Die Luft- und Raumfahrtindustrie steht an einem Scheideweg und sieht sich mit beispiellosen Herausforderungen konfrontiert, die den Fortschritt und die Innovation zu bremsen drohen. Von der Umwandlung von Auftragsrückständen zur Deckung der steigenden Nachfrage bis hin zu strengen Vorschriften und eskalierenden Kosten – die Last dieser Probleme ist in allen Bereichen der Branche zu spüren. Obwohl der Flugverkehr nach der Pandemie boomt, gibt es einfach nicht genug Flugzeuge, um diese himmelhohe Nachfrage zu befriedigen und in Gewinn umzuwandeln. Traditionelle Produktionszeiten können bis zu zehn Jahre betragen, sodass sie veraltet sind, wenn Fluggesellschaften neue Flugzeuge benötigen – und zwar schnell. Darüber hinaus sind die derzeit von den Fluggesellschaften eingesetzten Flugzeuge veraltet und müssen regelmäßig, effizient und effektiv gewartet werden, damit sie bis zur Auslieferung neuerer Flugzeuge sicher weiter betrieben werden können.
Diese Herausforderungen sind nicht nur operative Hürden, sondern existenzielle Bedrohungen für die Wettbewerbsfähigkeit und Innovationskraft. Die Unfähigkeit, sich anzupassen, könnte einen Rückstand in einem hart umkämpften Markt bedeuten. Hier kann die digitale Transformation eine entscheidende Rolle spielen, indem sie die notwendigen Werkzeuge und Strategien bereitstellt, um diese Hindernisse zu überwinden und einen Weg zu Resilienz und Wachstum zu ebnen.
Warum setzen Luft- und Raumfahrtunternehmen auf digitale Transformation?
Luft- und Raumfahrthersteller setzen zunehmend auf digitale Transformation, um Entwicklungszeiten zu verkürzen, die Produktion hochzufahren und die Betriebsbereitschaft zu verbessern. Digitale Lösungen – von modellbasierter Systemtechnik (MBSE) und Produktlebenszyklusmanagement (PLM) bis hin zum Internet der Dinge (IoT) und additiver Fertigung – steigern nicht nur die betriebliche Effizienz, sondern ermöglichen es den Herstellern auch, die Volatilität der Lieferkette zu bewältigen, sich ändernde regulatorische Standards zu erfüllen und neue Grenzen in den Bereichen nachhaltiger Flugverkehr und autonome Systeme zu erschließen. Führende Unternehmen der Luft- und Raumfahrt setzen auf die digitale Transformation, um Folgendes zu erreichen:
- Gesteigerte Effizienz: Digitale Technologien optimieren Abläufe und reduzieren den Zeit- und Ressourcenaufwand für die Produktion.
- Optimierte Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Fortschrittliche digitale Lösungen helfen Herstellern dabei, strenge Vorschriften in der Luft- und Raumfahrt einzuhalten.
- Größerer Wettbewerbsvorteil: Um in einem wettbewerbsintensiven Markt die Nase vorn zu behalten, müssen die neuesten digitalen Innovationen genutzt werden.
Vor welchen Herausforderungen steht die Luft- und Raumfahrtindustrie?
Trotz ihres Rufs als Vorreiterin für bahnbrechende Innovationen steht die Luft- und Raumfahrtindustrie vor einer Vielzahl komplexer Herausforderungen, die den Fortschritt zu verlangsamen und den Betrieb zu stören drohen. Von steigenden Kosten und Fachkräftemangel bis hin zu Cybersicherheitsrisiken und regulatorischen Hürden – diese Hindernisse erfordern strategische digitale Lösungen. Die folgenden Bereiche zeigen, wo Transformation am dringendsten erforderlich ist und wo digitale Technologien die größte Wirkung erzielen können:
Lange Entwicklungszyklen
Luft- und Raumfahrtunternehmen haben es mit hochtechnisierten Produkten zu tun, die aus Tausenden von Komponenten bestehen, von denen jede eine strenge Zertifizierung erfordert. Die Prozesse für Design, Produktion, Integration und Prüfung sind von Natur aus langsam – selbst ohne Störungen –, was eine schnelle Skalierung der Produktion erschwert.
Kosten
Hohe Produktions- und Wartungskosten zwingen Hersteller dazu, mithilfe digitaler Technologien kostengünstigere Lösungen zu finden.
Komplexität der Lieferkette
Die Luft- und Raumfahrtindustrie ist auf eine riesige, globale Lieferkette angewiesen, die anfällig für Störungen durch Zölle, Materialengpässe und geopolitische Fragmentierung ist. Hersteller müssen ihre Lieferanten diversifizieren und in die Widerstandsfähigkeit der Lieferkette investieren, um Verzögerungen zu minimieren und die Verfügbarkeit kritischer Komponenten sicherzustellen.
Langsames Abarbeiten von Rückständen
Störungen in der Lieferkette und komplexe Fertigungsprozesse verschärfen Rückstände und erfordern agilere digitale Lösungen.
Herausforderungen im Bereich Regulierung und Compliance
Neue Technologien bringen neue regulatorische Rahmenbedingungen mit sich und führen zu einer verstärkten Kontrolle von Originalgeräteherstellern (OEMs) und Zulieferern.
Auswirkungen auf die Umwelt (Reduzierung von Emissionen)
Angesichts des wachsenden Drucks, die Umweltbelastung durch den Luftverkehr zu reduzieren, investieren die Hersteller in fortschrittliche Antriebssysteme, nachhaltige Materialien und Konzepte für emissionsfreie Flugzeuge.
Erhaltung alternder Flotten
Verzögerungen bei der Auslieferung neuer Flugzeuge zwingen Fluggesellschaften und Betreiber dazu, ihre bestehenden Flotten intensiver zu nutzen und deren Lebensdauer zu verlängern. Dies erhöht das Durchschnittsalter der weltweiten Flotte und führt zu einer stärkeren Nachfrage nach Wartungs-, Reparatur- und Überholungsdienstleistungen (MRO).
Die Vorteile der digitalen Transformation in der Luft- und Raumfahrt
Da sich die Luft- und Raumfahrtindustrie in einem sich rasch wandelnden technologischen Umfeld bewegt, ist die digitale Transformation zu einer strategischen Notwendigkeit geworden. Durch die Integration fortschrittlicher digitaler Lösungen in alle Betriebsabläufe können Unternehmen ein neues Maß an Agilität, Präzision und Kundenorientierung erreichen. Die folgenden Vorteile veranschaulichen, wie digitale Innovationen die Branche verändern und messbare Auswirkungen auf die gesamte Wertschöpfungskette haben:
Erhöhte betriebliche Effizienz
Digitale Lösungen optimieren Prozesse, steigern die Produktivität und reduzieren Verschwendung, was zu effizienteren Abläufen führt.
Fundierte Entscheidungen dank Echtzeitdaten
Der Zugriff auf Echtzeitdaten ermöglicht eine bessere Entscheidungsfindung, reduziert Fehler und verbessert die Ergebnisse.
Größerer Wettbewerbsvorteil
Durch den Einsatz modernster Technologien können Luft- und Raumfahrtunternehmen Innovationen beschleunigen und schnell auf Marktveränderungen reagieren. Beispielsweise können Hersteller, die fortschrittliche Simulationswerkzeuge einsetzen, schnell Prototypen neuer Designs erstellen, sich an veränderte Kundenanforderungen anpassen und Produkte schneller als ihre Mitbewerber auf den Markt bringen – und so sicherstellen, dass sie in einer hart umkämpften globalen Branche die Nase vorn behalten.
Reduzierte Kosten
Die digitale Transformation verkürzt die Entwicklungszeit, erhöht die Produktionsraten und senkt die Qualitätskosten, was erhebliche finanzielle Vorteile mit sich bringt.
Was sind die Schlüsseltechnologien, die die digitale Transformation vorantreiben?
Die digitale Transformation in der Luft- und Raumfahrt wird durch eine Reihe fortschrittlicher Technologien vorangetrieben, die intelligentere Konstruktionen, schnellere Entwicklungen und agilere Abläufe ermöglichen. Diese Lösungen optimieren nicht nur die Arbeitsabläufe, sondern fördern auch Innovationen, verbessern die Sicherheit und stärken die Zusammenarbeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
Produktlebenszyklusmanagement (PLM) für Unternehmen
PLM-Systeme bilden das Rückgrat für das Management komplexer Luft- und Raumfahrtprodukte vom Konzept bis zur Außerbetriebnahme. Durch die Zentralisierung von Daten aus den Bereichen Engineering, Fertigung und Service verbessert PLM die funktionsübergreifende Zusammenarbeit, reduziert Fehler und beschleunigt die Markteinführung. Diese Systeme unterstützen auch die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und die Rückverfolgbarkeit, die in der Luft- und Raumfahrt, wo Präzision und Verantwortlichkeit von größter Bedeutung sind, von entscheidender Bedeutung sind.
Künstliche Intelligenz (KI)
KI verändert die Luft- und Raumfahrt, indem sie intelligentere Konstruktionen, vorausschauende Wartung und autonome Systeme ermöglicht. Algorithmen für maschinelles Lernen analysieren riesige Datensätze, um Muster zu erkennen, die Leistung zu optimieren und Ausfälle vorherzusagen, bevor sie auftreten. In der Produktentwicklung beschleunigt KI Simulationen und Tests, während sie im Betrieb die Entscheidungsfindung und Ressourcenzuweisung unterstützt und so sowohl Innovationen als auch Kosteneinsparungen vorantreibt.
Internet of Things (IoT)
Das IoT verbindet Flugzeugkomponenten, Bodensysteme und Fertigungsanlagen miteinander und schafft so einen nahtlosen Fluss von Echtzeitdaten. Diese Konnektivität ermöglicht es Luft- und Raumfahrtunternehmen, den Zustand ihrer Anlagen zu überwachen, Leistungskennzahlen zu verfolgen und vorausschauende Wartungsstrategien umzusetzen. Das IoT erhöht außerdem die Sicherheit und Effizienz, indem es Ferndiagnosen ermöglicht und Ausfallzeiten durch proaktive Eingriffe reduziert.
Modellbasierte Systemtechnik und Produktlinienentwicklung
Modellbasierte Systementwicklung (MBSE) und Produktlinienentwicklung (PLE) sind Schlüsseltechnologien, die die digitale Transformation für Luft- und Raumfahrtunternehmen vorantreiben. MBSE ermöglicht es Unternehmen, komplexe Systeme mithilfe digitaler Modelle zu entwerfen, zu analysieren und zu verwalten, wodurch die Zusammenarbeit verbessert und Fehler während des gesamten Entwicklungszyklus reduziert werden. PLE ermöglicht es Herstellern, Produktvarianten und -konfigurationen effizient zu verwalten, Prozesse zu rationalisieren, um Innovationen schneller voranzutreiben, Kosten zu senken und Produkte von höherer Qualität zu liefern.
Service Lifecycle Management (SLM)
Service Lifecycle Management (SLM) bietet Luft- und Raumfahrtunternehmen einen einheitlichen Ansatz für die Verwaltung des gesamten Lebenszyklus ihrer Produkte und Anlagen, vom ersten Einsatz bis hin zur laufenden Wartung und Unterstützung. Durch die Integration von SLM in Wartungs-, Reparatur- und Überholungsvorgänge (MRO) können Hersteller Wartungspläne optimieren, die Zuverlässigkeit der Anlagen verbessern und Ausfallzeiten reduzieren – und so sicherstellen, dass Flugzeuge während ihrer gesamten Lebensdauer sicher, konform und betriebsbereit bleiben.
Beispiele dafür, wie PTC die Betriebsabläufe führender Unternehmen der Luft- und Raumfahrtindustrie verändert
PTC ist führend bei der Unterstützung von Luft- und Raumfahrtherstellern auf ihrem Weg zur digitalen Transformation. Wichtige Beispiele hierfür sind:
Hill Helicopters
Das Produktdesign und die Datenverwaltung für die Produktion von 500 Privathelikoptern pro Jahr zu verwalten, ist eine gewaltige Aufgabe. Mit CAD- und PLM-Lösungen der nächsten Generation gelang es Hill Helicopters, Geschäftsprozesse, Änderungskontrolle und technologische Risiken zu meistern und gleichzeitig ein visuell beeindruckendes Design zu entwickeln.
Airbus
Angesichts des raschen Flottenwachstums und der zunehmenden Komplexität musste Airbus die Verfügbarkeit aufrechterhalten und die Lagerkosten senken, während gleichzeitig die steigenden Anforderungen an Vorhersagbarkeit und Leistung erfüllt werden mussten. Durch den Einsatz fortschrittlicher KI und Simulationen gelang es Airbus, die Prognosegenauigkeit zu erhöhen, die Auslastung der Flugzeuge zu steigern und die Betriebskosten insgesamt zu senken.
Boeing
Boeing benötigte eine flexible Lösung für das Ersatzteilmanagement, um den hohen Anforderungen an die Lagerhaltung gerecht zu werden und die Kundenzufriedenheit in den Vordergrund zu stellen. Durch den Einsatz fortschrittlicher digitaler Lösungen für das Ersatzteilmanagement konnte Boeing die Anforderungen sowohl des Verteidigungs- als auch des zivilen Geschäftsbereichs erfüllen.
Lockheed Martin
Um den Anforderungen immer komplexerer elektronischer Systeme gerecht zu werden, hat Lockheed Martin seinen Produktentwicklungszyklus durch die Integration fortschrittlicher digitaler Lösungen umgestaltet. Das Unternehmen hat die Konstruktion und Fertigung elektronischer Produkte optimiert und so eine nahtlose Zusammenarbeit zwischen den Ingenieurteams ermöglicht.
Lufthansa Technik
Lufthansa Technik nutzt digitale Lösungen, um seine Wartungs-, Reparatur- und Überholungsprozesse (MRO) zu transformieren. Durch die Digitalisierung von Arbeitsabläufen und den Einsatz von Analysen gewährleistet das Unternehmen seinen Airline-Kunden eine hohe Servicequalität und Betriebssicherheit.
NASA
Die NASA setzt auf digitale Transformation, um Innovationen in der Weltraumforschung und -erkundung voranzutreiben. Durch Simulation, Modellierung und datengestütztes Design verbessert die NASA die Missionsplanung, die Systemleistung und den technologischen Fortschritt.
Die Zukunft der digitalen Transformation in der Luft- und Raumfahrtindustrie
Die digitale Transformation ist heute für den Erfolg in der Luft- und Raumfahrt unverzichtbar. Durch die Einführung einer intelligenten Produktlebenszyklusstrategie – Integration von Systemen, Nutzung von KI und Vernetzung von Produktdaten – können Hersteller Innovationen beschleunigen, die Effizienz steigern und die Qualität sicherstellen. Dies ermöglicht Teams eine nahtlose Zusammenarbeit und eine schnelle Reaktion auf Marktveränderungen, wodurch Komplexität zu einem Wettbewerbsvorteil wird. Diese Fortschritte werden nicht nur die Herausforderungen von heute lösen, sondern auch die Art und Weise neu definieren, wie Luft- und Raumfahrthersteller die Flugzeuge von morgen entwerfen, bauen und warten.
Digitale Transformation – Bereit zum Start
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