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Luftfahrtindustrie und CMMS

Luftfahrtindustrie und CMMS

Donnerstag 10 dezember 2020

Aufgrund der Gesundheitskrise im Zusammenhang mit dem Coronavirus (Covid-19) sehen die Flugzeughersteller wie Airbus, Safran oder Dassault und alle Unternehmen in diesem wichtigen Industriesektor düster aus. Doch unabhängig von der Konjunkturlage müssen die Navigationsausrüstungen ebenso wie die Bodeninfrastrukturen unbedingt gewartet werden, was, wenn es nicht beachtet wird, nicht nur zu erheblichen Mehrkosten führen, sondern auch das Leben von Menschen direkt gefährden kann.
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> Warum ein CMMS für die industrielle Instandhaltung

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Die Flugzeugwartung bleibt bis heute beispielhaft und alle Beteiligten zeigen ein außergewöhnlich hohes Maß an Professionalität und Disziplin, was zu einer geringen Anzahl von Katastrophen führt.

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Wir werden in diesem Artikel sehen, wie eine CMMS-Software (Computer Aided Maintenance Management) die unumgängliche Lösung darstellt, um die Wartungsarbeiten zu verfolgen, die Strategie der vorbeugenden Wartung zu optimieren und dadurch den ordnungsgemäßen Betrieb der Flugzeuge und der Flughafensysteme und -anlagen ständig zu gewährleisten.

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Aeronautische Wartung, Ziele & Strategie 

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Die Luftfahrt-Wartung wird als Wartung, Reparatur und Überholung (MRO) bezeichnet, d. h. als Wartung, Reparatur und Wiederherstellung. Es handelt sich um die Gesamtheit der Wartungsaktivitäten des Sektors (gesetzlich, obligatorisch und periodisch), die generell in 4 Kategorien unterteilt sind:

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  • Wartung Stufe A: muss monatlich durchgeführt werden
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  • Wartung Stufe B: muss alle 3 Monate durchgeführt werden
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  • Wartung der Stufe C: muss jährlich durchgeführt werden
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  • Wartung der Stufe D: muss alle 4-5 Jahre durchgeführt werden
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Die MRO in der Luftfahrt betrifft hauptsächlich die Wartung der Start- und Landebahn, die Wartung der Hauptstruktur, die Wartung der Triebwerke sowie die Wartung der Komponenten und Ausrüstungen.  

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Was sind dann die Ziele und die Strategie dieser Instandhaltung?  

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Die Ziele der Instandhaltung

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Das Hauptziel der Flugzeugwartung und insbesondere der Flugzeugwartung ist es, die Flugzeuge so lange wie möglich flugtauglich zu halten. Um dies zu erreichen, hat die ATA (Air Transport Association of America) 1980 den Standard MSG-3 entwickelt. Dieser Standard legt ein planmäßiges Wartungsprogramm für alle neuen Flugzeugmodelle vor der kommerziellen Inbetriebnahme fest und definiert vier regelmäßige, effektive und messbare Wartungsziele:

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  • Sicherstellen, dass die Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen, die dem Flugzeug innewohnen, erfüllt werden
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  • Im Falle einer Verschlechterung die Sicherheit und Zuverlässigkeit wieder auf ein optimales Niveau bringen
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  • Erhalten der Daten, die zur Verbesserung des Designs und der Zuverlässigkeit der Komponenten erforderlich sind
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  • Erreichen dieser Ziele à möglichst niedrige Gesamtkosten, unter Berücksichtigung der Wartungs- und Ausfallkosten
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Der MSG-3-Standard erkennt an, dass die regelmäßige Wartung allein nicht in der Lage ist, die inhärenten Konstruktionsmängel der Sicherheits- und Zuverlässigkeitssysteme von Flugzeugen zu beheben. Die regelmäßige Wartung kann nur die Verbesserung der Systeme verhindern. Wenn ihre Bewertung als unbefriedigend eingestuft wird, sind dann Konstruktionsänderungen erforderlich.

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Wartungsvertrag

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Für die Wartungstechniker besteht die Hauptaufgabe darin, die Flugzeuge ohne Unterbrechung in einem lufttüchtigen Zustand zu halten oder zumindest die Ausfallzeiten so gering wie möglich zu halten. Da diese Wartung während der Zwischenlandungen stattfinden muss, ist es in der Tat möglich, keine Wartungsarbeiten durchzuführen, wenn das Flugzeug in der Luft ist 😉.

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Wie sollte ein Flugzeug also gewartet werden? 

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Nach den von den Behörden festgelegten Zielen und dem von der MSG-3 definierten Prozess wendet die Luftfahrtindustrie folgende Strategien an: 

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  • Strategie der “Redundanz” : Das bedeutet, dass alle wichtigen Funktionen des Geräts von verschiedenen Systemen ausgeführt werden können, wobei ein funktionierendes Gerät ein fehlerhaftes automatisch und sofort ersetzen kann. Auf diese Weise wird Redundanz in die Systeme und Komponenten des Flugzeugs eingebaut, so dass ein Ausfall des Systems die Lufttüchtigkeit des Flugzeugs nicht beeinträchtigt. Die Wartung dieser Systeme sollte so regelmäßig wie möglich durchgeführt werden. Einige moderne Flugzeuge haben bis zu sieben Redundanzstufen auf ihren Schlüsselkomponenten.
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Die Kehrseite der Medaille ist, dass diese Strategie die anfänglichen Kosten für das Flugzeug, seine Wartung und die ungenutzten Lagerbestände des Betreibers erheblich erhöht. Daher wird es nur für eine begrenzte Anzahl von Komponenten wie Funkgeräte, Radargeräte, GPS, Bremsanlagen usw. verwendet.

  • Strategie “Unité replacedé in-line (LRU)” : Dies ist die Gesamtheit der Komponenten, die sehr schnell ausgetauscht werden können, wenn sie defekt sind. Es sei darauf hingewiesen, dass der Ausfall einer dieser Einheiten die Flugfähigkeit des Flugzeugs nicht beeinträchtigt und dass diese Module ständig überwacht werden. Diese Strategie ermöglicht es also, Wartungsarbeiten durchzuführen, während das Flugzeug in Betrieb ist. Das bedeutet nicht, dass das Flugzeug fliegt, sondern dass es auf dem Flugdeck geparkt ist oder gerade für einen anderen Flug umkehren will. Daher führt der Wartungstechniker der Linie die Reparatur nicht vor Ort durch, sondern tauscht nur das defekte Teil aus und schickt den ausgefallenen oder fehlerhaften Artikel an die Werkstatt, die die Reparatur später übernimmt. Da die neuen Flugzeuge nach modularen Konzepten gebaut werden, wird diese Strategie zunehmend bevorzugt.
  • Stratégie “Mindestliste der Ausrüstungen (MEL)”: Dies ist die Liste der Ausrüstungen, die unbedingt in einem funktionierenden Zustand sein müssen, um die Navigation des Flugzeugs zu erlauben. In der Praxis müssen nicht alle Komponenten eines Flugzeugs funktionstüchtig sein, damit das Flugzeug sicher fliegen kann. Die Strategie hinter dieser Liste ist es, die Planung und Durchführung von Wartungsarbeiten und -operationen gezielter zu unterstützen. Diese Liste wird von der OME (Original Equipment Manufacture) erstellt und muss von den lokalen Regulierungsbehörden genehmigt werden.
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    Die Kombination dieser drei Strategien ermöglicht es dem Betreiber, das Flugzeug flugtauglich zu halten, die Vorschriften einzuhalten und unvorhergesehene Ausfallzeiten zu reduzieren.

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    Der Erfolg einer Luftfahrt-Wartungsstrategie hängt im Wesentlichen von der Einrichtung einer Überwachung der Wartungsarbeiten ab, und dafür ist CMMS unerlässlich.

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    Lesen Sie auch: CMSMS und Wartung in der Raumfahrtindustrie

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    Ein CMMS zur Sicherung der Instandhaltungsstrategie 

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    Eine Anwendung zur computergestützten Wartungsverwaltung (CMMO), die alle Daten zentralisiert und verarbeitet, wird eine vollständige Verfolgung jedes Geräts gewährleisten, die Bestimmung ihres Wartungsbedarfs ermöglichen und einen vorausschauenden Überblick über die Wartungs- und Ausfallzeiten geben. 

    Verfolgung von Wartungsarbeiten 

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    Die CMMS-Software bietet Zugang zu allen Informationen, die für die Verwaltung der Wartung der Geräte erforderlich sind. Von einem festen oder mobilen Computer aus können Manager und Techniker in Echtzeit auf Informationen zugreifen und diese hinzufügen, dank Funktionen wie:

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    Lebenszyklus von Ausrüstungen: Flugzeuge werden in der Software mit mehreren Ebenen von Unterausrüstungen beschrieben und registriert. So haben die Wartungsteams Zugriff auf diese Daten und können die Merkmale und die Anzahl der Unterausrüstungen direkt einsehen, die nach jeder Operation aktualisiert werden. Diese Funktion optimiert die Redundanzstrategie, da sie einen Überblick über das Gerät und alle seine Komponenten bietet. Die MEL kann sofort angezeigt werden, und die Dateien zu den Bauteilen (Pläne, Anleitungen usw.) können dem CMMS hinzugefügt werden, was zu einem besseren Informationsstand über die Besonderheiten jedes Geräts und jedes Bauteils führt. Durch die direkte Erfassung von Daten und deren automatische Verarbeitung wird viel Zeit gespart und die Wissensdatenbank kontinuierlich erweitert.

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    Einsatzplanung: Die Einsatzplanung wird die unvorhergesehenen Ausfallzeiten erheblich reduzieren, die Organisation unterstützen und insbesondere die Synchronisierung des Wartungskalenders mit dem Flugplan ermöglichen.

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    Maßnahmenhistorie: Hier werden alle Wartungsarbeiten, die an einem Flugzeug durchgeführt wurden, aufgelistet. Dieses Modul ist besonders wichtig für die LRU-Strategie, da es Zugang zu einer Ausfallhistorie bietet. Auf diese Weise kann sich die Wartungsabteilung stärker auf einen Raum konzentrieren, der beispielsweise mehrere Ausfälle zu verzeichnen hatte.

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    Ausrüstungsfotos: Es ist möglich, direkt während eines Eingriffs Fotos zu machen, die in das digitale Wartungsbuch jeder Komponente aufgenommen werden können.

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    Über die Verfolgung der Wartungsmaßnahmen hinaus ermöglicht die Software auch Folgendes:

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    Stocks und Versorgung

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    Jeder Techniker hat Zugriff auf die verschiedenen Lagerbestände. Es ist möglich, den Mindestbestand festzulegen, die Bewegungen der Bestände vom Lager zum Techniker oder vom Techniker zum Flugzeug aufzuzeichnen. Bestellungen von Artikeln können ebenfalls über die Anwendung ausgeführt werden. In der CMMS-Software ist es möglich, einen Artikel direkt aus dem Lager zu nehmen, um ihn einer Ausrüstung zuzuordnen, wodurch er automatisch zu einer Unterausrüstung wird. Auf diese Weise wird die Verwaltung der Ersatzteile optimiert, die Daten sind auf dem neuesten Stand und die Wartungstechniker haben Zugriff auf die Referenzen und die bereits verwendeten Artikel.

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    Reguläre Formulare

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    Die personalisierten oder regulären Formulare werden vom Techniker auf seiner mobilen App ausgefüllt und im CMMS gespeichert. Die Aufzeichnung, Archivierung und Zuordnung jedes Teils des Geräts wird automatisch durchgeführt und diese Informationen sind jederzeit zugänglich.

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    Vorbeugende Wartung

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    Das CMMS ermöglicht die Erstellung von Wartungsplänen und zugehörigen Wartungsplänen für eine einfache Einrichtung und Verwaltung der vorbeugenden Wartung. Die Ausfall- und Pannenrate wird deutlich reduziert und die Erfüllung der MRO-Wartungspflichten der Stufe A à D wird erfolgreich umgesetzt.

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    Schlussfolgerung 

    Täglich unternimmt die Luftfahrtindustrie größere Anstrengungen, um immer effizientere Wartungsstrategien zu optimieren und zu entwickeln. Heutzutage sind die Sensornetze an Bord von Flugzeugen in der Lage, eine große Anzahl von technischen Daten zu sammeln, die den Gesundheitszustand jeder überwachten Komponente anzeigen. Diese Daten werden direkt in die CMMS-Software übertragen und dort zentralisiert. Da die besten Tools nun über leistungsfähige Algorithmen verfügen, die diese Informationsmenge verdauen und analysieren können, können die zukünftigen Wartungsmaßnahmen ständig verfeinert werden. Auch wenn diese Vorgehensweise nicht völlig neu ist, wird sie durch die steigende Rechenleistung von Computern endlich möglich. Dies ist die Grundlage für die Wartung 4.0.

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