Industrie 4.0 im Flugverkehr: Gefragt ist eine 360-Grad-Sicht

Im Jahr 2010 kam es bei einem A380 der australischen Fluggesellschaft Qantas kurz nach dem Start in Singapur zu einem schweren Triebwerkschaden. Eine der Turbinenscheibe brach, die Teile durchschlugen Treibstofftanks und Hydraulikleitungen. Die Ursache des Zwischenfalls war ein Ermüdungsbruch einer einzigen Ölleitung, der eine Kettenreaktion auslöste. Die gute Nachricht: Das Flugzeug konnte trotz Brandes sicher landen, es wurde niemand verletzt. Die schlechte: Was einer Ölleitung passierte, kann den restlichen vier Millionen Teilen eines A380 zustoßen. Das bedeutet vier Millionen potenzielle Gefahrenquellen.

Höchste Qualitätsanforderungen in der Produktion und lückenlose Wartung aller Bauteile sind daher das A&O einer Branche, die vor allem durch Vertrauen seitens ihrer Gäste lebt. Vertrauen, das durch eine einzige mikroskopische Ungenauigkeit in der Produktion oder durch die Unachtsamkeit eines übermüdeten Servicetechnikers mit einem Schlag vernichtet werden kann.

Mit der verstärkten Nutzung moderner digitaler Technologien in der Luftfahrtindustrie ist ein neues Zeitalter bei der Qualitätssicherung angebrochen. Dank Machine-to-Machine (M2M, auch unter den Bezeichnungen Internet of Things oder Industrie 4.0 bekannt) können nicht nur Prozesse effizienter abgewickelt und neue Geschäftsfelder auf die Reise geschickt werden. Intelligente Systeme sorgen auch dafür, dass Flugzeugteile künftig lückenlos überwacht werden können.

Schon heute senden Flugzeuge alle drei, vier Stunden Datenpakete an das Bodenpersonal, die über den Zustand der Triebwerke Auskunft geben, genannt Engine Condition Monitoring. Damit lassen sich Gefahren frühzeitig erkennen oder kostspielige Reparaturen reduzieren. Mit M2M, das im Prinzip jedes einzelne Bauteil mittels Sensoren vernetzen kann, lassen sich die Informationen über den aktuellen Zustand eines Flugzeuges gleichsam ins Unendliche steigern und Tendenzen ablesen, indem historische Daten in die Analyse mit einbezogen werden.

Es liegt auf der Hand, dass M2M die Betreiber vor zahlreiche Herausforderungen stellt. Durch die Vernetzung steigen die Möglichkeiten von Angriffen – ein Security-Problem, das nicht nur in der Luftfahrt gelöst werden muss. Die andere essenzielle Herausforderung besteht in der gewaltigen Menge an Daten, die im Sekundentakt ausgesendet wird und in Echtzeit analysiert werden will. Aktuelle Big Data-Systeme können bereits vieles abdecken. Mit der rasanten Entwicklung von Industrie 4.0 in allen Bereichen der Wirtschaft und der Gesellschaft wachsen die Ansprüche an IT-Infrastrukturen exponentiell – Beispiel Rechenpower und Storage.

M2M reicht nicht aus

So paradox es klingt: Die Daten, die mittels einer M2M-Lösung über Sensoren hereinkommen, machen nur einen bescheidenen Teil jener Informationen aus, die über ein Bauteil verfügbar sind. Es gibt Daten, die in der Regel in hunderten Applikationen verstreut sind, dazu kommen Wartungsprotokolle, technische Dokumentationen, die persönliche Erfahrung von Spezialisten und vieles mehr. Das heißt, dass jeder Techniker oder jede Abteilung jeweils nur einen kleinen Ausschnitt der theoretisch nutzbaren Informationen kennt.

Um sich ein vollständiges Bild von jeder potenziellen Gefahrenquelle in einem Flugzeug machen zu können – die Grundvoraussetzung für den möglichst sicheren Betrieb –, braucht es ein System, das alle relevanten Daten unter einem Dach vereint und bedarfsgerecht zur Verfügung stellt.

Dieses System nennt sich Enterprise Search, eine Technologie, die mit Big Data nahe verwandt ist. Enterprise Search verknüpft verstreute Informationen zu einem Gesamtbild und stellt dieses auf Knopfdruck automatisiert zur Verfügung. Die Technologie bezieht alle Quellen und Datenformate mit ein, egal ob PDFs aus dem Einkauf, eine Konstruktionszeichnung aus dem CAD-System oder E-Mails, die zwischen Service-Techniker und Produzenten hin- und herlaufen. Dank semantischer Analyse stellt Enterprise Search Beziehungen zwischen allen verfügbaren Daten her und erzeugt damit erstmals eine 360-Grad-Sicht auf jedes einzelne Bauteil – ein gewaltiger Fortschritt für Produzenten und Betreiber.

Die größten Nutznießer dieser Technologie sind jedoch die Fluggäste, die nichts lieber wollen, als sicher anzukommen.