PAHMIR - Preventive Aircraft Health Monitoring for Integrated Reconfiguration

Rekonfiguration, Fehler- und Diagnosesysteme für die Flugzeugkabine und -kabinensysteme

Inhalte

Beide Technologien werden heute ermöglicht durch die Verfügbarkeit von kleinen, leistungsfähigen und preiswerten Sensoren, mit denen sich
a) unterschiedliche Konfigurationen im Flugzeug automatisch identifizieren und verwalten lassen und
b) Fehler- und Diagnosesysteme sich auch für kleinere (weniger teure) Komponenten der Kabinensysteme wirtschaftlich überwachen lassen.

Aufgabe der HAW im Forschungsprojekt waren in Kooperation mit Airbus
1.) Grundlagenuntersuchungen basierend auf In-Servicedaten,
2.) eine Recherche zur Rekonfiguration und
3.) die Entwicklung eines Demonstrators eines Fehler- und Diagnosesystems einzubauen im Maintenance Technology Test Center (MTTC) (gezeigt im Bild) bei Airbus in Hamburg.

Ziele

Partner

• Airbus Operations GmbH, Hamburg mit dem Bereich "Maintainability, Reliability and Testability" - Federführer
• Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW Hamburg), Aircraft Design and Systems Group (AERO)
• Philotech GmbH.

Finanzen und Mitarbeiter

Die Stelle eines Wissenschaftlichen Mitarbeiters an der HAW Hamburg für PAHMIR wurde mit Dipl.-Ing. Mike Gerdes besetzt. Nach Auslauf der Förderung durch das LuFo HH finanzierte die HAW Hamburg Herrn Gerdes noch eine gewisse Zeit weiter mit einem einmaligen Werkvertrag.

Versuchseinrichtungen

Weiterhin wurde mit Airbus eine "Data Recording Box" gebaut, die in einem A340-600 Daten von Sensoren aufzeichnet. Vibrationssensoren werden dabei auf dem Rezirkulationsgebläse und dem Rezirkulationsfilter angebracht. Zusätzlich wird der Umgebungsdruck und die Umgebungstemperatur aufgezeichnet. Nach diversen Flügen können die Daten am Boden dann aus der "Data Recording Box" ausgelesen und analysiert werden. Diese Arbeiten sind noch nicht abgeschlossen und werden bei Airbus auch nach Projektende weiter verfolgt.

An der HAW Hamburg wurde in PAHMIR ein Demonstrator zum Thema "Rekonfiguration" gebaut: Eine schnelle Rekonfiguration erfordert die Kenntnis über den (neuen) Ort der Kabineneinbauten. Die Ortung erfordert drei Abstandsbestimmungen. Erster Schritt ist also der Nachweis einer Abstandsbestimmung zwischen einem Sender/Empfänger und einem Einbauteil in der Kabine. Dazu wurde eine auf Ultraschall basierende Messmethode ausgewählt und mittels eines Demonstrator die Tauglichkeit des Verfahrens nachgewiesen. Details enthält die Projektarbeit von Justin Müller.

GERDES, Mike: Health Monitoring for Aircraft Systems using Decision Trees and Genetic Evolution. Luleå University of Technology, Operation and Maintenance Engineering, Doctoral Thesis, 2019. - Luleå University of Technology, Graphic Production, ISSN: 1402-1544, ISBN: 978-97-7790-500-4 (print), https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:18302-aero2019-12-20.012.

GERDES_DISS_LTU_Predictive_Health_Monitoring_for_Aircraft_Systems_2019.pdf     Size:   14M

Ein gedrucktes Exemplar der Dissertation kann in den Bibliotheken dieser Hochschulen ausgeliehen werden:
HAW Hamburg.

Einträge in Bibliothekskatalogen:

U.a. diese Bibliotheken haben einen Eintrag zu mindestens einer der Onlineversionen der Dissertation im eigenen Katalog aufgenommen:
HAW Hamburg, TU Hamburg Harburg, TU Braunschweig, TU Dresden, TU Darmstadt, TU München, Uni BW München, FH Aachen, SUB Göttingen, Linköping University.

Präsentation:
GERDES_PRES_LTU_Predictive_Health_Monitoring_for_Aircraft_Systems_2019.pdf     Size:  2.8M

GERDES, Mike: Predictive Health Monitoring for Aircraft Systems using Decision Trees. Linköping University, Division of Fluid and Mechatronic Systems, Licentiate Thesis, 2014. - Linköping University Electronic Press, Series: Linköping Studies in Science and Technology, ISSN: 0280-7971. ISBN: 978-91-7519-346-5 (print), https://nbn-resolving.org/urn:nbn:se:liu:diva-105843.

GERDES_LIC_LiU_Predictive_Health_Monitoring_for_Aircraft_Systems_2014.pdf     Size:   16M

Ein gedrucktes Exemplar der Licentiate Thesis kann in den Bibliotheken dieser Hochschulen ausgeliehen werden:
HAW Hamburg.

Einträge in Bibliothekskatalogen:

GERDES, Mike; GALAR, Diego; SCHOLZ, Dieter: Genetic Algorithms and Decision Trees for Condition Monitoring and Prognosis of A320 Aircraft Air Conditioning. In: Insight - Non-Destructive Testing and Condition Monitoring. The British Institute of Non-Destructive Testing, Vol. 59, Nr. 8, 2017, S. 424 – 433. - ISSN: 1354-2575. DOI: 10.1784/insi.2017.59.8.424. Download: http://PAHMIR.ProfScholz.de

GERDES-2017_DecisionTreesForA320AirConditioning_J-NDT-CM.pdf     Size:  1.2M

GERDES-2017_DecisionTreesAndFeatureExtraction_MaintenanceAndReliability.pdf     Size:  1.1M

GERDES-2016_FuzzyConditionMonitoring_IntJSystAssurEng.pdf     Size:  591K

GERDES-2016_Condition-basedMaintenanceOnCosts_JQME.pdf     Size:  532K

GERDES-2016_AutomatedParameterOptimization_IMEKO-Workshop.pdf     Size:  478K

PAHMIR_PUB_ExpertSystems_13-09-15.pdf     Size:  961K   (post-print)

GERDES, Mike; SCHOLZ, Dieter: Fuzzy Condition Monitoring of Recirculation Fans and Filters. In: CEAS Aeronautical Journal, Springer, Vol. 2, Nr. 1-4, 2011, S. 81-87. - DOI: 10.1007/s13272-011-0021-9, Download: http://PAHMIR.ProfScholz.de

PAHMIR_PUB_CEAS_11-09-27.pdf     Size:   15M

GERDES, Mike; SCHOLZ, Dieter: Parameter Optimization for Automated Signal Analysis for Condition Monitoring of Aircraft Systems. In: ESTORF, Otto von; THIELECKE, Frank (Hrsg.): 3nd International Workshop on Aircraft System Technologies, AST 2011 (TUHH, Hamburg, 31. März - 01. April 2011). Aachen : Shaker, 2011, S. 229 - 340. - Download: http://PAHMIR.ProfScholz.de

PAHMIR_PUB_AST_11-03-31.pdf     Size:  2.5M

GERDES, Mike; SCHOLZ, Dieter: Designing and Evaluating a Location Detection Solution for the Aircraft Cabin with Model Based Systems Engineering. In: DGLR: Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2010 : Tagungsband - Ausgewählte Manuskripte (DLRK, Hamburg, 31. August - 02. September 2010). - ISBN: 978-3-932182-67-7. DocumentID: 161172. Download: http://PAHMIR.ProfScholz.de

PAHMIR_PUB_DLRK_10-08-31.pdf     Size:  570K

GERDES, Mike; SCHOLZ, Dieter: PAHMIR - Preventive Aircraft Health Monitoring for Integrated Reconfiguration. In: Festschrift : 75 Jahre Flugzeugbaustudium in Hamburg. HAW Hamburg, Department Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau, 2010, S. 92-93. - Download: http://PAHMIR.ProfScholz.de

PAHMIR_ART_Festschrift-FZT_10-06-04.pdf     Size:  544K

GERDES, Mike; SCHOLZ, Dieter: Zustandsbasierte Flugzeugwartung. In: Ingenieurspiegel (2010), Nr. 1, S. 10-12. - ISSN: 1868-5919. Download: http://PAHMIR.ProfScholz.de

PAHMIR_ART_Ingenieurspiegel_10-02-18.pdf     Size:  825K

GERDES, Mike; SCHOLZ, Dieter: Feature Extraction and Sensor Optimization for Condition Monitoring of Recirculation Fans and Filters. In: DGLR: Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2009 : Tagungsband - Manuskripte (DLRK, Aachen, 08.-10. September 2009). - ISBN: 978-3-932182-64-2. DocumentID: 121196. Download: http://PAHMIR.ProfScholz.de

PAHMIR_PUB_DLRK_09-09-08.pdf     Size:   99K

GERDES, Mike; SCHOLZ, Dieter; RANDERATH, Bernhard: Reducing Delays Caused by Unscheduled Maintenance and Cabin Reconfiguration. In: ESTORF, Otto von; THIELECKE, Frank (Hrsg.): 2nd International Workshop on Aircraft System Technologies, AST 2009 (TUHH, Hamburg, 26./27. März 2009). Aachen : Shaker, 2009, S. 109 - 119. - Download: http://PAHMIR.ProfScholz.de

PAHMIR_PUB_AST_09-03-26.pdf     Size:  882K

PAHMIR_PressRelease_Uebersicht_08-12-12.pdf     Size:   16K

  Prof. Dr. Scholz
  Aircraft Design and Systems Group (AERO)
  Studiengang Flugzeugbau
  Department Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau
  Fakultät Technik und Informatik
  HAW Hamburg