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Wie können IoT-Sensoren der Luftfahrtindustrie helfen?

Wenn Flugzeuge mit IoT-Sensoren an Board abheben, lassen sich potenzielle Ausfälle genauer voraussagen und Sicherheitsmaßnahmen schneller ergreifen.

IoT-Technologie (Internet der Dinge oder Internet of Things) verändert die Luftfahrtindustrie auf vielfältige Weise. IoT-Sensoren überwachen bereits kontinuierlich Flugzeugsysteme, um bessere Vorhersagen zu gewährleisten und vorbeugende Wartungen (Stichwort: Predictive Maintenance) zu ermöglichen, was zu weniger Ausfällen und einem zuverlässigeren (und effizienteren) Betrieb führt.

Heutige Flugzeuge sind reich mit IoT-Sensoren ausgestattet. Die neueste Generation von Flugzeugen hat sich praktisch zu einem fliegenden Netzwerk entwickelt. Die Maschinen produzieren einen umfangreichen Stream von Echtzeit-Leistungsdaten. Eine Boing 787 überträgt zum Beispiel 28-mal mehr Daten während des Flugs als dies ursprünglich bei einer Boing 777 der Fall war.

Die Sensoren messen Temperatur, Druck, Vibrationen und andere physikalische Leistungsmerkmale sowie Umweltdaten und übertragen diese an Service- und Überwachungseinrichtungen am Boden. Die Daten werden von Analyseprogrammen verarbeitet, die jede Abweichung von der Norm, jede unerwartete Veränderung, Verschleiß oder drohende Ausfälle mitteilen.

Traditionelle Wartung versus Predictive Maintenance

Bisher werden Motorenteile, Hydraulik- und Flugsysteme auf Basis von Onboard-Sensormesswerten (Cockpit-Indikatoren und Warnungen) repariert und auf Basis von Routinewartungsplänen (in Abhängigkeit von Flugstunden, Anzahl der Landungen etc.) überprüft.

Routinewartungs- und Austauschzyklen hängen von den Messungen der Ingenieure und den Leistungsdaten ab, die von den Onboard-Systemen gemessen werden. Auf Basis dieser Daten legen die Ingenieure fest, wann Flugzeuge einer Baureihe oder verschiedene Bauteile eines Flugzeugtyps ausgewechselt beziehungsweise gewartet werden müssen. Ein Risiko bei diesem Ansatz ist aber, dass nicht die Leistung und Historie eines einzelnen Flugzeugs oder einzelner Flugzeugteile gemessen wird.

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Ist die normale Nutzungsdauer eines Teils zum Beispiel 10.000 Flugstunden, könnte der Wartungsplan aus Sicherheitsgründen den Austausch nach 7.000 Stunden verlangen. Es ist jedoch durchaus möglich, dass eines der Teile bereits nach 5.000 Stunden ausfällt. Ein anderes Bauteil hat dagegen eine tatsächliche Nutzungsdauer von 15.000 Stunden, wird aber bereits sehr viel früher ausgetauscht.

Die Verwendung von Sensoren zur Überwachung des Zustands und der Leistung im tatsächlichen Betrieb kann bereits früh Anzeichen eines bevorstehenden Ausfalls erkennen. Geplante Wartungsmaßnahmen für ansonsten voll funktionsfähige Komponenten können außerdem erweitert werden, wenn auch nicht unbegrenzt, um eine effizientere Wartung zu gewährleisten. Der routinemäßige Austausch des oben beschriebenen Beispiels kann etwa auf 12.000 Stunden verlängert werden, wenn die Sensoren keine Verschlechterung erkennen.

Mehr Leistungs- und Wartungsdaten per IoT-Technologie können außerdem helfen, dass die Flugzeugwerke effizienter arbeiten, indem Flugzeuge weniger häufig aufgrund fehlerhafter Komponenten außer Betrieb genommen werden müssen. Zudem lassen sich vorbeugende Maßnahmen besser planen. Mehr Daten und eine bessere Planung können zu einer effizienteren Positionierung und Bereitstellung von Teilen und Geräten führen.

Predictive Maintenance, basierend auf dem verstärkten Einsatz von IoT-Sensoren, ist ein gutes Beispiel dafür, wie sich IoT-Technologie und Big Data zur Erhöhung der Flugsicherheit in neueren Maschinen einsetzen lassen. Fluggäste und Luftfrachtanbieter können sich sicherer fühlen, dass der Flugbetrieb aufgrund von Predictive Maintenance und basierend auf IoT-Technologie effizienter und sicherer ist.

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Artikel wurde zuletzt im Februar 2017 aktualisiert

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