Wie sich Flugzeugwartung optimieren lässt
Am 13. Februar 1955 stürzte eine Douglas DC-6 der Sabena während des Fluganflugs auf Rom, Italien, ab. Keiner der 29 Passagiere und Besatzungsmitglieder an Bord überlebte. Diese Vorfälle lösen immer globales Entsetzen aus. Was war passiert? Menschliche Fehler sind leider immer noch die Hauptursache von Flugzeugunfällen. Doch die zweite Ursache sind Wartungsfehler. Fast 12% aller gemeldeten Flugzeugunfälle gehen auf einen Wartungsfehler zurück. Durch diese Art von Fehlern, die auch eine der Hauptursachen für Flugverspätungen und Streichungen von Flügen sind, entstehen für die Fluggesellschaften erhebliche finanzielle Belastungen. Untersuchungen weisen unabhängig vom Flugzeugtyp und -klasse konsequent darauf hin, dass die Wartungskosten zwischen 10 und 45 Prozent der gesamten jährlichen Betriebskosten betragen können. Computer-Ingenieur Susana Ferreiro hat zusammen mit Dr. Basilio Sierra-Araujo (Leiter der Abteilung für Robotik und autonome Systeme der Fakultät für Informatik in Donostia-San Sebastian) eine Diplomarbeit mit dem Titel "Beiträge zur Diagnose und Prognose von industriellen Problemen durch überwachte Klassifikationstechniken" verfasst. Das Ziel ihrer Forschung war es, Techniken der künstlichen Intelligenz, Data Mining und maschinelles Lernen auf Probleme im Zusammenhang mit der Luftfahrtindustrie und insbesondere auf die Frage der Wartung anzuwenden. "Es handelt sich um Algorithmen und Klassifizierungsmodelle, die Informationen aus großen Datenmengen extrahieren und daraus Wissen auf der Grundlage dieser Daten schaffen", erklärt Ferreiro. Die Studie untersuchte drei spezifische Aspekte der Luftfahrt, bei denen Wartung im Mittelpunkt steht. Das erste Problem ist der Verschleiß von Flugzeugbremsen, das zweite das Auftreten von Bohrgraten bei der Herstellung von Bauteilen, während das dritte die Basizitätszahl (BZ) von Öl auf der Grundlage spektroskopischer Daten ist. Die BZ von Öl wird verwendet, um den Zustand des Öls und die Notwendigkeit abzuschätzen, ob es gewechselt werden muss. In Bezug auf den Verschleiß der Bremsen betrachtete die Studie die Frage, wie die Kosten für die Flugzeugwartung gesenkt werden können - in anderen Worten ob Wartungsarbeiten nach der Landung zwischen einem Flug und dem nächsten durchgeführt werden - indem diese auf einen günstigeren Zeitpunkt und Ort verlagert werden. Die Studie hat auch versucht, die Wartezeiten zwischen den Flügen zu reduzieren, um durch wegfallende Verzögerungen durch Wartungsarbeiten Pünktlichkeit zu gewährleisten. In der Regel wird eine Reihe von Flugzeugkomponenten zwischen zwei Flügen überprüft. Manchmal kann ein unerwartetes Problem entstehen, weshalb der Verschleiß bestimmter Komponenten eingeschätzt werden muss, um alle erforderlichen Ressourcen bereitzuhalten," sagt Ferreiro. "Die Optimierung von Flugstrecken ist ein weiteres Ziel, denn manchmal besteht ein Interesse daran, die Wartung in einem bestimmten Land durchzuführen und dafür benötigt man ein vorausschauendes Auge auf den Flugzeugzustand." Diese Forschung wurde mithilfe des europäischen Projekts TATEM betrieben. Bohrgrate treten während des Herstellungsprozesses auf. Bei der Herstellung der Bauteile muss überprüft werden, dass der Bohrgrat - d.h. die Kerbe, die während des Bohrens entfernt wird - 127 Mikrometer nicht übersteigt, so wie dies in den Anforderungen der Luftfahrtindustrie vorgegeben ist. "Wir haben ein Verfahren entwickelt, bei dem die internen Signale der Maschine verwendet werden, um in Echtzeit den Moment zu ermitteln, wenn diese Grenze überschritten wurde", erklärt Ferreiro. Normalerweise wird nach dem Bohren ein bestimmtes Verfahren angewendet, um den verbleibenden Grat zu beseitigen, aber dank dieser Forschung würde dieses nur dann angewandt werden, wenn die Grenze überschritten wurde. Dieser Teil der Forschung wurde in einem anderen EU-Projekt namens ARKUNE begonnen. Die Schmiereigenschaften des Öls können im Laufe der Zeit nachlassen, wodurch wiederum verschiedene Elemente in einem Flugzeug beeinträchtigt werden. Die Studie befasste sich mit der Vorhersage der Basizitätszahl (BZ) des Öls auf der Grundlage spektroskopischer Daten. "Mit der Basizitätszahl wird abgeschätzt in welchem Zustand sich das Öl befindet, ob es also noch zufriedenstellend ist oder ob es überwacht werden muss, weil es sich zersetzt oder ob es ersetzt werden muss", sagt die Autorin. Das Ziel der Studie war es, ein Modell zur Erfassung des Ausmaßes des Ölgüteabfalls zu entwickeln, der einen kostspieligen Labortest unnötig macht. Die Idee, die in dieser Arbeit entwickelt wurde, ist, diese Analysemethode durch Nah-Infrarot-FTIR-Spektroskopie zu ersetzen. Mit dieser Methode "ist es möglich, einen Sensor zu entwickeln und diesen in die Maschine und in den zu überwachenden Teil zu integrieren, ohne einen Labortest durchführen zu müssen", erklärte Ferreiro. Die Ergebnisse der Studie sollen zur Senkung der Wartungskosten und langfristig zur Verbesserung der Flugsicherheit beitragen, sodass tragische Unfälle wie der Absturz in Rom im Februar 1955 zur Vergangenheit gehören werden.Weitere Informationen finden Sie unter: Basque Research http://www.basqueresearch.com/berria_irakurri.asp?Berri_Kod=4310&hizk=I#.URtTmWdyJid