6 Minuten Lesezeit 1 November 2017
Ein Ingenieur am Tablet

Wie digitale Technologien die Luftfahrt- und Rüstungsindustrie verändern

Von

Randy Miller

EY Global Advanced Manufacturing & Mobility Leader

Champion for women and diversity & inclusiveness in the Advanced Manufacturing & Mobility industries. Passionate about manufacturing, mobility and disruption.

6 Minuten Lesezeit 1 November 2017

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Mit neuen Fertigungsmethoden wollen Unternehmen Kosten reduzieren und die Produktivität steigern.

Die Digitalisierung verändert die Welt. Je günstiger neue Technologien werden und je mehr sie sich etablieren, desto größer wird ihr Einfluss in Bereichen, in denen sich die physischen und digitalen Welten überlagern und vermischen. Unternehmen setzen nicht nur auf neue Technologien, weil sie ihre Abläufe digitalisieren wollen. Vielmehr möchten sie Teil des flexiblen und attraktiven Ökosystems der neuen Arbeitswelt werden.

Die Luftfahrt- und Rüstungsindustrie (Aerospace and Defense, A&D) gehört seit jeher zu den Erstanwendern digitaler Technologien. Diese Unternehmen setzen bereits seit zwei bis drei Jahrzehnten auf Robotik und Automatisierung in ihren Fertigungsprozessen. Allerdings sorgt die immer schnellere Evolution digitaler Technologien auch in diesem Sektor für einen tiefgreifenden Wandel.

Mit neuen Fertigungsmethoden wollen Unternehmen Kosten reduzieren und die Produktivität steigern. Eine riesige Datenmenge aus Sensoren und erweiterten Analysefunktionen erlaubt heute Einblicke in Abläufe, die Produktperformance und den Kunden in bisher ungekanntem Maße – und eröffnet so völlig neue Erkenntnishorizonte.

Die Digitalisierung eröffnet eine neue Ebene der Vernetzungsfähigkeit und zwingt Unternehmen dazu, Risiken und Resilienzen anders zu bewerten und Innovationschancen zu ergreifen.

Diese Technologien helfen Luftfahrt- und Rüstungsindustrie dabei.

3D-Druck

Originalgerätehersteller (OEMs) und ihre Zulieferer nutzen den 3D-Druck, um Flugzeuge und militärische Ausrüstung für unterschiedliche Kunden zu individualisieren. Dazu verwenden sie große 3D-Drucker, mit denen sie langlebige Bauteile aus Schwermetallen wie Titan und Wolfram bei geringstmöglichem Ausschuss herstellen. Diese automatisierten Drucker erlauben ein Höchstmaß an Präzision und sind äußerst wartungsarm. Damit minimieren OEMs auch ihren Zuliefererpool und senken ihre Abhängigkeit.

Künstliche Intelligenz

Mit künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen überwachen und analysieren Zulieferer kontinuierlich große Datenmengen aus ihren Maschinen. Damit können sie Anomalien identifizieren und Ausfälle besser vorhersagen. Der „digitale Zwilling“ – ein virtuelles Abbild der Maschine in der Cloud – erlaubt es ihnen, die Abläufe für unterschiedliche Ergebnisse zu optimieren.

Mittels KI können OEMs ihre Effizienz steigern und bessere Produkte designen – bspw. autonome Systeme, die selbstständig fliegen oder im Kampfeinsatz eigenständige Entscheidungen treffen können.

Augmented Reality

Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) verändern insbesondere Bereiche wie Wartung, Reparatur und Instandhaltung. AR und VR liefern umfassendere Informationen über wichtige Bauteile und machen Wartungsprozesse transparenter.

So lassen sich fortschrittliche Simulationen für Piloten und militärisches Personal entwickeln, in denen sie den Umgang mit virtuellen Systemen erproben können, bevor sie diese im Einsatz nutzen.

Ein australisches Luftfahrtunternehmen hat ein Wearable-unterstütztes System entwickelt, über das sich Techniker vor Ort mit Experten auf der ganzen Welt per AR verbinden können. Wartungsprobleme werden so in Echtzeit gelöst. Dieses System ist in der Lage, Ausfallzeiten von Flugzeugen deutlich zu verringern, da die notwendigen Spezialisten nun nicht mehr zur Reparatur anreisen müssen.

Blockchain

Blockchain-Technologie erlaubt es OEMs, mit tausenden Zulieferern und Kunden zusammenzuarbeiten und diese Aktivitäten zu überwachen. So können Rüstungssysteme noch zielführender produziert und pünktlicher geliefert werden. Serviceanbieter für Regierungen nutzen die Blockchain, um ihre Transaktionsdaten zu sichern und sensible Informationen vor unerlaubtem Zugriff oder Manipulation zu schützen.

Cloud, mobile Anwendungen und Datenanalyse

Cloud, mobile Anwendungen und Datenanalyse sind wichtige Instrumente, mit denen Zulieferer die Zusammenarbeit mit Erstausrüstern verbessern und so die Lieferkette optimieren können. Erstausrüster nutzen die Datenanalyse für Aufgaben wie Predictive Maintenance, Performancebewertung und Optimierung von Fertigungsprozessen. Anbieter aus den Bereichen Wartung, Reparatur und Instandsetzung helfen erweiterte Analysefunktionen, um die personelle Einsatzplanung zu verbessern und Prozesse zu optimieren.

Cybersecurity

Durch den Einsatz entsprechender Standards und Protokolle können Zulieferer eine Infrastruktur aufbauen, mit der sich Datenlecks verhindern lassen. Zudem werden die Anforderungen an Cybersecurity gewährleistet und Compliance-Anforderungen erfüllt. Ein weiterer Vorteil: OEMs können die Cybersecurity-Standards bei ihren Zulieferern überwachen, um eine vertrauensvolle Zusammenarbeit zu garantieren.Serviceanbieter mit Regierungsaufträgen und führende OEMs suchen ständig nach Möglichkeiten, ihre eigene Cybersecurity zu verbessern. Gleichzeitig lassen sich daraus entsprechende Sicherheitslösungen für Regierungen entwickeln.

Internet of Things (IoT) und Sensortechnik

Mit IoT und Sensortechnik können riesige Datenmengen aus den Fertigungsprozessen und wichtigen Rüstungskomponenten gesammelt und analysiert werden. Diese Daten werden genutzt, um Wartungen vorherzusagen und nachzuverfolgen. Ausfälle durch unvorhergesehene Reparaturen können so verhindert werden.

Sensoren können zeitaufwendige Reparaturen während einer Inspektion reduzieren und dabei helfen, zielführende Wartungsentscheidungen zu treffen. Erstausrüster nutzen diese Potenziale, um ihre Komponenten und Geräte intelligenter zu gestalten. Diese Intelligenz beruht zum Beispiel auf komplexen und sensiblen Flugdaten.

Sensorgestützte Anlagen unterstützen dabei, in der Fertigung die richtigen Entscheidungen zu treffen. Und mit Monitoring und Analyse wichtiger Bauteile können die Maschinenproduktivität und -zuverlässigkeit deutlich verbessert werden.

Ein US-Hersteller von Flugzeugmotoren setzt über 5.000 Sensoren in einem Flugzeug ein, das mit seinem Next-Gen-Motor betrieben wird. Diese Sensoren sind über das Internet of Things vernetzt und produzieren bis zu 10 GB Daten pro Sekunde. Der Hersteller nutzt diese Daten, um die Lebensdauer des Motors vorherzusagen, den Kraftstoffverbrauch zu optimieren, den Geräuschpegel zu senken und die Emissionswerte zu verbessern.

Die fünf größten Antriebskräfte der digitalen Transformation in der Luftfahrt- und Rüstungsindustrie

Verbesserung der Kundenzufriedenheit und der Kundenbindung.

Unternehmen der Luftfahrt- und Rüstungsindustrie müssen sicherstellen, dass alle ihre Entscheidungen mit ihren Kernstrategien übereinstimmen. Gleichzeitig müssen sie die sich ändernden Bedürfnisse ihrer wichtigsten Kunden einbeziehen. Deshalb sollten sie eng mit diesen zusammenarbeiten – zum Beispiel im F&E-Bereich und in der Produktentwicklung. Zudem sollten sie auf technologiebasierte Simulationen setzen, um bessere Entscheidungen beim Einkauf und in der Beschaffung zu treffen.

Neuausrichtung von Produkten und Dienstleistungen

Die Produkt- und Servicepalette sollte an die aktuellen Branchentrends angepasst werden. Unternehmen sollten ergänzende Services zu ihren Produkten anbieten und sich dabei auf langfristige Servicevereinbarungen konzentrieren. Technologien sollten Kollaboration und Konzeptualisierung anstoßen. Lösungen, die auf der Datensammlung durch Sensoren beruhen, sollten außerdem angeboten werden.

Digitalisierung der betrieblichen Abläufe

Unternehmen sollten auf eine Omnichannel-Strategie setzen, um Produkte und Dienstleistungen zu verkaufen. Sie sollten außerdem die Blockchain für Vertragsgestaltungen und Cloud-basierte Lösungen für eine bessere Entscheidungsfindung nutzen. Datenanalyse hilft bei Nachfrageplanung, Bestandsmanagement, Predictive Maintenance, Qualitätssicherung und Kundenzufriedenheit.

Entwicklung eines zukunftsfähigen Personalbestands

Unternehmen müssen eine agile Personalstruktur aufbauen, die sich flexibel an neue digitale Technologien anpassen kann.

Aufbau eines Wertschöpfungssystems

Die Wertschöpfungskette der Zukunft beruht auf einer effektiven Zusammenarbeit von Herstellern, Zulieferern und Kunden. Angetrieben von Technologie und Kundenanpassung wird der 3D-Druck die gesamte Lieferkette des Sektors verändern. Zulieferer werden bei Produktentwicklung, Planung und Serviceangeboten zusammenarbeiten. Neue Sharing-Modelle für Ertragsrisiken werden Zulieferer dazu animieren, die Produktinnovation voranzutreiben.
 

Fazit

Unternehmen der Luftfahrt- und Rüstungsindustrie können es sich nicht mehr leisten, einfach nur Produkte herzustellen und zu liefern. Sie müssen ganzheitliche Serviceanbieter werden und sich dabei so agil wie innovativ an immer neue Kundenwünsche anpassen.

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Randy Miller

EY Global Advanced Manufacturing & Mobility Leader

Champion for women and diversity & inclusiveness in the Advanced Manufacturing & Mobility industries. Passionate about manufacturing, mobility and disruption.