Entwicklung und Bewertung von Prognosebasierten Instandhaltungsstrategien in der Luftfahrt

Abstract

Die Luftfahrtinstandhaltung ist heute mehr als je zuvor geprägt von einem stetig steigenden Kostendruck und einer zunehmenden Marktkonsolidierung. Ein großer Entwicklungsbereich ist hierbei die Digitalisierung, der zahlreiche Verbesserungen in den Instandhaltungsprozessabläufen und ein signifikantes Kosteneinsparungspotential zugesprochen werden. Beispielhaft sprach die International Air Transport Association (IATA) im Jahr 2019 von einem jährlichen Einsparpotential in der Luftfahrtinstandhaltung durch die Nutzung von intelligenten, digitalen Zustandsüberwachungssystemen von 3 Mrd. US-Dollar. Jedoch sind bislang weder das Einsatzfeld noch die Anforderungen für die entsprechenden Technologien hinreichend genau definiert. Darüber hinaus ist auch das Potential von Ansätzen wie einer kontinuierlichen Zustandsdiagnose oder einer vorausbestimmten Instandhaltung bislang nicht ganzheitlich, d.h. unter Berücksichtigung der verschiedenen involvierten Stakeholder, bestimmt worden. Als Folge dieser fehlenden Entwicklungsbausteine haben Firmen regelmäßig Probleme in der Identifikation von tragfähigen Business Case Szenarien, was – nach einer Phase initialer Euphorie – häufig zu Verzögerungen von notwendigen Investitionen der technologischen Entwicklung führt. Oft wird dies auf die noch fehlende Einsatzreife der Zustandsüberwachungs- und -prognosetechnologien zurückgeführt, ein Effekt der durch zurückhaltende Investitionen in die weitere Entwicklung jedoch weiter verstärkt wird. Im Rahmen dieses Vortrags möchten wir mit der präskriptiven Instandhaltungsstrategie den nächsten Entwicklungsschritt hin zu einer prognose-basierten Instandhaltung vorstellen. Dabei wird der Betrachtungsgegenstand bei der Instandhaltungsplanung über das eigentliche Asset hinaus auf die Umgebungsprozesse der beteiligten Stakeholder erweitert. Somit können die verschiedenen Perspektiven und Zielgrößen der verschiedenen Akteure, bspw. die Minimierung von Flugverspätungen oder -ausfällen (für den Operator) oder das Vermeiden von unbegründeten Komponentenwechseln (für den Instandhaltungsbetrieb), in einem ganzheitlichen Ansatz zur Entscheidungsunterstützung herangezogen werden. Die somit gewonnen Möglichkeiten werden wir mit Hilfe durchgeführter Analysen mit unserem Simulationstool PreMaDe (Prescriptive Maintenance Developer) demonstrieren, um so die Stärken (und Herausforderungen) einer solchen prognosebasierten Instandhaltung zu verdeutlichen. Die daraus gewonnen Erkenntnisse helfen somit zukünftig Instandhaltungsbetrieben und Entwicklern von Zustandsdiagnose-Systemen bei der Definition von Mindest-Performance-Kriterien der Zustandsüberwachungssysteme und zur Erstellung tragfähiger Business Case Szenarien in der prognosebasierten Luftfahrzeuginstandhaltung.