MMC Magazine

Artan Uçak Motoru Üretimi için Yeni Üretim Teknolojisi Geliştirme Çabası

IHI şirketi Soma No.2 Uçak motoru işleme, diskler, bliskler ve dişliler gibi 3500'ü aşkın uçak motoru parçası üretiyor. 700'ü aşkın makine ve 100.000'i aşkın üretim prosesinin kullanıldığı bu tesis, geniş bir ürün yelpazesinin küçük partiler halinde üretimiyle ilgileniyor. 
Bu makalenin odağı, küresel havacılık ve uzay endüstrisini destekleyen bu modern işleme tesisi. 

Japonya'da Uçak Motoru Üretiminde Önde Gelen Bir Şirket

IHI Corporation, dört ana alanda faaliyet gösteriyor: "Kaynaklar, Enerji ve Çevre,, "Sosyal Altyapı, Açık Deniz Tesisleri," "Endüstriyel Sistemler, Genel Amaçlı Makineler" ve "Uçak Motoru, Uzay ve Savunma." Uçak motoru işletmemiz Japonya'daki toplam üretimimizin %60 ila 70'ine tekabül ediyor. IHI, ayrıca Japonya Savunma Bakanlığının kullandığı uçakların çoğunun üretiminde yer alan büyük bir taşeron. Ayrıca modül ve parçaların geliştirilmesi, üretimi ve tedarikiyle geniş bir ticari uçak motoru yelpazesi için uluslararası ortak geliştirme projelerine katıldık. Üstelik, sahip olduğumuz motor geliştirme ve üretim bilgi birikimi bakım işlerini dış kaynaklı olarak IHI'ya veren denizaşırı havayolları dahil olmak üzere birçok müşteri tarafından tercih edilerek bakım ve onarım işlerinde kullanılıyor. 

IHI Soma No.2 Uçak Motoru İşleme, En Gelişmiş Ekipmanları Kullanıyor

IHI, dört fabrikada uçak motorlarının üretimi, montajı ve bakımıyla ilgili faaliyet gösteriyor: Kure Aero-Engine & Turbo Machinery Works (Kure, Hiroşima), Mizuho Aero-Engine Works (Mizuho-cho, Tokyo), Soma No.1 & No.2 Aero-Engine Works (Soma, Fukushima). En büyük IHI fabrikası olan IHI Soma Works, Fukushima bölgesinde, Pasifik kıyısından 10 km içeride, Onodai'de bulunmaktadır.

Soma No.1 Works, uçak motoru parçalarının üretimi için Tanashi Uçak Motoru Fabrikasının 1998 yılında kısmen transferiyle Uçak Motoru, Uzay ve Savunma İşletme Alanının dördüncü üretim üssü olarak kuruldu. 2006 yılında Tanashi fabrikasının geri kalanı da Soma No. 2 Works'e transfer edildi. Works'de, her bir ekipmana besleme yapmak için bina kirişlerinde elektrik tesisatı ve basınçlı hava boruları bulunmaktadır. Böylece talep değişikliklerine yanıt verirken esneklik sağlamayı kolaylaştırmak için ekipman düzeninde serbestlik mümkün kılınmaktadır. İşler, temizdir ve makine yağı kokmaz, böylece çalışanların rahatça çalışabilmelerini sağlanır. 
 

Uçak Motoru Parçaları Üretiminin Derinliği
Yeni İşleme Teknolojisi Geliştirme Konusunda Kararlılık

Havacılık ve uzay endüstrisinde artışa geçmesi beklenen taleple birlikte çevre dostu uçak motorlarına duyulan ihtiyaç artacaktır. Düşük basınçlı türbin parçalarının üretildiği Soma No.2 Aero-Engine Works'de üretim konusuna özen gösterilmektedir. Bu konuyla ilgili olarak Soma No.2 Aero-Engine Works Üretim Mühendisliği Departmanında Genel Müdür Ryoji Takahashi, Mühendis Masayoshi Ando ve Yönetici Hatsuo Okada ile görüştük. 

Aero Engine Works'ün güçlü yanları IHI'nın yüksek pazar payına nasıl 
katkıda bulunuyor?

Takahashi: "IHI'nın uçak motoru parçaları üretim ve montajı alanında uzun bir geçmişi ve engin bilgi birikimi var. Şaft ve düşük basınçlı türbin parçaları bizim uzmanlığımız ve müşterilerimiz tarafından oldukça takdir görüyor. Şirketimiz, Savunma Bakanlığıyla yaptığı sözleşmelerle büyüdü; ancak ticari uçak motoru satış oranı arttı. Ayrıca IHI, komple motor üretme prosesinin üstesinden gelebilmek için gereken geniş beceri ve teknoloji yelpazesine sahip birkaç şirketten biri. 

Bize uçak motoru parçası üretiminin derinliğinden bahseder misiniz?

Takahashi: "Çoğu uçak motoru parçası hafif ancak son derece sağlam malzemelerden yapılır ki bunların kesilmesi çok zordur ve bu parçaların işlenmesi için gereken hassasiyet 0,01 mm içindedir. Son derece sıkı yönetilen üretim proseslerimiz, yüksek kaliteli parçalar üretmemizi sağlıyor. Motor geliştirme, nihai üretim proseslerinin belirlenmesi için normalde uzun bir süre boyunca gerçekleştirilen takım işleme testleri ve performans değerlendirmeleri gerektiriyor. Onaylandıktan sonra üretim proseslerinde kullanılan takımların değiştirilmesi kolay değil. Doğal olarak verimliliğin önemli ölçüde artması halinde takımların yanı sıra üretim proseslerinde de değişiklik yapmanın değerlendirilmesi için sarf edilen çaba anlamlı olacaktır. Bununla birlikte tüm değişiklikler titizlikle belirlenmiş prosedürlere uymalıdır. Takım ve proseslerdeki değişikliklerle ilgili prosedürleri izlemeye, sıkı bir taramaya tabi tutulmaya ve onay almaya ihtiyacımız olduğu için maliyetli gecikmelerden kaçınmak adına adımlarımızı dikkatle planlamak durumundayız. Bu ilke, toplu üretim öncesi yüksek hassasiyetli işleme ve yüksek üretkenlik sunan üretim proseslerini tasarlama misyonumuz bakımından esastır.

Uçak motoru parçası üretiminde şu anki durum nedir?

Okada: "Uçuş menzilini artırma çabaları çerçevesinde yüksek performanslı ve yüksek yakıt verimliliğine sahip yeni nesil uçakların geliştirilmesi üzerine çalışmalar faal olarak devam ediyor. Bu gibi uçakların motorları, yüksek sıcaklığa dayanıklı ve hafif yeni malzemeleri gerekli kılıyor." 

Takahashi: "Bu nedenle geçtiğimiz 10 yılda motor üretiminde daha çok kompozit malzemeler tercih edildi. CO2 emisyonlarını azaltmak ve nakliye masraflarını kısmak adına yakıt verimliliğinin iyileştirilmesi kaçınılmaz. İşte bu yüzden hafif, sağlam CFRP ve CMC kullanımı artış halinde. Diğer yandan geleneksel metallere yine de ihtiyaç var ve sağlamlığı arttırmak için metal alaşımı geliştirme çalışmaları sürüyor. 

Malzemenin iyileştirilmesiyle işleme teknolojisinin geliştirilmesi arasındaki ilişki nedir?

Takahashi: "Ağırlığın azaltılması çok etkilidir. Örneğin, döner parçaların ağırlığının azalması rulmanların ve sabit bileşenlerin de ağırlığının azalmasını sağlar. Motorun toplam ağırlığının azalması yakıt verimliliğini önemli ölçüde iyileştirir ve işletme masrafları üzerinde ciddi etkiler doğurur. Diğer yandan çevre üzerindeki yük de azalır. Bununla birlikte malzemenin sağlamlığı arttıkça işleme süreci zorlaşır. Endüstrinin büyümesi için işleme teknolojilerinin de geliştirilmesi gerekiyor. Malzeme ağırlığının azaltılması için yüksek kaliteli kesici takımların ve işleme teknolojilerinin kullanılması çok önemli."

Ando:  "Havacılık ve uzay parçalarının üretiminde kullanılan yeni bileşenler son derece pahalı ve kesilmesi zor malzemelerden yapılıyor. Dolayısıyla işleme sırasında takımlar kırılsa dahi ürüne zarar vermeyecek işleme yöntemlerinin tasarlanması önemli. İşleme maliyetlerini azaltırken yüksek kaliteli ürünlerin üretilmesinin yanı sıra ki bu bizim birincil misyonumuz, ürünlerin mümkün olduğunca az hasar görmesi için de uğraşıyoruz. 

Okada: "Malzemeler iyileştikçe günümüzdeki işleme yöntemleri yetersiz hale geliyor. Mevcut işleme süreci korunsa dahi malzemelerin lazer veya elektriksel boşalmayla işleme gibi diğer yöntemler kullanılarak işlenmesi mümkün. Bugünün kesici takımlarının tümüyle değişmesinden bahsediyoruz."

Okada: "Size güncel bir örnek vereyim. Artan talepten ötürü uçak motoru üretimindeki artışa yanıt olarak disk üretimini önemli ölçüde arttırmamız gerekti. Geleneksel olarak geçme kurtağızlarına, bıçağı diske takmaya yarayan bağlantıya broşlama uygulardık; ancak broş makinesi çok pahalı ve takımın üretilmesi çok zaman alıyor. Ayrıca broşlama, düşük kesme seviyelerine sahip bir işleme yöntemi, dolayısıyla üretkenliği kayda değer ölçüde arttırmak çok zor. Biz de tümüyle yeni bir işleme yöntemi arayışına girdik. Öncelikle kurtağzının kaba işlemesine frezeleme uyguladık. Bu yöntem üzerinde iki yıldır çalışıyoruz ve netice almak üzereyiz. Frezelemenin avantajı , takım tedarikinin sürekliliğinin mümkün olması ve diğer yandan formların ve malzemelerin kolayca geliştiriliyor olması. Ayrıca üretkenlik de broşlamaya kıyasla oldukça yüksek. Bununla birlikte bazı dezavantajlar da söz konusu. Broşlama uygulamasında işleme hacmi başına düşen takım bedeli frezelemeye kıyasla daha ucuzdur. Frezeleme için toplam takım maliyetini düşürmemiz gerekiyordu ve bunu uygun takım yolu kullanarak ve takım ömrünü azamiye çıkarıp kullanılan takım sayısını asgaride tutmak suretiyle gerçekleştirdik. Her ne kadar broşlamadan frezelemeye geçerken deneyim yetersizliğinden ötürü birçok sorunla karşı karşıya kalmış olsak da genç personel bu zorlukların üstesinden gelmek için durmadan çalıştı. Geçişin başlangıcında, takımlar işleme testleri sırasında sıklıkla zarar görürken, bazen pes etmemiz gerektiğini düşündüm. Diğer yandan Mitsubishi Materials personelinin desteği bize işleme yöntemlerinin tasarlanmasında, prototiplerin oluşturulmasında ve ürünün değerlendirilmesinde ilerlememiz için hep yardımcı oldu. Her iki şirketteki mühendislerin çabaları ve tutkusu bize bu başarıyı getirdi."

Dünyanın En Önde Gelen İşleme Teknolojisini Üretmek ve
Dünyanın En Önde Gelen Fabrikası Olmak

Mükemmel motorların geliştirilmesi en yüksek hassasiyetin ve mümkün olan en düşük ağırlığın sağlanması anlamına geliyor. Hassasiyetteki iyileştirmeler enerji kaybının azaltılmasını sağlar ve ağırlığın düşürülmesi birim ağırlık başına verimi arttırır. Böylece yakıt tüketiminin, gürültünün ve gaz emisyonunun azaltılmasıyla çevresel performansın da iyileştirilmesi sağlanıyor. Bu gibi iyileştirmenin anahtarı, yüksek ısıya dirençli ve hafif malzemenin geliştirilmesinde ilerleme ve işleme teknolojisinin bu ilerlemenin temposunu yakalayabilmesi. Soma No.2 Aero-Engine Works'ün misyonu, bu yüksek işleme teknolojisini esas alan yeni ürünler geliştirmeye devam etmek. 

Röportajın sonunda Üretim Mühendisliği Departmanı Genel Müdürü Ryoji Takahashi şunları söyledi "IHI satış oranları sürekli artış halinde olduğu ticari uçak motorlarının geliştirilmesine yönelik özel bir işletme modeli var. Bir geliştirme programı, Uluslararası ortaklık. Ticari uçak motoru geliştirmek için son derece yüksek zaman ve para yatırımı gerekiyor. Bu program, geniş bir alan yelpazesindeki en iyi şirketler arasında ortak bir uluslararası geliştirme olanağı sunuyor. Riski dağıtmak adına her bir ortağın geliştirme maliyetleri yatırımıyla orantılı. Dahası ortaklar üretim, teknik ilerleme, ürün desteği ve satış sonrası hizmetler (yedek parça, motor bakım servisleri) gibi sorumluluklarını yerine getirirken inisiyatif aldığı kısımla ilgili olarak uzun vadeli stratejik ilişkiler kuruyor. IHI'nın güçlü yanı, çoğu uçak motoru parçasının entegre üretimine dair bilgi birikimi ve piyasaya sunduğu hizmetleri genişletmek için ortaklarıyla şaftlar, kompresör parçaları ve fan parçaları gibi ayrı konularda görüşebilme becerisi. Uzmanlık alanındaki parça yelpazesini genişletirken IHI küresel rakiplerle güvenle rekabet ediyor. Dünyanın en önde gelen fabrikası olma hedefine ulaşmak için IHI, en yüksek üretim kapasitesini sağlamak adına küresel düzeyde üretim, kalite yönetimi ve işleme teknolojilerini elde etme ve bunları koruma yolunda durmadan çalışıyor. IHI'nın geliştirdiği motorların , Japonyada üretilen özellikli parçaların ticari uçaklara takılma olasılığı bizi çok heyecanlandırıyor. Bu, Japonya'da uçak geliştirme ve üretmeye gönül vermiş olan bizlerin ortak rüyası." Soma'dan dünyaya, IHI. Soma No.2 Aero-Engine Works'de teknolojimizi iyileştirmek için gayretle çalışmaya devam ediyoruz.