Die Luftfahrtindustrie der Zukunft ist vernetzt und digital
Der digitale Wandel ist eine der prägenden Entwicklungen unserer Zeit und damit Chance und Herausforderung zu gleich. Neue digital geprägte Querschnittstechnologien ermöglichen in der Luftfahrt große Verbesserungen im kompletten Lebenszyklus der Fluggeräte. Bei der Entwicklung hin zur effizienten digitalen Produktion kommt der Luftfahrtindustrie eine entscheidende Rolle zu. Aufgrund der Komplexität ihrer Produkte und Lieferketten sowie des rechtlichen Handlungsrahmens, in dem sich diese Industrie bewegt, wird die Implementierung nachhaltiger digitaler Produktionsprozesse in der Luftfahrtindustrie auch für andere Branchen richtungweisende Lösungen hervorbringen. Die zu bewältigenden Herausforderungen beziehen sich auf eine hohe Anpassungsfähigkeit an Kundenbedarfe sowie eine komplexe globale und nachhaltige Lieferkette. Die notwendigen Innovationen beinhalten Konzepte für eine automatisierungsfreundliche und an den Produktlebenszyklus angepasste Konstruktion sowie ein hohes Maß an Cyber- und Produktsicherheit, den Einsatz flexibler Fertigungsmittel sowie smarte Energiemanagement Konzepte in der grünen Fabrik. In der vernetzen, digitalen Produktion der Zukunft findet die Wertschöpfung nicht mehr ausschließlich in der Fertigung statt, die Produktentwicklung gewinnt zunehmend an Bedeutung im Gesamtkontext. Der Mensch wird auch zukünftig Teil der Produktionsumgebung sein, seine Aufgaben werden sich jedoch wandeln. Digitale Produkte und Services gewinnen auch im Bereich der Wartung und Instandhaltung (MRO) zunehmend an Bedeutung. Ziel ist, die MRO Prozesskette in Echtzeit zu optimieren und mit größtmöglicher Effizienz operieren zu können.
Künstliche Intelligenz unterstützt die Luftfahrt
Technologien der Künstlichen Intelligenz (KI) eröffnen vielerorts neue Möglichkeiten für Fortschritte in der Luftfahrt. Sie hilft, neue umweltfreundlichere und sicherere Flugzeuge zu entwickeln und dank hochgenauer Simulation auszuarbeiten. In der gesamten Luftfahrt können persönliche Assistenz- und Unterstützungssysteme mit Künstlicher Intelligenz zum Einsatz kommen. Robotersysteme und -anwendungen ermöglichen zudem flexible und vernetzte Fertigungsprozesse und machen die Produktion damit sicherer, effizienter und nachhaltiger. In der Vorhersage helfen KI-Methoden, Flugrouten hinsichtlich Brennstoffverbrauch, Emissionsauswirkungen und Wetterbedingungen zu optimieren. So tragen Anwendungen der künstlichen Intelligenz erheblich zum sicheren und klimafreundlichen Fliegen bei.
Digitaler Zwilling und digitaler Faden im Dienste der Luftfahrt
Die Digitalisierung ist der Schlüssel zu weiteren Effizienzsteigerungen in der Luftfahrt. Der digitale Zwilling ebnet den Weg zur virtuellen Zulassung von Flugzeugen und zu deren Weiterentwicklung. Neben den Soll-Zuständen erkennt jeder Zwilling auch das so genannte Konfigurationsmanagement des Produkts. Durch Algorithmen und Datenprozesse kann dann auch eine Vorhersage auf zukünftige Verhaltensweisen und Zustände getroffen werden. So können auch Fertigungsabläufe simuliert und optimiert werden. Der digitale Faden ist die durchgängige Ablage und Verfügbarkeit von digitalen Daten, Informationen und Modellen über den gesamten Lebenszyklus des Flugzeuges. Dies ermöglicht ein effizienteres Gesamtsystem und die Zusammenarbeit über räumliche Grenzen hinweg an einem Produkt. So wird eine digitale Kontinuität erlaubt, die analog nur schwer herzustellen ist. Zudem helfen digitale Assistenzsysteme standortunabhängig neue Produkte zu entwickeln und herzustellen. Die Digitalisierung vereinfacht somit Produktionsprozesse und führt zu erheblichen Kosteneinsparungen und Zugewinnen in der Nachhaltigkeit.
Quantensprünge dank Quantentechnologie
Quanten-Anwendungen haben das Potential, die Luftfahrt zu revolutionieren. So lassen sich neue Flugzeugkonfigurationen auch ohne empirische Erfahrungswerte auslegen – wie beispielsweise Nurflügler oder verteile Antriebssysteme. Zudem werden Software-Anwendungen durch neue Verschlüsselungssysteme deutlich sicherer. Außerdem kann der Luftverkehr durch die Nutzung der Quantentechnologie weiter optimiert und auch hochkomplexe Herstellungsprozesse effizienter simuliert werden. Quantensensoren haben zudem das Potential, für die hochpräzise Zeitgebung, Positionsbestimmung und Lage-Sensorik eine Schlüsseltechnologie zu werden. Kompakte und integrierbare Quantensensoren könnten das bestehende Set an Sensoren mittelfristig ersetzen und damit noch effizienter und besser machen.