran
Wie hält man mit den rasanten Innovationszyklen im Bereich der Advanced Air Mobility (AAM) Schritt, ohne dabei Abstriche bei der Qualität zu machen? Vor dieser Frage stand Greene Tweed, als das Unternehmen begann, seinen leichten, leistungsstarken thermoplastischen Verbundwerkstoff Xycomp® DLF™ über den traditionellen Luft- und Raumfahrtbereich hinaus zu vermarkten.
Als Reaktion darauf entwickelte der leitende Entwicklungsingenieur Seth Beckley eine bahnbrechende Strategie für den schnellen Prototypenbau. Sein neuer Ansatz verkürzt den branchenüblichen Produktionszeitraum von 16 bis 20 Wochen für Xycomp® DLF™-Teile um 50 % , indem er das Formendesign vereinfacht und das Gleichgewicht zwischen bearbeiteten und direkt geformten Merkmalen optimiert, während die Qualität der serienreifen Komponenten gewahrt bleibt.
Um diesen bedeutenden Durchbruch zu feiern, verlieh Greene Tweed Seth seinen renommierten Innovationspreis, mit dem außergewöhnliche Leistungen bei der Erweiterung der Grenzen von Innovation und Zusammenarbeit gewürdigt und belohnt werden. Kurz nach der Preisverleihung, bei der ihm CEO Magen Buterbaugh und George Rawa, General Manager für strukturelle und technische Komponenten, die Auszeichnung überreichten, setzten wir uns mit Seth zusammen, um mehr über den Rapid-Prototyping-Prozess zu erfahren, der den Fortschritt in der AAM- und Verteidigungsindustrie beschleunigt.
Fangen wir damit an, wofür Sie ausgezeichnet werden.
Bei Xycomp® DLF™-Teilen beträgt der typische Zeitrahmen von der Fertigstellung des Teiledesigns bis zur Auslieferung der ersten Exemplare in der Regel 16 bis 20 Wochen. Ein großer Teil dieser Zeit wird für die Herstellung von Formen in Produktionsqualität und von Bearbeitungsvorrichtungen aufgewendet, die für eine Lebensdauer von Jahrzehnten ausgelegt sind. Es gibt zahlreiche gute Gründe für diesen Ansatz, und er entspricht den Erwartungen vieler Kunden sowie deren Projektzeitplänen.
Als wir Xycomp® DLF™ auf neue Branchen wie mobile Robotik, fortschrittliche Luftmobilität, Verteidigung und Hochleistungs-Automobilbau ausweiteten, wurde deutlich, dass unsere üblichen Vorlaufzeiten und Werkzeugkosten ein Hindernis für den Erfolg darstellen würden. Diese Branchen benötigen funktionsfähige Teile so schnell und kostengünstig wie möglich, um vor dem Produktionsstart Praxistests und Konstruktionsänderungen durchführen zu können.
Um diesem Bedarf gerecht zu werden, haben wir eine Strategie für den Formbau und die Werkzeugkonstruktion entwickelt, die die Komplexität der Werkzeuge drastisch reduziert und so erhebliche Einsparungen bei Kosten und Durchlaufzeiten ermöglicht.
Was bedeutet diese Auszeichnung für Sie persönlich und beruflich?
Ich bin seit der Einführung ein Fan des Innovationspreises. Wir sind ein Unternehmen mit einer langen Tradition beeindruckender Innovationen. Diese Auszeichnung ist eine großartige Möglichkeit, neue Innovationen zu fördern und anzuerkennen.
Xycomp® DLF™ ist eine Produktlinie, die seit ihrer Einführung von Innovation geprägt ist, und ich hatte das Privileg, während des größten Teils meiner Karriere bei GT an dieser Entwicklung mitwirken zu dürfen. Der Rapid-Prototyping-Prozess ist ein weiterer Schritt zur Weiterentwicklung unserer Xycomp® DLF™-Fähigkeiten. Es war sehr bereichernd, bei der Etablierung dieses Verfahrens mitzuwirken und zu sehen, wie positiv es von unseren Kunden aufgenommen wurde und welchen Erfolg es hat.
Können Sie uns die Geschichte bzw. den Werdegang der Innovation oder des Projekts schildern, die bzw. das zu dieser Auszeichnung geführt hat?
Die Inspiration für den Rapid-Prototyping-Prozess geht auf die Jahre 2020–2021 zurück, als es in der zivilen Luft- und Raumfahrtindustrie aufgrund von Covid-19 zu einem Rückgang kam. Als wir begannen, über unseren Hauptmarkt hinauszuschauen, stießen wir auf zwei wiederkehrende Themen: Unsere Werkzeugkosten und die Vorlaufzeiten für Teile waren hoch, und viele Kunden benötigten lediglich funktionsfähige Teile für Testzwecke, ohne die umfangreichen Qualifikationen, die wir normalerweise liefern.
Um diesen Bedenken Rechnung zu tragen, haben wir ein modulares Werkzeugkonzept mit kostengünstigen, austauschbaren Formnest-Einsätzen getestet. Mit diesem Prototyp-Werkzeug haben wir schließlich über 400 Teile gefertigt, wodurch wir den Ansatz validiert und wertvolle Daten gesammelt haben. Anschließend haben wir für einen Kunden aus dem Verteidigungsbereich eine Reihe komplexerer, eigenständiger Formwerkzeuge entwickelt. Dieses Projekt war ein echter Meilenstein für den Rapid-Prototyping-Ansatz, mit einer Rekord-Lieferzeit von 7,5 Wochen für die gelieferten Teile unter Verwendung kostengünstiger, schnell gefertigter Werkzeuge. Wir nutzten dieses Projekt auch, um einen neuen Ansatz für die Bearbeitung mit schnell gefertigten Vorrichtungen zu erproben, der es uns ermöglichte, die Entwicklungszeit für die Bearbeitung an den beschleunigten Zeitplan für die Formentwicklung anzupassen.
Wie würden Sie die Auswirkungen Ihrer Innovation beschreiben?
Der Rapid-Prototyping-Prozess hat für Kunden aus den Bereichen Verteidigung und AAM eine bahnbrechende Veränderung bewirkt. Dank dieses Prozesses liefert GT mehrere kritische Komponenten für ein neues Verteidigungsfahrzeug, das voraussichtlich bald in Produktion gehen wird. Unsere Fähigkeit, enge Projektfristen einzuhalten, hat uns die Türen geöffnet, um gemeinsam mit mehreren anderen Entwicklungsgruppen desselben Kunden neue Bauteile zu erproben.
Auf dem AAM-Markt haben wir Prototypenteile an mehrere Kunden geliefert, um den Einbau in Testfahrzeuge zu ermöglichen. Wir stellen immer wieder fest, dass diese Art von Kunden gerne iterativ vorgehen; sie wissen nicht unbedingt, wie das Endprodukt aussehen wird, bis sie ein Fahrzeug tatsächlich gebaut und getestet haben. Indem wir es ihnen ermöglichen, Teile schnell und ohne Verpflichtung zur Serienfertigung zu erhalten, haben wir uns als vertrauenswürdiger Partner etabliert.
Dadurch können sie schneller iterieren, ihre Entwicklungszyklen verkürzen und innovative Flugzeuge schneller auf den Markt bringen. Infolgedessen kommen immer neue Teile auf uns zu.
Wie stellen Sie sich die weitere Entwicklung dieses neuen Verfahrens vor?
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, wie wir diese Innovation weiter vorantreiben können. Wir untersuchen noch, wie komplex die Teile mit diesem Ansatz werden können, sowie Möglichkeiten, die Oberflächenbehandlung zu verbessern, die Materialleistung zu steigern, die Standzeit der Werkzeuge zu verlängern und die Kosten weiter zu senken. Außerdem arbeiten wir mit unseren Partner-Werkzeugbauern daran, einen hybriden Weg zur Werkzeugfertigung zu entwickeln, der uns die Passgenauigkeit und Oberflächenqualität liefert, die wir von Produktionswerkzeugen erwarten, jedoch mit Konstruktionen und Materialien, die die Kosten senken und die Vorlaufzeit näher an die von Prototypen heranführen.
Möchten Sie die Rolle von Mitarbeitern oder Führungskräften würdigen, die den Innovationsprozess unterstützt oder gefördert haben?
Ein Projekt wie dieses ist wahrlich eine Teamleistung. Steve Kerbaugh, leitender Maschinenbaukonstrukteur, ist ein Experte für Xycomp®-Werkzeugkonstruktionen. Sein Fachwissen und sein Feedback zu den frühen Werkzeugentwürfen waren von unschätzbarem Wert. Paul Anderson, leitender CNC-Programmierer, verdient große Anerkennung für sein Fachwissen in der Zerspanung. Er gab uns wertvolle Ratschläge zur Bearbeitung, nutzte eine veraltete Vorrichtung geschickt als Basis für eine universelle Bearbeitungsvorrichtung und übernahm die gesamte CNC-Programmierung für die Teile, die wir im Rahmen des Prototypenprozesses bearbeitet haben – schnell und effizient.
An der Umsetzung des Prototypenkonzepts war das gesamte Team der SEC-Entwicklungsingenieure beteiligt. Die leitenden Entwicklungsingenieure Bill Thomas, Jim Parrish und Chris Schwall sowie der leitende Entwicklungstechniker Lester Mushinski spielten alle eine entscheidende Rolle – von der manuellen Anpassung der Werkzeuge über die Entwicklung der Formrezepturen bis hin zur Endmontage der Teile –, um den straffen Zeitplan des Kunden einzuhalten. Schließlich verschaffte mir Brad Keller, Manager bei SEC DE, die nötige Zeit, um mich auf dieses Projekt zu konzentrieren. Er räumte der CNC-Programmierung und der Maschinenzeit Priorität ein und stellte das Team nach Bedarf zusammen, um den Erfolg des Projekts sicherzustellen.
Haben Sie einen Rat für angehende Innovatoren bei Greene Tweed?
Ich habe mein Bestes getan, um so viel wie möglich über viele verschiedene Dinge zu lernen. Ich habe meine Erfahrungen in den Bereichen Bauteilkonstruktion, Formenbau, Entwicklung von Spritzgussverfahren und Zerspanung gebündelt, um den Rapid-Prototyping-Ansatz zu entwickeln. Bei Greene Tweed war es schon immer so, dass das Ausprobieren neuer Dinge gefördert wird, und mir wurden sicherlich viele Gelegenheiten zum Experimentieren geboten. Neues auszuprobieren birgt Risiken! Es läuft nicht immer gut, und manchmal scheitern Innovationen. Es ist wichtig zu wissen, wann man trotz Rückschlägen weitermachen und wann man einen Kurswechsel vornehmen sollte.
Das könnte Ihnen auch gefallen:
PFAS-freie Dichtungen, die das derzeitige FKM in puncto Sauberkeit übertreffen könnten
Halbautomatische Verpackungslinie – wo Menschen und Roboter zusammenarbeiten