Integroidun ajoneuvon terveydenhallinnan (IVHM) ympäristöedut

Näemme teollisuuden ja hallitusten kasvavan keskittyvän ja panostavan maailmanlaajuisesti kestävän kehityksen tulosten nopeuttamiseen teknologiainvestoinneilla. Tämä johtuu markkinoiden kilpailukyvyn vaatimuksista ja lentokoneiden yleisen tehokkuuden jatkuvasta ja vääjäämättömästä noususta. Useat OEM-valmistajat rakentavat puhtaasti sähkö- ja vetypolttokennopohjaisia ​​sähkökäyttöisiä lentokoneita keskittyen enintään 50 matkustajan markkinoille. Itse asiassa Boeing on alkanut sertifioida sähkölentokoneita yhteisyrityksensä Wiskin kautta. Ja vaikka nämä ensimmäiset sähkökoneet tällä vuosikymmenellä kuljettavat vain muutaman matkustajan, Boeingin kestävän kehityksen pääinsinööri Brian Yutko on todennut, että niiden matkustajamäärä ja toimintasäde kasvavat ajan myötä parannuksilla akkuihin ja moottoreihin, aivan kuten näemme autoteollisuus. Tämän investointien nousun ja muutoksen hyödyt ovat selvät: pienemmät käyttö- ja ylläpitokustannukset yksinkertaisempien järjestelmien ansiosta ja ilman päästöjä.

Olemme nähneet, että digitaaliseen ilmailuun liittyvistä toimista on huomattavia hyötyjä ilmailu- ja avaruusalan kestävyyden kannalta (viite "Kestävät lentokoneet digitaalisen ilmailun prisman kautta - mitkä ovat tärkeimmät vivut?” kirjoittanut John Maggiore, päivätty 23. huhtikuuta 2021). Lyhyesti sanottuna ilma-alustietojen ennakoiva hallinta voi tuottaa ja tuottaa mitattavia taloudellisia ja toiminnallisia etuja sekä yleisen toiminnan tehokkuuden että toiminnan keskeytusten vähentämisen kannalta. Nämä ovat perinteisesti nähty "taloudellisina" etuina, ja näitä etuja käytetään säännöllisesti perustelemaan investointeja teknologiaan sekä lentokoneessa että maassa sekä tiedonsiirtoon ja hallintaan. Se on myös ensisijainen sysäys siihen liittyvien palveluiden kasvavalle ekosysteemille, jonka avulla tilaisuutta voidaan hyödyntää. "Ylläpidon" alueella (esim. ylläpito, MRO) on selkeitä esimerkkejä toiminnan tehokkuudesta, jotka IVHM voi toteuttaa. Lisäksi näistä toiminnoista syntyy kestävän kehityksen etuja. Voimmeko tässä viitata näihin etuihin ja niitä edistäviin toimiin "Kestävä kestävyys”.

Sustainable Sustainment on teknologian tarkoituksellinen hyödyntäminen, joka tuottaa mitattavissa olevia taloudellisia ja kestävän kehityksen etuja teknisten toimintojen ilmailualalla.

IVHM ja kestävyys

Cranfieldin yliopiston IVHM-keskus määrittelee IVHM:n erittäin hyvin:

”IVHM kattaa laajan valikoiman teknologiaa sekä perinteisen digitaalisen ilmailun sisällä että sen ulkopuolella. IVHM on järjestelmien yhtenäinen kyky arvioida jäsenjärjestelmän kunnon nykyistä tai tulevaa tilaa ja integroida tämä kuva järjestelmän kunnosta käytettävissä olevien resurssien ja toiminnallisen kysynnän puitteissa. Se on erittäin laaja-alainen ominaisuus, joka kattaa liiketoimintatapaukset ja -mallit; lainsäädäntö, sertifiointi ja standardit; arkkitehtuuri ja suunnittelu; sekä algoritmeja ennustamiseen, diagnostiikkaan ja päättelyyn."

Lyhyesti sanottuna IVHM on "digitaalisen ilmailun" avainalue.

Voimme luokitella IVHM:n tuomat kestävän kehityksen hyödyt suoriksi ja epäsuoriksi sekä aineelliseksi ja aineettomaksi. Aineettomat hyödyt keskittyvät usein työntekijöiden ja markkinoiden käsityksiin ja brändikuvaan. Ne ovat hyvin todellisia, mutta niitä on vaikea mitata. Tässä keskitymme konkreettisiin hyötyihin. Välittömiä hyötyjä voivat olla materiaalien ja jätteiden vähentäminen, energiankulutuksen väheneminen, melun väheneminen, lisääntynyt biologinen monimuotoisuus ja tietysti pienemmät CO-päästöt₂ ja muut huolta aiheuttavat epäpuhtaudet. Välillisiä hyötyjä ovat työn tehokkuus, ihmisten elämänlaatu, turvallisuus sekä materiaalien käyttö ja kulutus.

Tehokkuuden lisääminen tukee luonteeltaan kestävää kehitystä sekä suoraan että välillisesti.

Valittuja esimerkkejä kestävästä kestävästä kehityksestä IVHM:n kautta

Klassiseen IVHM-käyttötapaukseen sisältyy ajoneuvon nykyisen huollon ymmärtäminen ennakoivasti ja etäältä. Kutsumme tätä usein "ennakoivaksi huolloksi", "kuntoon perustuvaksi huolloksi" tai "ilma-aluksen kunnon hallintaan". Kun voimme analyysin avulla ennustaa odottavan laitevian, voimme tietysti saada taloudellisen hyödyn ongelman käsittelystä ajoitetulla tavalla ja välttää aikataulun keskeytyksen todennäköisyyden ja vaikutuksen, mutta voimme myös tuottaa olennaisia ​​suoria kestävyyshyötyjä. Monissa tapauksissa käyttö heikentyneen järjestelmän kanssa, vaikka se on turvallista ja hyväksyttyä, voi rajoittaa toimintaa suuresti korkeuden tai kantaman suhteen. Tämä johtaa vähemmän vapausasteisiin ajoneuvon käytössä ja vähentää tehtävän tai aikataulun valmistumisen todennäköisyyttä. Tapauksissa, joissa laite on osa ympäristönvalvontajärjestelmää, kuten venttiili, erittäin merkittävä suora polttoaineen palamisrangaistus (jopa 4 %) ja siitä aiheutuva ylimääräinen CO.₂ päästöjä voidaan välttää. Tietenkin tästä seuraa välillisiä etuja, kuten pienemmät varastotarpeet, osien toimituskulut ja tehokkaampi työvoiman käyttö.

Muut IVHM:n kautta saatavat kestävän kehityksen edut saattavat olla vähemmän ilmeisiä, mutta ne muodostavat merkittävän kestävän kehityksen jalanjäljen. Tässä muutamia havainnollistavia esimerkkejä:

• Lennon tiedot: Tarkkailemalla lennon aikana saatavia tietoja voimme auttaa lentäjiä saavuttamaan tehokkuustavoitteet ja varmistamaan, että yritys noudattaa kestävän kehityksen periaatteita.
  • Tulos: Pienemmät päästöt (alhaisemmasta polttoaineenkulutuksesta)

• Maatoiminnot: valvomalla ja optimoimalla maatoimintoja uusilla antureilla voimme varmistaa toiminnan maksimoimisen ja vähentää paikallista ilmansaastetta ja melua
  • Tulos: Pienempi energiankäyttö, pienempi saastuminen, alhaisemmat melutasot ja parantunut biologinen monimuotoisuus

• Lentokentän lento- ja maaliikenne: soveltamalla kehittynyttä analytiikkaa ja mallintamista lentokenttien lento- ja maaliikenteeseen voimme virtaviivaistaa lentoliikenteen sujuvuutta, vähentää lentoaikaa saapuessa, vähentää taksiaikaa ja oppia ympäristövaikutuksista.
  • Tulos: Pienemmät päästöt (alhaisemmasta polttoaineenkulutuksesta), Alempi saastuminen, alhaisemmat melutasot, parantunut biologinen monimuotoisuus

• Reittien optimointi: lentokoneiden tietoja analysoimalla voimme ymmärtää yksittäisten lentokoneiden polttoainetehokkuusominaisuudet ja niiden suorituskyvyn eri reiteillä. Tämän ymmärryksen avulla voimme optimoida lentokoneen käytön reitin mukaan, kuljettaa optimaalisen määrän polttoainetta ja tunnistaa lentokoneen vauriot (jään, hiekan, vulkaanisen tuhkan jne. aiheuttamat) ja ryhtyä nopeisiin toimenpiteisiin niiden korjaamiseksi (esim. ohjauspinta). trimmata).
  • Tulos: Pienemmät päästöt (alhaisemmasta polttoaineenkulutuksesta), Vähentynyt energian ja materiaalien käyttö/hävikki (pienemmästä MRO:sta koko elinkaaren ajan)
• Digitally Enhanced MRO: ottamalla käyttöön uudet tarkastusmenetelmät, jotka ovat autonomisempia, voimme parantaa tehokkuutta (lisätä tarkastuksen tarkkuutta) samalla vähentäen työvoiman ja energian käyttöä, mikä puolestaan ​​vähentää tarpeetonta poistojätettä ja prosessista aiheutuvaa vaivaa. Myös ottamalla käyttöön analytiikkaa ja lentokoneen vianmääritysprosessia voimme vähentää huoltotoimenpiteiden ja "vikaa ei löytynyt" -poistojen määrää. "Rogue-yksiköt" voidaan myös tunnistaa ja käsitellä menettelyn tai romun avulla.
  • Tulos: Pienempi energiankulutus, vähemmän energiaa ja vähemmän materiaalien käyttöä/hävikkiä

• Sovellus koko elinkaaren ajan: Käyttämällä edistynyttä analytiikkaa ja mallinnusta materiaali-, komponentti-, osakokoonpano- tai omaisuustasolla koko elinkaaren ajan voimme optimoida omaisuuden hankinnan, valmistuksen, käytön, huollon ja lopullisen käytöstäpoiston/romutuksen.
  • Tulos: Pienempi energiankulutus ja pienempi materiaalinkulutus

• Vihreät tekniikat/ratkaisut: Hyödyntämällä hyväksi todettuja IVHM-menetelmiä ja mallintamista ilmailuala voi lisätä onnistumisen todennäköisyyttä uusien vihreiden teknologioiden/ratkaisujen käyttöönotossa ja kiihdyttää niiden käyttöönottoa.
  • Tulos: Tukea teollisuuden kestävän kehityksen tavoitteiden saavuttamista

Tulevaisuuteen suuntautuva innovaatio

Cranfieldin IVHM-keskuksella on ydinkumppaniensa kanssa ollut pitkäaikainen pyrkimys toimittaa ns.Tietoinen lentokone', jossa on potentiaalia ilman huoltoa vaativaan lentokonealustaan. Tällä konseptilla pyritään luomaan IVHM-järjestelmä, joka pystyy olemaan täysin tietoinen lentokoneen kunnosta, joko ehdottamaan asianmukaisia ​​toimia tai ryhtymään toimiin itse.

Luomalla "tietoinen lentokone" koko lentokonetta valvotaan ja se liitetään ilmailuekosysteemiin (lentokentät, ilmatila, lentoyhtiöt, matkustajat, jälkimarkkinapalvelut), maksimoimalla edellisten esimerkkien hyödyt. Tällä konseptilla pyritään eliminoimaan odottamattomat tekniset viat ja vahingon sattuessa pystyä päättämään toimista, jotka minimoivat ympäristövaikutuksia tai suorittamaan muunneltua tehtävää sotilassovelluksessa.

• Tulos: Maksimoidut edut: pienemmät päästöt (pienemmästä polttoaineenkulutuksesta), alhaisemmasta energiankulutuksesta ja materiaalien käytön/hävikin vähenemisestä

Yhteenveto

On hyvin ymmärretty, että IVHM ja digitaalinen ilmailu tuottavat taloudellista hyötyä nykyään. Kuten edellä on todettu, ne tarjoavat myös merkittäviä, vaikkakin usein tunnustamattomia, kestävän kehityksen etuja. Tarkastelemalla näitä toimintoja uudella linssillä voimme myös nähdä, että IVHM:llä on keskeinen rooli varmistamassa, että lupaus kestävään kehitykseen keskittyvistä investoinneista toteutuu ja että toiminta ja kestävyys ovat mahdollisimman kestäviä. Lopuksi, uudet tutkimus- ja investointikohteet avaavat tällä hetkellä uusia näköaloja ja mahdollisuuksia kestävälle kestävälle kehitykselle ja sen jälkeen koko ilmailuteollisuuden elinkaaren ajan.

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