Alla bitar på plats i Boeings mardrömspussel med Dreamliner

2014-11-27 05:30  

EVERETT, SEATTLE. Det skulle spara 20 procent bränsle, men blev tre år försenat. Att bygga det modernaste passagerarplanet var inte så lätt som Boeing trott. Ny Teknik besökte världens största flyplanstillverkare för att reda ut vad som egentligen hände. Och varför.

Världens största flygplansfabrik ligger i Everett utanför Seattle. 17?000 människor byter skift två gånger per dygn. Traverskranar 35 meter upp under taket flyttar väldiga flygplanskroppar mellan monteringsstationerna. Ett litet löpande band drar fram en rad stora passagerarplan med två tum per minut. En del av den gigantiska byggnaden är vikt för 787 Dream­liner. Rörformade vita kompositsegment nitas ihop av en robot i en kragliknande jigg. Vingarna väntar på sin tur.

Sist hängs de dyraste delarna på: motorerna. Näst dyrast är landningsställen, som innehåller titandelar från Ryssland. Produktionen flyter på, såväl här i Everett som i Boeings andra Dreamlinerfabrik i Charleston.

Just nu lämnar tio plan i månaden fabrikerna.

787 Dreamliner är ett av världens modernaste passagerarplan, till större delen byggt av kolfiberkompositer. Det har hög passagerarkomfort, är tyst och bränslesnålt. Och är tre år försenat. Det skulle ha premiärflugit i augusti 2007, men kom inte upp förrän december 2009. Leveranserna försenades ytterligare ett år efter ett brandtillbud i elektroniken. Sedan kom flera batterihaverier kring årsskiftet 2012/2013 och planen fick flygförbud under drygt tre ­månader.

– Den stora utmaningen med Dreamliner var att lära oss, och framför allt våra underleverantörer, att jobba med kolfiberkompositer. Några var vana vid att arbeta med kompositer, men inte för flygindustrin. Det ledde bland annat till ett antal sena omkonstruktioner, säger Jim Haas, design­ingenjör och direktör på Boeings produktmarknadsavdelning.

Bakom det knapphändiga uttalandet döljer sig flera års ingenjörsdramatik. Dreamliner byggs till 70 procent av underleveran­törer, vilket är nära dubbelt så mycket som tidigare plan. För första gången hade Boeing inte heller självt kontroll över hela leverantörskedjan, utan hade överlåtit teknisk konstruktion och samordning till ett mellanled av sam­arbetspartner.

Dessa skulle hantera nästa led av leverantörer och bygga ihop och skicka färdiga sektioner av Dreamliner till Boeings sammansättningsfabriker. Där skulle man slutmontera ett plan på tre dagar, mot tidigare 30 dagar.

När de första planen skulle sättas ihop hos Boeing passade inte sektionerna som kom från olika underleverantörer ihop. Leveranserna var ständigt försenade och när de väl kom var de inte kompletta. Det fattades delar i den underliggande strukturen som binder ihop de rörformade segmenten. Nitar saknades. I ett sent skede kom man på att wingboxen, infästningen mellan vingar och flygkropp, inte höll måttet. Vissa segment kom med veck, eller små sprickor, när en leverantör bytt tillverkningsmetod.

Boeing tvingades skicka hundratals ingenjörer till sina samarbetspartner för att lösa en rad problem som man från början inte hade en aning om. Två höga chefer fick dessutom sparken.

På samma sätt försenades de datorprogram som behövs för att styra funktionerna i planet. När de kom var de inte tillräckligt bra. Den amerikanska luftfartsmyndigheten hade anmärkningar på säkerheten. Det rapporterades mystiska fel.

Så småningom fick man ihop några plan, som dock vägde flera ton mer än förutsett. Ingenjörerna tvingades till nya omkonstruktioner, där man bland annat ökade andelen titan i den bärande strukturen.

– Det var en rad utmaningar, men vi klarade ut problemen ett efter ett. Vi gjorde det genom att helt enkelt släppa mycket annat, säger Jim Haas.

Tre år försenat kunde äntligen Dreamliner ­levereras till kunderna. Platserna på premiärturen såldes på auktion för upp till 35?000 dollar. Över 800 plan var förhandsbeställda.

Femtio plan hann levereras. Sedan började det ryka om de nya litiumjonbatterierna, först i ett plan. Sedan i ett till.

De Dreamliner-plan man hunnit leverera fick stanna på marken från januari 2013. Boeing stoppade ­ytterligare leveranser medan ingenjörerna fick kavla upp ärmarna igen. Det tog tre månader.

– Vi vet fortfarande inte exakt vad som orsakade problemet. Men tillsammans med batteritillverkare och forskare har vi kartlagt alla tänkbara orsaker till överhettning. Sedan byggde vi ett batteri som ska klara detta, säger Jim Haas.

Det man ändrade var inte främst kemin, utan packningen. Man lämnade mer utrymme mellan battericellerna, förbättrade ventilation, isolering och temperaturhållning och kapslade till slut in alltihop i en låda av rostfritt stål. Den nya lösningen godkändes av den amerikanska luftfarts­myndigheten FAA och flygförbudet hävdes i april 2013.

Sedan dess har leveranserna rullat på. Och kunderna har väntat.

– Problemen med Dreamliner är historia. Det är normalt att ett nytt plan har barnsjukdomar. Det var dessutom mycket rykten om problem som inte fanns. Nu levererar vi alla plan exakt på dagen. Och vi har inte förlorat en enda kund eller en enda beställning på vägen, säger Jim Haas.

Förklaringen till kundernas tålamod är enkel. Boeing lovade tjugo­procentiga bränslebesparingar med det nya planet i en bransch där en procent motsvarar en miljon dollar om året, per flygplan. Prognoserna har visat sig hålla, till och med med råge.

– Besparingarna åstadkoms genom att planet är lättare, motorerna snålare men framför allt genom att vingarna fått en längre och mer aerodynamisk form som blivit möjlig genom att man använt kolfiber i stället för aluminium.



Följ Ny Teknik på Facebook!

Fakta om Boeing 787

Varianter: 787-8, 787-9, 787-10.

Antal passagerare: 210, 290, 330.

Pris: 218–297 miljoner US dollar. Kraftiga rabatter förekommer.

Motorer: Rolls-Royce Trent 1000 och General Electric Genx 1B.

Vikt: 118?000 kg. (Gäller 787-8. ­Ingen vikt finns angiven på övriga.)

Byggmaterial andel av vikt:

50 procent kompositer, 20 procent aluminium, 15 procent titan, 10 procent stål, 5 procent övrigt.

Längd: 57, 63 respektive 68 meter.

Höjd: 17 meter.

Vingspann: 60 meter.

Räckvidd: 15?700, 16?300 respektive 13 000 kilometer.

Svensk underleverantör:

  • Saab, ­dörrar och lastluckor.
  • CTT Systems, befuktnings- och avfuktningssystem
  • GKN Aerospace, bakre stativ till GEnx1B-motorn.
  • AIT i Umeå, stora förarlösa truckar och transportörer som flyttar vingar och flygplanskroppar.

Antal order, oktober 2014: 1 054.

Antal kunder, oktober 2014: 58.

Flera nya sätt att konstruera togs fram

Med 787 Dreamliner började Boeing bygga flygplan på ett nytt sätt.

  • Kolfiberkompositer  lättade planet och möjliggjorde en bättre design, både mer aerodynamisk, tystare och med större fönster. För första gången kunde delar av monteringen robotiseras.
  • Energitäta litiumjonbatterier  bäddade för mer elektronik och fler elektriska system som ersatte mekaniska, bland annat bromssystemet.
  • Fästen för bland annat stolar  och motorer modulariserades, så om planen leasas ut kan de enkelt få nya motorer och ny inredning.
  • Den klassiska leverantörskedjan,  där företaget självt kontrollerade och slutmonterade alla delar från hundratals underleverantörer, byttes mot ett system där 50 samarbetspartner fick ta ansvar för var sin del.

Eddie Pröckl

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt