探析数智新技术在民用航空维修中的应用

探析数智新技术在民用航空维修中的应用摘要：在民用航空维修业快速发展的今天，对于数智新技术的应用有着迫切的需求。基于此，本文从数智新技术在民用航空维修的应用作为切入点，重点从替代人工、管理维修过程、故障诊断等方面进行分析，从而为关注这一话题的人们提供参考。关键词：数智新技术；民用航空；维修引言：在民用航空维修领域，相比于传统的人工维修，数智新技术在维修方面更具有鲜明的优势，而对于数智新技术的分析研究，则能够为数智新技术的应用提供依据，进而为数智新技术在民用航空维修中的开发提供便利。1.民用航空维修中数智新技术的前景根据民航局的数据统计，从2010年到2019年短短9年时间，民航飞机的数量增长了一倍，呈现逐年增长的趋势。而民用航空飞机的规模不断扩大，无形之中带动了民用航空维修行业的高速发展，使得更多的从业人员加入到民用航空维修行业当中，让民用航空维修行业的竞争也在逐渐加剧。在飞机维修行业中，主要维修成本是航线维修以及大修的人工成本，二者分别占据了70%和50%，出现这一结果的根本原因则是因为民用航空维修行业过于依赖人工维修，对于数智新技术，维修企业趋于严谨小心的态度[1]。导致很少使用数智新技术，以至于维修效率不高，无法扩大利润，难以满足当前民用航空维修的需求。随着新冠疫情的爆发，再次让民航业遭受重创，经营日益惨淡，导致民用航空维修行业竞争加剧，在这种情况下，维修企业对数智新技术的需求变得非常迫切。例如：在保持安全运营的前提下，降低维修成本，扩大利润，提高维修的效率，提高企业核心竞争力，使得企业能在竞争中胜出。而人工智能、物联网技术、云计算、大数据等数智新技术的发展，为民用航空维修业带来了机遇，在未来，数智新技术将在民用航空维修业发挥着至关重要的作用。2.民用航空维修中对数智新技术的应用2.1维修人工替代方面当下民用航空维修主要依赖于人工，不仅成本高，而且效率低难以长时间工作，无法为企业带来更高的效益。与之相比机器人在这方面具有显著的优势，因为其自身特点，机器人可以依靠预设程序，自主规划路径，通过仪器扫描飞机结构，再结合图像处理以及大数据算法，可以完美代替人工检查，提高了维修的效率。因此民用航空维修业广泛将数智新技术应用在检查方面，代替人工，在货舱腐蚀、油气泄漏等人工不易检查的地方，便可以通过视觉内窥爬行机器人等新技术进行检查，不仅方便高效，而且还降低了成本，提高了准确率。例如：在无人机技术应用方面，空中客车公司研究使用的小型无人飞机，携带高分辨率摄像机，由飞行控制系统操纵，使得无人机按照预定路线对飞机进行检查，全程只需要一名驾驶员监视即可，检查时间也只需要30分钟。而且空中客车表示，应用无人机进行检查，可以有助于改善质量的可追溯性，减少飞机的损坏。通常情况下，飞机质量检验员需要利用升降台，花费2个小时在飞机表面检查，才能确定飞机表面是否有损坏。除此之外国外的易捷航空也进行了相关的研究，数据显示无人机可以将飞机遭遇雷击或冰雹后所需要的检查时间，从超过24小时减少到2小时，还可以帮助人工检查精确定位，减少停飞的时间。虽然在当下无论是机器人还是无人机，在民航维修行业中都得到了广泛的应用，但这其中仍有不小的问题。这些问题主要表现在航空系统维修复杂繁琐，对于安全和质量要求严格，飞机结构复杂机器人/无人机操控难度大，容易对飞机造成损伤。不仅如此当前数智新技术还不够成熟，还需要进一步加强完善。2.2维修过程管理方面相比于一般维修，飞机维修是一项复杂的系统工程，在飞机维修过程中会涉及到许多因素，这些因素在不同程度上为飞机维修增加了阻碍，给维修的管理和控制造成了许多麻烦，因此维修企业想引进新技术，通过对数智新技术的应用，达到对维修过程进行管控，使其能在保证维修质量的前提下，可以有效提高维修效率，降低维修成为，提高经济效益。在飞机维修管理方面，数智新技术主要应用了AR/VR结合5G以及大数据云计算等技术，通过数据交互系统搭配软件平台实现维修过程可视化。而对于数智新技术在飞机维修过程管理方面的应用主要包括五个方面，分别是对维修人员信息的管理和培训、对飞机结构数据和结构的管理、对航材和维修工具的管理、对维修法案和维修工艺程序和操作实施的管理、对场站的维修配置环境以及网络交互环境的管理。例如：对人员信息的管理和培训，可以通过借助VR/AR技术，让维修培训人员接触到近乎真实的维修场景，进行培训。这种培训方法可以减少对维修资源的需求，对环境和场地没限制，能短时间内大幅度提高培训人员的维修水平，降低了培训成本。还可以通过大数据进行筛选，根据实际情况，挑选出合适的维修人员前往，提高维修效率。在飞机结构数据和机构管理方面，借助波音等公司合作研发了HandySCAN3D激光扫描仪产品对飞机进行检查、OEM和旧部件再造、MRO和损伤评估，实现三维扫描和数字化模型建立[2]。保证了维修工作的准确性，对飞机结构数据和信息进行管理。而在维修航材和航空工具的管理方面，空客公司研发了智能化拧紧维修工具，在减少了工作量的同时，还能对扭矩值得到精准的控制。在维修方案、维修工艺程序和操作实施交互干了方面，在国外OEM厂商通过计算机计算出合理的维修方案，然后利用AR技术让维修人员进行尝试，再根据得到的反馈就行更改调整。除此之外在操作实施交互方面，中国飞机强度研究所开发了损伤检测数据和知识管理平台。最后在战场的维修配置环境和网络交互环境管理方面，采用5G+AR等数智新技术，在保障飞机的前提下，提升了维修效率。当前数智新技术在民用航空维修过程管理方面得到广泛应用，但因为维修系统复杂，数智新技术的应用还很浅显，而且无法时刻保证准确性，因此在应用过程中还需要继续完善和发展。2.3故障诊断和预测维修方面数智新技术在故障诊断和预测维修的应用主要分为两种，一种是通过传感器来对飞机的结构等进行检测，再通过信号进行比对，从而实现对飞机状态的诊断，另一种则是在通过传感器得到大量数据后，通过大数据等智能算法，对数据进行整合运算，建立模型，达到预测性维修。不过当前数智新技术在故障诊断和预测维修方面的应用只是刚刚开始，里面有很多的不足。例如：传感器对于飞机结构的影响研究不足，缺少工程化认证，而且获取到的数据也是杂乱无序，多数都是无用的信息，对建立模型和预测性维修起到的作用微乎其微，只能做到在数据发生变化时进行警告。因此数智新技术在故障诊断和预测维修方面还有很长的一段路要走，但随着科技的不断进步，物联网、人工智能、云计算等不断发展，未来数智新技术在故障诊断和预测维修方面必然会发挥着重大作用。结论：总而言之，要想数智新技术在民用航空维修中得到更广泛的应用，还要更进一步研究，不断完善各方面的不足。在此基础