Blockchain zur dezentralen Dokumentation von Werkstattereignissen in der Luftfahrtindustrie

Blockchain for Decentralized Documentation of Workshop Events in the Aviation Industry

Zusammenfassung

Zur Wartung einer Flotte, etwa für den Flug‑, See-, oder Schienenverkehr, sind Maintenance Repair und Overhaul (MRO, deutsch: Wartung, Reparatur und Betrieb) Unternehmen auf eine sichere und schnelle Ersatzteilversorgung angewiesen. Um Ausfallzeiten zu minimieren, werden defekte Teile kurzfristig ausgetauscht. Anschließend werden die ausgetauschten Teile repariert oder überholt. Überschüssige Teile werden in einem Sekundärmarkt gehandelt. Dem Teilekreislauf werden neue Teile zugeführt und letztlich obsolete Teile zur Verschrottung entnommen. In diesem Beitrag liegt der Fokus auf der Luftfahrtindustrie.

Eine besondere Bedeutung kommt den sicherheitsrelevanten Ersatzteilen zu, die wiederum eine lückenlose Lebenszyklusdokumentation aller Werkstattereignisse aufweisen müssen, um weiter verwendbar zu bleiben. Die aktuelle Dokumentationspraxis ist durch manuelle Erfassung und analoge Speicherung geprägt, was zu einer hohen Unsicherheit durch manipulierbare, fehleranfällige und unvollständige Dokumentation und somit unnötigen Verschrottung von wertvollen Ersatzteilen führt. Ein funktionierender Sekundärmarkt ist vor diesem Hintergrund nur sehr eingeschränkt möglich.

Eine Möglichkeit, diese Intransparenz zu adressieren, ist die Dokumentation von Werkstattereignissen in einer zutrittsbeschränkten (engl. permissioned) Blockchain. In diesem Beitrag wird ein theoretisches Transaktionsflussmodell basierend auf dem Hyperledger Fabric Framework vorgeschlagen, das die genannten besonderen Anforderungen der Geschäftsprozesse der MRO-Anbieter in der Luftfahrtindustrie berücksichtigt. Die praktische Relevanz der Problemstellung und die Anwendbarkeit der Lösung wird durch eine enge Zusammenarbeit mit einem der führenden MRO-Anbieter (anonym) sichergestellt.

Abstract

For the maintenance of a fleet, such as for air, sea or rail traffic, maintenance repair and overhaul (MRO) companies depend on a secure and fast spare parts supply. To minimize downtime, defective parts are replaced at short notice. Subsequently, the replaced parts are repaired or overhauled. Surplus parts are traded in a secondary market. The parts cycle is fed new parts and finally obsolete parts are removed for scrapping. This article focuses on the aviation industry.

Of particular importance are safety-relevant spare parts, which must have a complete back-to-birth documentation of all workshop events in order to remain usable. The current documentation practice is characterized by manual capture and analog storage, resulting in high uncertainty due to manipulatable, error-prone and incomplete documentation and thus unnecessary scrapping of valuable spare parts. A functioning secondary market is only possible to a very limited extent with this background.

One possibility to address this lack of transparency is the documentation of workshop events in a permissioned blockchain. This paper proposes a theoretical transaction flow architecture based on the Hyperledger Fabric Framework that addresses the specific needs of the business processes of MRO companies in the aviation industry. The practical relevance of the problem and the applicability of the solution is ensured by close cooperation with one of the leading MRO providers (anonymous).

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Abb. 1
Abb. 2

Notes

  1. 1.

    Airbus Press Office 2017: Facts & Figures, Juni 2017.

  2. 2.

    Diese Anforderungen ergeben sich durch die jeweiligen Luftfahrtbehörden (z. B. EASA in Europa oder FAA in den USA).

  3. 3.

    Eine detaillierte Übersicht über Konsensverfahren in Blockchains findet sich in Zheng et al. (2017).

  4. 4.

    https://www.everledger.io.

  5. 5.

    https://www.provenance.org/whitepaper.

  6. 6.

    https://www.hyperledger.org/projects.

  7. 7.

    Die Zusammenhänge zwischen Teilewert und Verwendung werden ausführlich in Wickboldt und Kliewer (2018) beschrieben.

  8. 8.

    Die Vorgänge C‑Check und D‑Check werden unter anderem hier näher erläutert: https://www.lufthansa-technik.com/de/aircraft-maintenance.

  9. 9.

    Eine ausführliche Beschreibung des generischen Transaktionsflusses findet sich in der Dokumentation von Hyperledger unter http://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/txflow.html.

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Wickboldt, C., Kliewer, N. Blockchain zur dezentralen Dokumentation von Werkstattereignissen in der Luftfahrtindustrie. HMD 55, 1297–1310 (2018). https://doi.org/10.1365/s40702-018-00452-y

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Schlüsselwörter

  • Blockchain
  • Hyperledger
  • Smart Contract
  • Ersatzteil
  • Luftfahrtindustrie
  • Werkstattereignis

Keywords

  • Blockchain
  • Hyperledger
  • Smart Contract
  • Spare Part
  • Aerospace Industry
  • Maintenance Event