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Luftfahrttechnik-Management (7) Grundlagen der Flugzeug-Instandhaltung (Maintenance, Repair, and Overhaul – MRO)

Martin Hinsch setzt sich in diesem Tutorial mit der Flugzeuginstandhaltung auseinander. In diesem ersten Teil liegt der Schwerpunkt auf den Grundlagen und der Planung. In der nächsten Folge wird dann die Durchführung von Instandhaltungsmaßnahmen im Dock und in den Werkstätten beschrieben.

Die Tutorial-Kolumne zum Thema industrielles Luftfahrtmanagement. Kollage ©: airliners.de / AirTeamImages, fotolia: Dinosoftlabs, Photocreo Bednarek, Gorodenkoff, contrastwerkstatt

Sobald ein Flugzeug nach Herstellung in den Betrieb übergeht, ist sicherzustellen, dass es sich während des Betriebszeitraums dauerhaft in einem lufttüchtigen Zustand befindet. Hierzu muss es regelmäßig untersucht und instandgehalten werden. Dazu wird unterschieden zwischen:

  • der Wartung, unter der all jene Instandhaltungsmaßnahmen subsumiert werden, die der Bewahrung des Sollzustandes dienen und dabei den verzögerten Abbau des Abnutzungspotenzials unterstützen.
  • der Instandsetzung (auch Überholung), die alle Maßnahmen zur Wiederherstellung eines Sollzustands umschließt, welche zur nachhaltigen Rückführung in den funktionsfähigen Zustand beitragen. Nicht dazu gehören jedoch Verbesserungen oder Weiterentwicklungen.

Bei den Instandhaltungsaktivitäten kann es sich um Überholung, Austausch, Reparatur, Inspektionen oder Änderungen (Modifikationen) an Flugzeugen, Triebwerken und Bauteilen handeln. Im Vergleich zur Herstellung ist die Planung und Durchführung von Instandhaltungsleistungen dabei in der Regel deutlich anspruchsvoller, weil eine höhere Flexibilität gefordert ist:

  • sachliche Flexibilität ist nötig, weil es sich bei der Instandhaltung oftmals um verschiedenartige, arbeitsintensive und komplexe Einzelaktivitäten mit geringem Wiederholungsgrad handelt.
  • zeitliche und kapazitive Flexibilität ist erforderlich, weil eine hohe Unsicherheit hinsichtlich Zeitpunkt, Art und Umfang der Anlagen-, System- oder Geräteausfälle besteht.
  • räumliche Flexibilität ist notwendig, wenn die Instandhaltung aufgrund mangelnder Beweglichkeit der Anlage oder des Geräts nur an dessen (aktuellem) Standort vorgenommen werden kann.

Instandhaltungsarbeiten dürfen ausschließlich von behördlich zugelassenen Maintenance Organisationen und nur im Rahmen des behördlich zugelassenen Genehmigungsumfangs durchgeführt werden. Hierzu werden drei Basis-Instandhaltungsumfänge unterschieden, die die grundlegende Ausrichtung eines Instandhaltungsbetriebs bestimmen:

  • A-Rating (Aircraft-Rating): Berechtigt zur Instandhaltung von Luftfahrzeugen. Dieser Genehmigungsumfang umschließt auch Luftfahrzeugbauteile (einschließlich Triebwerken und Hilfsgasturbinen), sofern sich diese im eingebauten Zustand befinden.
  • B-Rating (Triebwerk-Rating): Berechtigt zur Instandhaltung von ausgebauten Triebwerken und Hilfsgasturbinen (APUs) sowie diesen unmittelbar zugehörigen Luftfahrzeugbauteilen.
  • C-Rating (Component-Rating): Berechtigt zur Instandhaltung von ausgebauten Luftfahrzeugbauteilen (hiervon ausgenommen sind ganze Triebwerke und APUs).

Rechtlich sind die Anforderungen an Instandhaltungsbetriebe durch den Gesetzgeber und die europäische Luftaufsichtsbehörde Easa in der Implementing Rule Continuing Airworthiness im Part 145 geregelt. Danach müssen Instandhaltungsbetriebe nachweisen, ein Qualitätssystem eingerichtet zu haben und unterhalten zu können. Ein solches System soll sicherstellen, dass die Instandhaltung unter beherrschten Bedingungen stattfindet. Der Betrieb muss dazu stets in der Lage sein, luftfahrttechnische Produkte unter Einhaltung der einschlägigen Instandhaltungsvorgaben instandzuhalten oder zu reparieren und im betriebssicheren Zustand erneut in Verkehr zu bringen. Dies kann nur gelingen, wenn der Betrieb über transparente und nachvollziehbare Betriebsstrukturen und -abläufe verfügt. Art und Umfang der Betriebsorganisation orientiert sich dabei stark an der Betriebsgröße und dem durch das Luftfahrt-Bundesamt erteilten Genehmigungsumfang.

Unterscheidung von Line- und Base-Maintenance

In der Luftfahrzeuginstandhaltung wird zwischen Line- und Base-Maintenance unterschieden. Während als Line-Maintenance üblicherweise alle Wartungsaktivitäten (Bewahrung des Sollzustands) zusammengefasst werden, umschließt die Base-Maintenance im Normalfall Maßnahmen der Instandsetzung / Überholung (Maßnahmen zur Wiederherstellung des Sollzustands).

Die Unterscheidung in Line- und Base-Maintenance ist wichtig, weil den beiden Instandhaltungsarten unterschiedliche Genehmigungsvoraussetzungen zu Grunde liegen.

Bei der Klassifizierung von Instandhaltungsereignissen orientiert man sich an der technischen Eindringtiefe. Die Durchführung aller Line-Maintenance-Aktivitäten muss mit einfachen Mitteln erfolgen können und darf weder einen hohen Zerlegungsgrad aufweisen, noch einen tieferen Eingriff in die Flugzeugstruktur darstellen oder umfangreiche Prüfmaßnahmen erfordern. Ein weiteres Kriterium kann der zeitliche Umfang des Instandhaltungsereignisses (Stundengrenzen) sein.

Geplante versus ungeplante Instandhaltung

Bevor ein Instandhaltungsereignis durchgeführt wird, sind die anstehenden Arbeiten bereits zu einem Großteil bekannt und geplant. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei einem Luftfahrzeug – vergleichbar mit einem Pkw – bestimmte Bestandteile in festgelegten Zeitabständen einer Untersuchung unterzogen oder aufgrund einer besonderen Beanspruchung ausgetauscht werden müssen, um die Betriebstüchtigkeit des Geräts nicht zu gefährden. Solche im Vorfeld einer Liegezeit bekannten und damit geplanten Instandhaltungsmaßnahmen werden als Routine-Arbeiten (auch Scheduled Maintenance) bezeichnet und bilden in ihrer Summe das Routine-Arbeitspaket. Der hohe Anteil dieser vor einem Check bekannten Instandhaltungsaktivitäten erleichtert die Planbarkeit und ermöglicht eine anforderungsgerechte Bereitstellung von Personal, Dokumentation, Material und Betriebsmitteln. So vereinfacht ein umfangreiches Routine-Arbeitspaket zugleich die reibungslosere Steuerung einer Liegezeit und trägt insgesamt zu einer kalkulierbareren Bodenzeit des Flugzeugs bei.

Treten während des Betriebs oder eines Checks Funktionsstörungen oder Schäden zu Tage und ist deren Behebung nicht oder nicht im entstandenen Umfang durch Arbeitskarten des geplanten Instandhaltungspakets gedeckt, spricht man von Non-Routine Ereignissen. Non-Routine ist somit nicht geplante oder nur bedingt planbare Instandhaltung und wird daher auch als unscheduled Maintenance bezeichnet. Gründe für solche ungeplante Instandhaltung können zum Beispiel Korrosion, Risse oder erhöhte Abnutzung sein.

Am Beginn einer nicht geplanten Instandhaltung steht die Feststellung eines Befunds (Findings). Soweit erforderlich erfolgt im Anschluss eine Fehlersuche. Auf Basis des Fehlers oder Defekts erfolgt die Befundbewertung. Danach kann der zeitliche Umfang, die erforderliche Personalqualifikation und der Materialbedarf bestimmt werden. Unter Umständen ist auch eine Kundenzustimmung einzuholen, schließlich muss dieser am Ende die Kosten tragen. Erst dann erfolgt die Behebung der Non-Routine Beanstandung und zum Abschluss die Dokumentation.

Planung eines Instandhaltungsereignisses

Jedes Instandhaltungsereignis muss sorgfältig geplant werden. Hierfür ist die Arbeitsvorbereitung zuständig. Deren Aufgabe ist es, sämtliche geplante Instandhaltungsaktivitäten auf dem Vorfeld, in den Docks oder Fachwerkstätten sowie im Rahmen verlängerter Werkbänke zu planen. Neben Line- und Base-Maintenance Checks umschließt dies die Planung der Bauteilinstandhaltungen, Lufttüchtigkeitsanweisungen, Modifikationen und Refurbishments.

Wichtig ist es, zu beachten, dass die Arbeitsvorbereitung nicht für die Festlegung der einzelnen Instandhaltungsmaßnahmen in Art und Umfang zuständig ist. Dies bestimmt das Engineering und wurde in unserem Tutorial zum Maintenance Management im April beschrieben.

Die Arbeitsvorbereitung strukturiert die anstehende Arbeitsdurchführung durch Zerlegung des beauftragten Arbeitspakets in einzelne Arbeitsschritte. Gleichzeitig gehört es zu den Aufgaben der Arbeitsvorbereitung, die

  • Durchführungsreihenfolge beziehungsweise -zeitpunkte sowie
  • Qualifikationsanforderungen und
  • Zeitvorgaben für das Personal

festzulegen. Diese Daten bilden die Grundlage für die Planung der Personal- sowie Hallen- beziehungsweise Werkstattkapazitäten. Die Planer, die das Ereignis organisatorisch strukturieren und die erforderlichen Steuerungsinformationen zusammenstellen, sind vielfach selbst frühere Instandhaltungsberechtigte und verfügen über detaillierte Kenntnisse der Arbeitsausführung.

Im Anschluss werden Arbeitsaufträge (Work Order) eröffnet, um eine kaufmännische Erfassung der anfallenden Stunden und Materialaufwendungen zu ermöglichen. Im Folgenden werden die Arbeitskarten erstellt. Diese untergliedern die durchzuführenden Arbeiten für den durchführenden Instandhaltungsmechaniker durch Aufteilung in einzelne Arbeitsabschnitte und -schritte. Arbeitskarten unterstützen so das Produktionspersonal bei der Strukturierung ihrer anstehenden Arbeit. Parallel zur Vorbereitung der operativen Instandhaltungsdurchführung ist das Maintenance-Ereignis mit der Flugbetriebssteuerung und anderen internen Support-Bereichen, mit dem Ground Handling sowie gegebenenfalls mit dem Zoll oder externen Dienstleistern abzustimmen.

Das nächste Tutorial setzt an dieses an und erläutert die Durchführung der Instandhaltung auf operativer Ebene im Dock und in den Werkstätten.

Über den Autor

Als Experte für Luftfahrttechnik erläutert Prof. Martin Hinsch in seiner Tutorial-Kolumne "Luftfahrttechnik-Management" auf airliners.de, wie luftfahrttechnische Betriebe aufgebaut sind und wie sie arbeiten.

Prof. Dr. Martin Hinsch Prof. Dr. Martin Hinsch ist Experte für luftfahrttechnisches Qualitäts-, Safety- und Prozessmanagement und lehrt Betriebswirtschaft mit Schwerpunkt Aviation-Management an der IUBH in Hamburg. Zudem ist er als authentifizierter Luftfahrt-Auditor zugelassen. Über seine Unternehmensberatung (aeroimpulse.de) unterstützt er luftfahrttechnische Industriebetriebe in Entwicklung, Herstellung und Instandhaltung. Vor seiner jetzigen Tätigkeit war er rund zehn Jahre bei der Lufthansa Technik AG und als Senior Consultant in Katar beschäftigt.

Von: Prof. Dr. Martin Hinsch für airliners.de Jetzt Gastautor werden

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