Fluggesellschaften weltweit möchten durch Predictive Maintenance ihren MRO-Aufwand effizienter gestalten. Doch wann genau ist der beste Zeitpunkt, welches Bauteil zu warten oder zu ersetzen? Lufthansa Industry Solutions erforscht dies. Die Bundesregierung fördert das Projekt OMAHA.
Das Projekt
Das „Orakel von Omaha“ wird ein weltbekannter Investor genannt. Mit spekulativen Börsenkurs-Prognosen hat die Abkürzung OMAHA nichts zu tun. Sie steht für Overall Management Architecture for Health Analysis. In einem Forschungsprojekt dieses Namens sollen wissenschaftlich fundierte Vorhersage-Modelle für einen ganz anderen Zweck erarbeitet werden. Spezialistinnen und Spezialisten von Lufthansa Industry Solutions, Flugzeugherstellern, Zulieferern und Technologie-Forschern entwickeln im Rahmen von OMAHA die Grundlagen für ein einheitliches System, das den Zustand von Flugzeugen überwacht. In der Praxis sollen solche Lösungen irgendwann einmal mithilfe von Sensoren und riesigen Datenmengen vor Verschleiß warnen, bevor er eintritt. Das Ergebnis könnte so bedeutsam für die weltweite Aviation-Industrie sein, dass das Luftfahrtforschungsprogramm des Bundeswirtschaftsministeriums das Projekt OMAHA von 2014 bis 2017 fördert.
Die Herausforderung
Fluggesellschaften investieren zu Recht viele Ressourcen in die Wartung, Reparatur und den laufenden Betrieb (MRO) ihrer Flotte. Nur so kann die hohe Sicherheit des Flugverkehrs gewährleistet werden. Routine-Checks in festgelegten Intervallen sind der bisher beste Ansatz, um ein Bauteil zu warten, zu reparieren oder zu ersetzen, bevor die Leistung nachlässt oder ausfällt. Schließlich kann kein Mensch jedes Bauteil in jeder Sekunde, ob am Boden oder in der Luft, im prüfenden Blick behalten. Sensoren und Computer können das schon. Serverkapazitäten, Übertragungsgeschwindigkeiten und selbstlernende Algorithmen sind inzwischen so weit entwickelt, dass sich riesige Datenmengen automatisiert aggregieren und auswerten lassen.
Das Konzept von Big Data ermöglicht der Luftfahrtindustrie somit eine Perspektive, künftig mithilfe von künstlicher Intelligenz ihren MRO-Aufwand und insbesondere die damit verbundenen ungeplanten Standzeiten der Flugzeuge zu reduzieren. Doch große Passagier- und Frachtflugzeuge mit ihren diversen ineinander verzahnten Teilsystemen und der internationale Flugbetrieb sind zu komplex, als dass künftig erhobene Rohdaten einfach umsetzbare Schlussfolgerungen zuließen. Um den Interpretationsspielraum von Datenanalysen in zuverlässige Handlungsempfehlungen zu kanalisieren, sind praxistaugliche Modelle erforderlich. Die Luftfahrtindustrie steht hier noch am Anfang und benötigt Grundlagenforschung.
Das Ziel
Um Predictive Maintenance bei MRO-Dienstleistungen in der Luftfahrt zum Durchbruch zu verhelfen, engagiert sich Lufthansa Industry Solutions seit 2014 im Modellprojekt OMAHA. Zu den weiteren Verbundpartnern des Forschungsvorhabens unter der Führung von Airbus gehören Airbus Defence & Space, Airbus Group Innovations, Nord Micro, Linova Software, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz.
Bis zum Abschluss des Projekts in 2017 werden die Forschungspartner eine standardisierte Plattform erschaffen, die künftig als Grundlage für die integrierte Systemzustandsüberwachung ziviler Flugzeugflotten dienen kann. Die Teilaufgabe von Lufthansa Industry Solutions besteht darin, die Software für die Wartungsplanung von Luftfahrtzeugen nach den Prinzipien von Predictive Maintenance zu entwickeln. Konkret erstellen die IT-Spezialistinnenen und -spezialisten einen Flottensimulator, der unter Einfluss verschiedener Eventualfälle den Vergleich von Wartungsszenarien ermöglicht. Dadurch werden sich Wartungs- und Instandsetzungsmaßnahmen im Sinne einer integrierten Systemzustandsüberwachung effizienter koordinieren lassen.
Bislang handelt es sich dabei um Grundlagenforschung, die die Basis für künftige anwendungsbezogene Projekte liefert. Sobald die OMAHA-Architektur ihren Weg in kommerzielle IT-Lösungen findet, wird sie dazu beitragen, dass sich die Verfügbarkeit von Flugzeugen in der Flottenplanung erheblich erhöht und der MRO-Aufwand sinkt.
Der Kundennutzen
Indem sich die Spezialistinnen und Spezialisten von Lufthansa Industry Solutions in dem Forschungsprojekt OMAHA engagieren, bauen sie frühzeitig Expertise in einem der wichtigsten Big-Data-Trends für die Zukunft der Luftfahrtindustrie auf. Kunden von Lufthansa Industry Solutions aus dem MRO-Bereich profitieren somit von Know-how aus erster Hand. Die während des Projektes gewonnenen Erkenntnisse zum Thema Predictive Maintenance sind darüber hinaus auf viele weitere Branchen übertragbar.
Von großem Vorteil ist dabei, dass Lufthansa Industry Solutions durch die Projektbeteiligung verschiedenster Partner eine ganzheitliche Perspektive auf das Thema Predictive Maintenance entwickelt. Schließlich wird die erhobene Datenmenge in neuen Flugzeugmodellen drastisch zunehmen. Sie lässt sich aber nur dann optimal auswerten, wenn alle Akteure rund um den MRO-Betrieb auf einer gemeinsamen Datenbasis zusammenarbeiten. Je vollständiger Analysen mithilfe von Big Data sind, desto besser können Verantwortliche auf ihrer Basis entscheiden. Dies wird zu einer umso wirtschaftlicheren Wartungs- und Einsatzplanung von Flugzeugen führen.