Elbit Systems: Leidende composietoplossingen voor Israël en de VS

Elbit Systems Ltd. (Haifa) is Israels grootste defensiecontractant: omzet 3,3 mrd $ (2017), orderboek >7,5 mrd $ (2018). 12.500 werknemers, ~3.000 in VS (dochter Elbit Systems of America, locaties in Utah, New Hampshire, Ft. Worth). Elbit Cyclone breidt uit naar Aero‑Structure Technologies Cyclone (ATC) nabij Tbilisi (Georgië), 12.000 m² met twee autoclaven, CNC, NDI – kwalificatie bij grote OEM’s gaande.

Cyclone‑dochter (noord Israël) ontworpen en produceert metaal‑ en composietvliegtuigstructuren. Oprichting 1970 als MRO voor Israelse luchtmacht. Naam geïnspireerd door spiraalwind van helikopterrotoren. Jaren ’80: composietcapaciteit. Bouwde metalen deuren McDonnell Douglas DC‑10/MD‑11, onderdelen F‑15/F‑16, Gulfstream G‑200.

Elbit overnam Cyclone eind ’90, investeerde, verdriedubbelde omvang tot 2010. 2017: 11.000 aluminium deuren Boeing 737. Directe contracten Boeing: composiet vloerassemblages/detailonderdelen 787 Dreamliner; Spirit AeroSystems: composiet onderdelen romp Sectie 41. Leverancier vloerbalken 787‑8. Boeing Gold Level Preferred Supplier (hoogste award, eerste buiten VS). Ook leverancier Bombardier lange‑afstand businessjets, F‑35 Lightning II varianten, Lockheed Martin, Sikorsky, GKN, Textron, Triumph, Northrop Grumman, Bell Helicopter.

Jonathan Hulaty (senior manager business development): „Late ’90: 400 werknemers. Nu 5× omzet, 500 werknemers. Dankzij lean processen. Meeste werk is build‑to‑print – niet glamour, maar motor van de industrie. Kwaliteit, herhaalbaarheid, concurrentiekracht, investeringen in equipment/kwaliteitssystemen maken het een zware maar interessante marktpositie.“

Composietdeelneming steeg vorig jaar boven metaal: ~60/40. Verwachting: 70% composiet dit jaar.

Onderdelenexpertise

Productie 50/50 militair/commercieel. Commercieel: landingsgesteldeuren, nacelle‑onderdelen, huden, verkleidingen, besturingsovervlakken, structurele vloerroosters. Militair: huden, deuren, filament‑gewonden externe tanks, pylonen, besturingsovervlakken, helikopter sponsons, motorinlopen.

Ontwerp outer wing/staartboom MALE UAV (3.048‑9.144 m, 24‑48 u). Weinig UAV‑werk meer: „Meestal klein, natte leg, niet ons expertise. Grotere UAV’s prepreg maar kleine series of in‑house bij grote OEM’s. We kiezen voor lange serieproductie prepreg.“

Capaciteiten: vacuum debulking via hot drape forming (HDF) en autoclave curering. NDI en CNC na curering on‑site. Specialiteit: hoge‑snelheid productie complexe metaal/composiet assemblages. Alle certificeringen (AS9100, Nadcap, ISO9001). Filament winding en RTM ontwikkeld.

RTM: 2013 CW artikel over geïntegreerde, fastener‑vrije composiet passagiersdeur (30% gewichtsbesparing, 25‑35% kostenreductie). 2016 update: fastener‑vrije deur en besturingsovervlakken. Hulaty toont deur #1 in conferentieruimte.

Gestroomlijnde leggen en testen

Composietproductiegebouw: showpieces (767 staartskid verkleidingen, King Air winglet, F‑35 onderdelen). Beperkte schoonruimte defensie (gesloten). Rechter schoonruimte Boeing 787: handmatig leggen clips, stanchions, J/I/C‑balken, voorwieldeuren. Prepreg snijden: Bullmer Assyst geautomatiseerde snijder, guillotine voor dikke stapels. Prepreg vriezer naast schoonruimte. Aligned Vision laserprojectie assisteert handmatig leggen.

CFRP vloerbalken op mannelijke metalen mandrels. Hulaty: „Eerst prepreg stapels leggen, dan op mandrel aanbrengen – bespaart enorm tijd vs. stukje bij beetje. Afdekken met eigen CFRP caul voor 100% herhaalbaarheid.“

HDF aan achterwand: debulking veel onderdelen per cyclus. „Zonder HDF geen hoge‑snelheid prepreg productie van balken/stanchions.“ Bottleneck is niet HDF noch autoclave, maar na‑bewerking na curering. Lange balken: simpele stapel leggen, na cureren frezen. Autoclave: veel onderdelen per cyclus stapelen → goede productiesnelheid.

Vier autoclaven (TEC, 3 m diameter, lengtes 5‑11 m). Hulaty: „Autoclave‑afmeting kiezen is lastig: balans tussen productiesnelheid (genoeg onderdelen per cyclus) en opwar/afkoeltijd.“

Mezzanine: kwaliteitstestafdeling. Zwick klimatkamers (temperatuurcycli voor besturingsovervlakken). Alle tests in‑house, materialenkwalificaties mogelijk (klanten gekwalificeerd lab). Micrografie CFRP radius vuller („noedel“) voor belastingoverdracht en void‑preventie. Tweede testlab: schijfjes gepolijst, Tegramin (Struers) voor coherentie legproces. Eigen kwaliteitsstandaarden.

NDI en bewerking

Aangrenzend gebouw: finale QA en bewerking. NDI: grote through‑transmission ultrasound (TTU, Matec) met waterkoppeling. Scant medium‑grote onderdelen (bijv. buikverkleiding businessjet) in half werkdag. Grootste TTU in Israël voor NDI. Elke composiet‑onderdeel gescand. Twee Level‑III NDT technici.

Automatische ultrasoon (ScanMaster, Israël): waterbakken voor phased‑array UT, sneller/nauwkeuriger dan C‑scan voor eenvoudige vormen.

Tooling: meestal eigen ontwerp/fabricatie (metaal/composiet), soms klant‑tooling. Wijzigingen alleen met goedkeuring.

CNC: twee 5‑as Breton (stenenindustrie oorsprong → bescherming stof → werkt goed met CFRP). Houtwerk CNC’s niet robuust genoeg. Bouwtemperatuur 26 °C ±1 °C. Machine stopt bij parameter‑afwijking. Werkbereik 5 m × 2,2 m × 1 m (Z). Volumetrische nauwkeurigheid 50 µm.

Na bewerking: CMM‑kop wisselt, meet, rapporteert digitaal. Real‑time resultaten, direct herwerken mogelijk.

Montage en R&D

Montagegebouw: stations voor vloerbalken, cockpitbalk, schuimbalk, avionics‑bay 787 Sectie 41. Neuswieldeur (NWWD). Alles naar Spirit AeroSystems VS, klaar voor drop‑in.

Schuimbalk montage: ondersteunt Sectie 41 vrachtvloer, dwarsondersteuning. Twee lengtebalken + zes stanchions, omgekeerd gemonteerd. Rotatie‑jig voor bevestiging. Alleen metaal geboord in dit gebouw. Metaal geanodiseerd/gelakt achterin. Montage‑instructies op touchscreens (CATIA‑gekoppeld, rood = wijziging/fout). Near‑paperless, elektronische routekaarten.

Anti‑missiel systeem C‑MUSIC (Elbit ISTAR): autonom, plug‑&‑play, laser tegen heat‑seeking missiles. Eerst op 737 (2013), duizenden operationele uren, getest op Embraer 170/190, Boeing, Airbus.

R&D‑lab (Lior Zilberman): 3D‑geprint titaniium (Israël consortium additieve manufacturing voor aerostructuren). Toepassingen: helikopter upgrade (kleine series, tooling te duur), mariene propeller RTM, winglet (vervangt tweedelig honingraam door geïntegreerd deel). Monolithisch koolstof/epoxy prepreg out‑of‑autoclave (OOA) → gewicht/kosten/leadtijd reductie. Fastener‑vrij besturingsovervlak één‑slag RTM. Multifunctionele structuren: embedded energy harvesting, vormverandering, structurele gezondheidsmonitoring, self‑adaptive vleugels/rotoren.

R&D faciliteiten: snijruimte, bewerkingsruimte, RTM‑ontwikkeling (360‑ton pers Lauffer, 700 kW, 2×2 m). Samenwerking Polymer G (Israël) voor harzinjectiesysteem fastener‑vrije deur/besturingsovervlak. Grote oven voor preheat/postcure.

Investering in toekomstige productie

Hulaty: hoge‑snelheid productie/montage vereist investering. Bevoorrading testlabs, NDI, bewerkingsbenadering. Plataine Total Production Optimization (TPO) software: dubbele cijfer materiaalbesparing prepreg snijden. Geautomatiseerd, digitaal systeem optimaliseert snijpatronen over meerdere onderdelen. Verbeterde opbrengst, minder snij‑/setup‑tijd.

„Vertrouwd door klanten voor kwaliteit, maar moeten kosten managen en productiesnelheden verhogen. Strategie bewezen door groei, maar altijd evoluerend naar marktveranderingen.“ Pragmatisch vertrouwen op kennis/ervaring, om zet geavanceerde technologie om in betrouwbare luchtvaartcomposietproductie.