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  • Cloudera Cloudera
  • Lufthansa Technik logo
    次世代の航空機は、フライト毎に1TB以上のデータを生成

    Key highlights

    Category

    航空、航空機整備、運輸、MRO

    Location

    本社:ドイツ・ハンブルク

    Solution highlights

    • 最新のデータプラットフォーム: Cloudera Enterprise
    • クラウドプラットフォーム:Microsoft Azure
    • ワークロード: データサイエンスおよびエンジニアリング、オペレーショナルデータベース
    • 主なコンポーネント:Apache Impala、Apache Kafka、Apache Spark、Cloudera Altus Data Engineering on Microsoft Azure、Cloudera Altus Director

    Applications supported

    • 航空機分析
    • 予測的、予防的保守

    Data sources

    • 航空機のセンサーデータ
    • 航空機および部品保守データ
    • 航空機の運航データ

    Impact

    • 保守に関係するコストを削減し、予測保守によって運航時間を拡大
    • リアルタイムインサイトによって、より迅速で高度な判断が可能に
    • IoT 製品とサービスを通じて新しい収益源を提供

    Big data scale

    • 1+ TB of new data generated per aircraft per day
    • 40% less removal for predicted components
    • 350k+ component repairs a year contribute to broad and analytical knowledge

    Lufthansa Technik は、Microsoft Azure上で稼動する Clouderaを使ったIoT 分析プラットフォームによって、フライトの遅延やコストの増加を招くメンテナンスの発生を予測および予防して航空会社を支援しています。

    Lufthansa Technik は、世界をリードする航空技術サービスの大手プロバイダーです。同社では、デジタルフリートのサポート、メンテナンス、修理、オーバーホール、改造、組立と改装、さらに革新的なキャビン製品の製造に至るまで、商用やVIP/特殊用途向けの航空機材、エンジン、部品、着陸装置などに対する包括的なサービスの提供を行っています。Lufthansa Technik によって、お客様はフリートの信頼性と可用性を最大限に高めることができます。メンテナンス施設のグローバルネットワークを持つ Lufthansa Technik は、世界的な MRO (maintenance, repair and overhaul) サービスとして広く認められています。また同社は、航空機部品のOEMであり、認定開発企業でもあります。

    全世界約800社の5,000機以上の航空機が、Lufthansa Technik の業務部門が提供するソリューションに依存しています。

    課題

    世界の航空機フリートにおけるディスパッチの信頼性は、フライトスケジュールが密になり、遅延発生によるペナルティも大きくなっている状況下で、これまで以上にその重要性を増しています。航空会社の主要な目標の1つは、予定外のメンテナンス作業の発生を低減し、運航時間をより効率的に最適化することです。

    エアバス A350 やボーイング 787 といった現代の航空機は、フライト1回につき過去の 50倍を超える 1TB(テラバイト)以上のデータを生成します。日々、世界中で数万におよぶ商用のフライトがあり、その年間のデータ量はすぐにペタバイトに達します。

    Lufthansa Technik のイノベーションおよび ITチームは、航空会社の顧客と共にこの膨大な量のデータを活用し、フライトの遅延を発生させコストの増加をもたらす、運航上の問題を予測して防止したいと考えていました。そのためには、運航データの所有者であるオペレーターが、データを保存し完全な透過性持ってアクセスおよびコントロールできる、オープンソーステクノロジーを使った、安全なインフラストラクチャーが不可欠でした。

    Lufthansa Technik の AVIATAR チームで、データおよびアナリティクスを担当するシニアディレクターのJan Stövesand 氏は、次のように述べています。「当初から目指していたのは、増加の一途を辿る膨大な量のデータを扱うことが可能なシステムの構築でした。AVIATAR の優位性は、当社のお客様が自社のデータを自らの手で完全にコントロールできる、唯一の独立プラットフォームであるという点です。プライバシー、透過性、セキュリティの確保によって、お客様は、自社のデータを安心して分析し、インサイトを取得して効果的に利用することができるのです」

    ソリューション

    AVIATAR は、これらの課題に向けた Lufthansa Technik の戦略的な回答と言えます。AVIATAR によって、予防保守から自動フルフィルメントソリューションに至るまで、航空会社の業務に関する広範な専門知識とデータサイエンス、そしてエンジニアリング知識を融合することで、業務全体を最適化することができます。

    クラウドベースの分析プラットフォームである AVIATAR は、航空会社、MRO、OEM および航空機のレッサー (賃貸人) の、複雑なフリートデータに関するリアルタイムでの管理をサポートしています。Lufthansa Technik の AVIATAR は、Apache Hadoop エコシステムで稼動する Cloudera のプラットフォームによって、お客様にエンタープライズ対応のオープンソースソリューションを提供しています。これによって、ビッグデータから潜在的な問題を予測する情報を引き出し、サプライチェーンや部品、コンポーネントの在庫状況を可視化することができます。

    同プラットフォームでは、お客様が航空機から取得したデータを、Lufthansa Technik の幅広い専門知識やMROプロバイダーとしての長い経験と組み合わせて利用することができます。年間35万点以上に及ぶ部品修理の実績が、幅広い分析知識の創出に貢献しています。様々なデジタル自動化予測機能とフルフィルメントソリューションを組み合わせた AVIATAR は、航空機の運航上の事故低減にも貢献しています。

    Lufthansa Technik は、Clouderaを使って、飛行中の機器センサーからのリアルタイムにストリーミングされる主要なパラメータのスナップショットや、航空機が地上にある際に取得した包括的なセンサーデータなど、数百万のデータポイントを対象に分析を行っています。さらに、 機械学習モデルを適用することで、迅速に異常値を検知したり、部品に障害が発生する前にそれを予測することができます。航空機のセンサーデータを、保守イベントやフライトスケジュールなど、様々なデータソースと組み合わせ、技術運用とフライト運用プロセスを自動化することで、単なる予測的保守に止まらず処方的 (prescriptive) な保守へと移行することができます。

    このようなデータは、AVIATAR の自動予測やフルフィルメントソリューション、そしてACMS (航空状態監視装置) にとって不可欠なものです。航空会社のエンジニアリングチームは、AVIATAR によってフリートに関する重要な状況をリアルタイムに取得し推奨される対応を実施することで、重大な運航上の問題に発展する前に技術的な問題を軽減できるようになり、以前は予定外の保守作業だった対象を保守計画の中に取り込むことができるようになりました。

    効率的な航空機の運航というお客様のニーズを満足させるため、同プラットフォームは常に成長を続けています。例えば、スマートなアセット最適化プラットフォームである Partsmateは、航空会社の在庫計画へのアクセスや、必要なときに必要な場所で部品を貸し出したり、交換することができるネットワークを提供しています。

    AVIATARは、航空の未来を共に創造するパートナーに対してオープンなものとなっており、ソリューションを開発してエコシステムに接続することでネットワークに参加できます。

    「以前は1つのシステムで大量のデータを処理し、アルゴリズムを処理することは、現実的にほぼ不可能でした。今では Cloudera によってそれが可能となり、当社のお客様や航空会社は、運航時間を拡大すると共に、運航上の事故を削減し、フリートの効率を向上することができるようになりました」と Jan Stövesand 氏は述べています。

    実装  

    お客様が求める拡張性と可用性を提供する上で、AVIATAR にはクラウドインフラストラクチャーが不可欠となっています。しかし ITスタッフは、アプリケーションの革新に注力できるようにするために、容易に管理できるシステム環境を必要としています。同チームは、Cloudera Altus Director を使ってクラスタのシンプルなプロビジョニングと管理を実現し、また Cloudera Altus Data Engineering によって、さらに容易なセルフサービスを可能にすることで、運用の労力とコストを削減することができました。

    「Clouderaを使用することで、数十億のデータポイントを接続して分析できるようになりました。この中には、航空機のセンサーからリアルタイムに送られてくる、主要なパラメータのスナップショットも含まれています。私達は、Clouderaスタックを利用して機械学習を実施し、重大なコンポーネントに関する予測を行っています」と Lufthansa Technik のプラットフォーム製品オーナーのMartin Sakowski 氏は述べています。

    成果

    通常、航空機の運航コストの半部以上が、直接的あるいは間接的にMRO サービスの影響を受けています。航空会社、MRO、OEM、レッサーは、AVIATAR を利用することで、従来の保守作業を予防保守へと移行し、関連コストを削減することができます。さらに、このテクノロジーを活用することで、予測されたコンポーネントの取り外し対応を 40% 削減することができます。

    「AVIATAR は、今日、航空機によって生成され増加の一途を辿るデータを活用するための航空業界向けプラットフォームとなっています。温度データ、圧力データ、振動データなど、全てが AVIATAR システムに転送され分析にかけられます」と、Lufthansa Technik の AVIATAR チームの予測プラグイン担当製品オーナーであるWijnko Oomkens 氏は述べています。

    さらに Lufthansa Technik にとって、モノのインターネット (IoT) データを使ってリアルタイムでインサイトを提供できることは、航空業界のデジタルな未来に向けた扉を開くことにも繋がっています。

    エンジニアリングに対する全ての取り組みが完全に変化しました。予防保守について言えば、機械学習や言語処理、高度な分析機能といった新しいテクノロジーを活用することで、予定外の機体整備作業の発生を常に排除しようと努めています。この本当に革新的な力が、今、正にブレークスルーを引き起こしています。

    -Lufthansa Technik、デジタル化およびイノベーション担当ディレクター、Ringo Schmelzer 氏