KLM Cityhopper en Regional Jet Center temmen ongepland onderhoud

Meer predictive maintenance dankzij big data

Als Maintenance, Repair & Overhaul (MRO) Organisation voor KLM Cityhopper is het Regional Jet Center (RJC) op Schiphol gespecialiseerd in Embraer vliegtuigen. Vooral in de Embraer 175, de nieuwe 195 E2 en ook nog de 190, die de Braziliaanse vliegtuigfabrikant begin dit jaar uit productie heeft genomen. "De kisten maken vaak meerdere vluchten per dag op Europese bestemmingen. Met tussen de 88 en 132 passagiers. Dat stelt onverbiddelijk hoge eisen aan de voortdurende veilige en economisch rendabele inzetbaarheid en dus aan optimaal onderhoud."

Drukbezet

Aan het woord is KLM Cityhopper fleetmanager Robin Duteweerd. "De Embraers vliegen voor KLM Cityhopper op en neer naar knooppunt Schiphol, waarvandaan passagiers hun intercontinentale vluchten beginnen of voor hun thuisreis overstappen op een Europese vlucht. Ze zijn het zuinigst vliegende toestel in hun klasse."

Robin werkt nauw samen met de specialisten van het Regional Jet Center bij het onderhoud, de reparatie en de revisie ervan. Voor een maximale inzetbaarheid zijn de vliegschema's zo ingeregeld dat 80% van de circa 65 toestellen van KLM Cityhopper zich op het einde van de dag op een buitenstation bevindt. Klaar voor de eerste, vroege vlucht van de volgende dag naar Schiphol.

Ook in het vliegschema opgenomen zijn de vaste technische inspectiemomenten. Volgens een tot in detail vastgelegd programma wordt een precies omschreven aantal onderdelen, niveaus en functies gecontroleerd. Wat wel betekent dat de technici van RJC 24/7 flink moeten doorwerken, want de toestellen moeten zo snel mogelijk weer inzetbaar zijn en omzet gaan maken. "Tegelijk hoort het bij ons vakmanschap en onze verantwoordelijkheid om ons werk daar niet onder te laten lijden. Wij tekenen alleen af als het echt in orde is. Maar daar is altijd goed overleg over."

Specifieke inspectie-intervallen

Sommige aspecten worden iedere twee dagen gecheckt: denk bijvoorbeeld aan vliegkritische componenten of bagagenetten. Maar andere onderdelen hoeven maar eens in de tien jaar tegen het licht gehouden te worden. Elk onderdeel heeft dus zijn eigen specifieke inspectie-interval.

Deze controles vallen onder de (wettelijke) eisen die fabrikant Embraer, motorenproducenten Pratt & Whitney en General Electric, de inspecties en de regelgevingsautoriteiten (EASA) en natuurlijk ook KLM/Air France zelf hanteren. De afdeling Werkvoorbereiding zorgt ervoor dat voldoende deskundig personeel, noodzakelijke onderdelen en instructies en een geschikte plek (slot) in de hangar op Schiphol beschikbaar zijn om de klus vlot te klaren.

Onverwachte storingen

Naast het geplande periodieke onderhoud, krijgt RJC ook te maken met meldingen van onverwachte storingen die tijdens de dagelijkse aircraft operation optreden. Vaak is het dan een piloot of het cabinepersoneel die het probleem constateren. Maar hoe voorkom je nu dat een dergelijke verrassing het vliegschema van het betrokken toestel voor kortere of langere tijd overhoophaalt?

Tot vrij recent was ongepland onderhoud redelijk onvoorspelbaar. Maintenance en dus de operator van het toestel moesten daar maar mee om zien te gaan. De laatste jaren ontwikkelen KLM Cityhopper en RJC echter methoden om meer grip te krijgen op onverwachte storingen. En dat werpt vruchten af.

Ongepland onderhoud wordt steeds meer voorspelbaar

De eerste vraag die zich aandient bij een ongeplande storingsmelding is of het probleem de vliegveiligheid beïnvloedt. Anders gezegd: mag het toestel nog wel vliegen? Of is het slechts een ongemak op het gebied van passenger convenience. Een gordijntje dat niet meer weggehangen kan worden of een stoel die niet meer naar achteren kan. "Dan mag het toestel nog wel vliegen, maar mag die stoel niet gebruikt worden."

Alles wat snel en gepland tussen de vluchten door geïnspecteerd of verholpen kan worden, gebeurt in Hangar 73 op Schiphol-Oost. De uitgebreide inspecties en controles vinden plaats bij het RJC partnerbedrijf LOTAMS (LOT Aircraft Maintenance Services) in Warschau, Polen.

"Dat hangt samen met het tekort aan geschoold en gecertificeerd personeel waar technisch Nederland mee te maken heeft." Maar echt avontuurlijk wordt het voor Robin Duteweerd en RJC bij het temmen van het ongeplande. "De kern van het probleem ongeplande storingen is dat je geen kennis hebt van de huidige toestand of van de resterende technische levensduur van een component. De vraag is dan hoe je aan die voorkennis komt, zodat je wel kunt voorspellen wanneer een component gaat protesteren."

Meten, meten en meten

Het antwoord is meten, meten en meten. Zorg dat je zo goed mogelijk op de hoogte bent van de huidige toestand van de kritieke onderdelen. Zorg dat je weet hoelang een component nog naar wens blijft functioneren. Welke factoren geven je daar een indicatie van? Kleur, slijtage, geluid, olieverbruik, geleiding, vervuiling van een vloeistof, toenemende trillingen of toerental: alles kan een aanwijzing bevatten.

Dat vraagt veel extra metingen, soms zelfs voortdurende metingen. Hoe meer, hoe beter. Daar heb je veel en specifieke sensoren voor nodig. Zonder dat dit tot ongewenst, kostenverhogend en slijtagebevorderend extra gewicht van het toestel leidt. Hogeschoolspeurwerk, want een component bestaat vaak uit kleinere subonderdelen die samenwerken in de hoofdfunctie van het onderdeel. Een as, een klep of een pomp kan ervoor zorgen dat het grotere geheel niet meer functioneert.

Het juist interpreteren van de waargenomen afwijking vraagt veel vakkennis, geduld en creatief denken. Alleen dan maak je kans te ontdekken hoe je het degraderen van een systeem of component kunt voorspellen. De essentie is om de component te vervangen voordat die niet meer naar behoren werkt.

Predictive maintenance

De methodieken van condition monitoring zijn al een grote stap in het onder controle houden van ongepland onderhoud, maar Robin en de RJC technici werken liever volgens predictive maintenance. Voorspellen dus hoelang iets nog heel en functioneel blijft. Dat vraagt verbluffend veel data verzamelen.

Het antwoord is meten, meten en meten

Robin geeft aan: "De 195 E2 genereert al ongeveer twee keer zoveel data als de Embraer 190 E1. Dat geeft een hele nieuwe wereld aan mogelijkheden. De metingen leveren een steeds gedetailleerder beeld van de 'gezondheid' van het onderdeel en de bijbehorende subonderdelen. Veranderend gedrag is het signaal dat de aandacht van de monteurs of – beter misschien – de onderzoekers trekt."

Wees voorbereid

"Als je weet wat wanneer stukgaat, kan je je voorbereiden. Dan kan je vlak voor dat moment ingrijpen en gaan vervangen of repareren natuurlijk. Je zoekt het optimale inzetbaarheidspunt op zonder in te leveren op de veiligheid. Dan hebben we het vervangende onderdeel precies op tijd op Schiphol klaarliggen, zijn de goede monteurs er ook en is er een slot beschikbaar in Hangar 73. Anders gezegd: we hebben er gepland onderhoud van gemaakt."

Het betekent niet dat er minder onderhoud komt of dat KLM Cityhopper dichter op de limiet gaat zitten. Stel dat die datastroom in de toekomst online en in real time via een netwerk te volgen is, wordt het zelfs denkbaar dat tijdens de vlucht gesignaleerde onverwachte afwijkingen direct na de landing verholpen kunnen worden door vervanging of reparatie. Net wat nodig is.

Minder vertragingen en uitval van vluchten werkt weer gunstig door op de inzetbaarheid van het vliegtuig en dus op de inkomsten van KLM Cityhopper en de betrouwbaarheid van de vluchtschema's voor de passagiers. De gevonden problemen en oplossingen kunnen dan in de standaard maintenanceprogramma's worden opgenomen. Zo treedt een supply chain management-cirkel in werking die onderhoud telkens iets beter planbaar maakt.

Artificiële intelligentie

Ontdek je op deze manier dat er bij een specifiek toestel onderdelen zijn die extra te lijden hebben onder bijvoorbeeld vrieskou, dan kan je met die nieuwe kennis overwegen of je dit toestel beter wat meer op warme bestemmingen in kunt zetten. Dan blijven de kwetsbare onderdelen langer heel.

Toch wil dit niet zeggen dat alles nu volkomen beheersbaar gaat worden op de korte termijn. Het verzamelen van data en het juist interpreteren ervan, dat zijn immers twee verschillende dingen. KLM Cityhopper en RJC hanteren een soort trap die de mate van beheersbaarheid of voorspelbaarheid van een probleem bij een onderdeel classificeert.

"We willen steeds verder in de toekomst kunnen voorspellen om het onderhoud beter planbaar te maken. Allereerst kort op de bal, op het voorkomen van, zeg maar. Hoe verder we in de toekomst kunnen voorspellen, hoe meer rust je krijgt in het proces."

Bij het steeds intensievere data verzamelen kan op termijn zelfs artificiële intelligentie een factor worden. Dan is er nog de situatie dat een probleem ook kan opduiken als het vliegtuig op een buitenlands vliegveld staat. "Dan sturen wij een deskundige daarheen. Soms is er maar heel weinig tijd tussen de melding en de volgende vlucht. Dan moeten onze mensen als de brandweer in actie komen."

"Soms is dat een leuke afwisseling voor de monteur, soms een onverwachte verandering van je weekendplannen. Maar het hoort bij ons werk. Wij zijn de enigen die het kunnen en mogen doen. De monteurs krijgen hun (eveneens gecertificeerde) opleiding op de Embraers zowel van de fabrikant als van RJC zelf."

Veel betrokken partijen

Zo geven sensoren en grootschalige dataverzameling steeds meer inzicht in het kiezen van het technisch en financieel beste moment om een component te vervangen. "Het vraagt van alle partijen in de vliegwereld inzet en betrokkenheid om deze manier van werken succesvol te maken. Overheden, technische onderzoeksinstellingen zoals TU Delft, (sensor)fabrikanten, IT-specialisten, toezichthouders, vliegmaatschappijen en anderen moeten samenwerken, maar dan is de efficiencywinst ook indrukwekkend."

"Helemaal uitbannen kunnen we ongepland onderhoud natuurlijk nooit. Een botsing met een vogel bijvoorbeeld laat zich niet voorspellen. Maar ongepland onderhoud zal minder frequent worden. Daar ben ik van overtuigd."