Beneficios ambientales de la Gestión Integrada de la Salud del Vehículo (IVHM)

Estamos viendo un creciente enfoque e inversión por parte de la industria y los gobiernos de todo el mundo para acelerar los resultados de sostenibilidad a través de la inversión en tecnología. Esto está impulsado por los imperativos de competitividad del mercado y la constante e inexorable elevación de la eficiencia general de las aeronaves. Varios fabricantes de equipos originales están construyendo aviones de propulsión eléctrica puramente eléctricos y basados ​​en celdas de combustible de hidrógeno, con un enfoque en el mercado de 50 pasajeros o menos. De hecho, Boeing ha comenzado a certificar un avión eléctrico a través de su empresa conjunta, Wisk. Y si bien estos primeros aviones eléctricos de esta década solo llevarán unos pocos pasajeros, el ingeniero jefe de sostenibilidad de Boeing, Brian Yutko, ha declarado que aumentarán el número de pasajeros y el alcance con el tiempo con mejoras en baterías y motores, tal como lo estamos viendo en la industria automotriz. Los beneficios de este aumento y cambio de inversión son claros: menores costos operativos y de mantenimiento debido a sistemas más simples y sin emisiones.

Hemos visto que existen beneficios sustanciales en términos de sostenibilidad en la industria aeroespacial de las actividades relacionadas con la aviación digital (Referencia “Aeronaves sostenibles a través del prisma de la aviación digital: ¿cuáles son las palancas clave?”De John Maggiore de 23 de abril de 2021). En resumen, la gestión proactiva de los datos de las aeronaves puede producir y produce beneficios económicos y operativos cuantificables, tanto en términos de eficiencia operativa general como de interrupciones reducidas en las operaciones. Estos se ven tradicionalmente como beneficios “económicos”, y estos beneficios se utilizan regularmente para justificar inversiones en tecnología tanto en la aeronave como en tierra, y para la transmisión y gestión de datos. También es el impulso principal para un ecosistema creciente de servicios relacionados con los que aprovechar la oportunidad. Dentro del ámbito del "sostenimiento" (por ejemplo, mantenimiento, MRO) hay claros ejemplos de eficiencias operativas que pueden ser alcanzadas por IVHM. Además, existen beneficios de sostenibilidad que resultan de estas actividades. Aquí podemos referirnos a estos beneficios y las actividades que los impulsan como "Sostenibilidad sostenible ”.

El sostenimiento sostenible es el apalancamiento intencional de la tecnología para ofrecer beneficios económicos y de sostenibilidad cuantificables en el dominio aeroespacial de las operaciones técnicas.

IVHM y sostenibilidad

IVHM está muy bien definido por el Centro IVHM de la Universidad de Cranfield:

“IVHM abarca una amplia gama de tecnología tanto dentro como más allá del dominio de la aviación digital tradicional. IVHM es la capacidad unificada de los sistemas para evaluar el estado actual o futuro del estado del sistema miembro e integrar esa imagen del estado del sistema dentro de un marco de recursos disponibles y demanda operativa. Es una capacidad de muy amplio alcance que abarca casos y modelos comerciales; legislación, certificación y normas; arquitectura y Diseño; así como algoritmos para pronósticos, diagnósticos y razonamiento ”.

En resumen, IVHM es una franja clave del dominio de la “aviación digital”.

Podemos categorizar los beneficios de sostenibilidad que se derivan de IVHM como directos e indirectos, tangibles e intangibles. Los beneficios intangibles a menudo se centran en las percepciones de los empleados y del mercado y en la imagen de marca. Son muy reales pero difíciles de cuantificar. Aquí nos centramos en los beneficios tangibles. Los beneficios directos pueden incluir reducción de materiales y desechos, menor uso de energía, menor ruido, mayor biodiversidad y, por supuesto, menores emisiones de CO.₂ y otros contaminantes preocupantes. Los beneficios indirectos incluyen la eficiencia laboral, la calidad de vida humana, la seguridad y el uso y consumo de materiales.

Por su naturaleza, una mayor eficiencia respalda la sostenibilidad, tanto directa como indirectamente.

Ejemplos seleccionados de Sostenibilidad Sostenible a través de IVHM

El caso de uso clásico de IVHM implica comprender de manera proactiva y remota la capacidad de servicio actual de un vehículo en el futuro. A esto lo llamamos a menudo "mantenimiento predictivo", "mantenimiento basado en condiciones" o "gestión del estado de la aeronave". Cuando podemos, a través del análisis, predecir una falla pendiente del equipo, por supuesto, podemos obtener el beneficio económico de tratar el problema de manera programada y evitar la probabilidad y el impacto de una interrupción del programa, pero también podemos brindar beneficios materiales directos de sostenibilidad. En muchos casos, la operación con un sistema degradado, aunque segura y aprobada, puede limitar en gran medida las operaciones en términos de altitud o alcance. Esto da como resultado menos grados de libertad en el uso del vehículo y disminuye la probabilidad de que se complete la misión o el cronograma. En los casos en que el equipo es parte del sistema de control ambiental, como una válvula, una penalización directa muy significativa por quema de combustible (hasta 4%) y CO resultante adicional₂ se pueden evitar las emisiones. Por supuesto, hay beneficios indirectos que siguen, como menores requisitos de stock, costos de envío de piezas y una utilización más eficiente de la mano de obra.

Otros beneficios de Sostenibilidad Sostenible a través de IVHM pueden ser menos obvios pero constituyen una huella de sostenibilidad significativa. A continuación se muestran algunos ejemplos ilustrativos:

• Datos en vuelo: Al monitorear los datos en vuelo, podemos ayudar a los pilotos a alcanzar los objetivos de eficiencia y ayudar a garantizar el cumplimiento de las políticas de sostenibilidad de la empresa.
  • Resultado: Emisiones más bajas (de menor consumo de combustible)

• Operaciones terrestres: Al monitorear y optimizar las operaciones en tierra con nuevos sensores, podemos garantizar la máxima eficiencia operativa y la reducción de la contaminación del aire y el ruido locales.
  • Resultado: Menor consumo de energía, menor contaminación, menores niveles de ruido y mayor biodiversidad

• Tráfico aéreo y terrestre del aeropuerto: al aplicar análisis y modelos sofisticados al tráfico aéreo y terrestre de los aeropuertos, podemos agilizar el flujo del tráfico aéreo, reducir el tiempo de vuelo desperdiciado a la llegada, reducir el tiempo de rodaje y el impacto ambiental de la lección.
  • Resultado: Emisiones más bajas (de menor consumo de combustible), Menor contaminación, Menores niveles de ruido, Mejora de la biodiversidad

• Optimización de ruta: al analizar los datos de las aeronaves, podemos comprender las características de eficiencia de combustible de las aeronaves individuales y su desempeño en diferentes rutas. Con este conocimiento, podemos optimizar el uso de la aeronave por ruta, transportar la cantidad óptima de combustible e identificar degradaciones (causadas por hielo, arena, ceniza volcánica, etc.) de la aeronave y tomar medidas rápidas para remediarlo (por ejemplo, superficie de control podar).
  • Resultado: Emisiones más bajas (de menor consumo de combustible), Energía reducida y uso / desperdicio reducido de materiales (de menos MRO a lo largo del ciclo de vida)
• MRO mejorado digitalmente: al habilitar nuevos métodos de inspección que son más autónomos, podemos mejorar la eficiencia (aumentando la precisión de la inspección) al tiempo que reducimos el uso de mano de obra y energía, lo que a su vez reduce los desechos de eliminación innecesarios y el esfuerzo resultante del proceso. Además, mediante la implementación de análisis y el proceso de resolución de problemas de la aeronave, podemos reducir la cantidad de acciones de mantenimiento y remociones "sin fallas encontradas". Las “unidades deshonestas” también pueden identificarse y tratarse mediante procedimientos o desecho.
  • Resultado: Menor uso de energía, menor consumo de energía y menor uso / desperdicio de materiales

• Aplicación a lo largo del ciclo de vida completo: Al aplicar análisis y modelado avanzados a nivel de material, componente, subensamblaje o activo a lo largo de todo el ciclo de vida, podemos optimizar el aprovisionamiento, la fabricación, la operación, el mantenimiento y el retiro / desecho final del activo.
  • Resultado: Menor uso de energía y menor uso de material

• Tecnologías / Soluciones Verdes: Al aprovechar los métodos y modelos probados de IVHM, la industria de la aviación puede aumentar la probabilidad de éxito durante la introducción de nuevas tecnologías / soluciones ecológicas mientras acelera su introducción.
  • Resultado: Apoyar el logro de los objetivos de sostenibilidad de la industria

Innovación con visión de futuro

El IVHM Center de Cranfield, con sus socios principales, tenía la aspiración a largo plazo de ofrecer un llamado 'Aviones conscientes'con el potencial de una plataforma de aeronaves sin mantenimiento. Este concepto tiene como objetivo lograr la creación de un sistema IVHM que sea capaz de ser plenamente consciente de la condición de la aeronave, capaz de sugerir la acción adecuada o actuar por sí mismo.

Al crear el 'avión consciente', todo el avión se supervisa y se vincula al ecosistema de la aviación (aeropuertos, espacio aéreo, aerolíneas, pasajeros, servicios posventa), maximizando los beneficios de los ejemplos anteriores. Este concepto tiene como objetivo eliminar fallas técnicas imprevistas y en caso de daño poder decidir acciones que minimicen el impacto en el medio ambiente u operar una misión modificada en una aplicación militar.

• Resultado: Beneficios maximizados de: Emisiones más bajas (por un menor consumo de combustible), Menor consumo de energía y Menor consumo / desperdicio de materiales

Resumen

Está bien entendido que IVHM y la aviación digital están generando beneficios económicos en la actualidad. Como se mencionó anteriormente, también están brindando beneficios de sostenibilidad significativos, aunque a menudo no reconocidos. Al observar estas actividades a través de una nueva lente, también podemos ver que IVHM tendrá un papel clave para garantizar que se cumpla la promesa de inversiones centradas en la sostenibilidad y que las operaciones y el sostenimiento sean lo más sostenibles posible. Por último, los nuevos enfoques de investigación e inversión también están abriendo nuevos horizontes y oportunidades para el sostenimiento sostenible y más allá, a lo largo de todo el ciclo de vida aeroespacial.

Fuente: https://blogs.cranfield.ac.uk/aerospace/environmental-benefits-of-integrated-vehicle-health-management-ivhm/