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数字孪生和人工智能技术重塑维护、修理和大修
关键词:      时间:2019-01-02

据《航空周刊》2019年1月12日报道,数字孪生是一种更深入、更详细的数字运算方式,基于对通用部件模型进行数字统计而开发,这种技术可能给飞机健康管理领域带来下一次变革。人工智能和机器学习可以利用图片、书面记录等生成电子数据,这对维护、修理和大修(MRO)行业影响深远,很多公司正在致力于该技术的研究与应用。


同时据《航空周刊》2019年1月13日报道,平行于产品、服务、交易、信息传输的现实世界,人们已经为消费者市场打造了一个良好的数字世界。飞机维护领域高度多样化,安全至关重要,对其进行数字化要困难得多,但是在该领域的很多方面,数字化正在迅速发展。


美国西南航空公司正从基础开始启用有史以来规模最大的现代化维护管理系统。Joe Marcella是一名技术运营业务智能主管,他表示剩下的主要工作就是试验、培训以及为750多架波音737启用IFS Maintenix解决方案。他预计这些工作会在2019年年末或2020年年初完成。美国UPS快递公司正准备为大约250架飞机启用飞机构型管理工具,其基础软件就是IFS Maintenix。


从全球来看,MRO信息技术供应商如Swiss-AS和TRAX继续发展客户和技术能力。2018年,TRAX的6家客户启用或改换移动版服务器。


现代化的MRO软件使应用大数据更加容易,且在两个方面正快速地发生着改变。新型飞机正进入服役,生成更多的数据。破解这些数据的分析服务正在发展进步。


但是,这不仅仅涉及新一代飞机,之前的飞机型号也生成维修数据,尤其是发动机数据。然而,新型飞机如波音787、空客A350和A220产生的数据要多得多。到2017年,这种电子化的飞机总数大约将达到24000架,占机队的60%。


越多飞机生成大量数据,这项投资的收益就越大。


使用全新数据的商业前景越来越好。航空业主要几家OEM和MRO提供依托大数据的分析工具和服务或者第三方应用平台。其中,OEM占大多数。波音公司有4500架飞机录入飞机健康管理系统,7800多台发动机录入发动机管理应用程序。预计通过应用预测性维护方案,每年能够节省30亿美元。


录入飞机维护数据通常还能带来额外好处,比如改进飞行计划,节省燃料。而且,维护和运营收益有时会带来相关飞机的收益,更好地证明了把所有数据结合起来是正确的。因此,数字协同作用和比例效应共同推动MRO行业更巧妙地利用越来越多的实时信息。


应用实时信息也将有利于数字孪生技术的发展,通过应用实时信息能够建立主要飞机部件的虚拟模型,对实际和数字版本进行比较。数字孪生是一种更深入、更详细的数字运算方式,基于对通用部件模型进行数字统计而开发,这种技术可能给飞机健康管理领域带来下一次变革。


数字孪生技术更加昂贵,但比传统的数字统计方式更加强大,因此该技术将首先应用到发动机上,因为发动机是产生较高维修费的部件。汉莎技术公司的Aviatar平台已经开始为喷气发动机应用数字孪生技术。数字孪生技术的下一步应用目标是辅助动力装置和起落架。


预测性维护的目的是将所有计划外的维护工作变成计划内工作,这样就无需中断飞行任务。但是,意外仍会发生,甚至飞机入库返修时可能会遇到更为棘手的故障检修挑战。


人工智能(AI)时代已经到来,人工智能包括机器学习、自然语言处理和光学特性识别。这些工具有朝一日能够利用历史数据,包括过去维修工作的图片以及飞行员或技工书面笔记。IT界的巨头公司如IBM和Intel,以及一些小型公司如Casebank Technologies,还有类似Lexx Technologies的初创公司,正在这条路上奋力前行。


其它数字解决方案瞄准更低调但也很重要的工作:减少处理大量维修信息的成本、错误和延误。如Ultramain这样处于前沿的软件供应商,一直在帮助航空公司和MRO公司实现无纸化维修,使用电子签名签署维修文件。还有一些MRO软件也同样支持电子文件和电子签名。这种转变对于必须为多家航空公司提供服务的MRO公司是最艰难的。但随着载体越来越多,供应商和监管者会越来越熟悉这种电子方式,这种方式也会得以推广。


租赁公司对无纸化非常感兴趣,因为他们必须时常处理大量组织不当、字迹模糊或缺失的记录。波音公司的Stream、GE公司的AirVault和独立的FLYdocs能够将租赁公司的纸版记录变为电子记录,这样更容易处理、传送、评估和分析。总有一天,区块链技术会提高追踪零件信息的效率,而且很多公司正致力于这一领域。

(翻译:孙科举,审稿:尹书颖)