統合車両ヘルス管理（IVHM）の環境上の利点

テクノロジーへの投資を通じて持続可能性の結果を加速するために、世界中の業界や政府による注目と投資が増えています。 これは、市場競争力の必要性と、航空機全体の効率の絶え間ない容赦ない上昇によって推進されています。 複数のOEMが、50人以下の市場に焦点を当てて、純粋な電気および水素燃料電池ベースの電気推進航空機を製造しています。 実際、ボーイングは合弁会社のウィスクを通じて電気航空機の認証を開始しました。 そして、このXNUMX年間のこれらの最初の電気航空機は数人の乗客しか乗せませんが、ボーイングのチーフサステナビリティエンジニアであるブライアンユトコは、私たちが見ているのと同じように、バッテリーとモーターの改善により、乗客数と航続距離が時間とともに増加すると述べています自動車産業。 この投資の急増とシフトのメリットは明らかです。システムがシンプルで排出量がないため、運用コストと維持コストが削減されます。

デジタル航空関連の活動から、航空宇宙の持続可能性に関して大きなメリットがあることがわかりました（参考文献「デジタル航空のプリズムを通して持続可能な航空機–重要なレバーは何ですか？ジョン・マッジョーレ著、23年2021月XNUMX日付）。 つまり、航空機データのプロアクティブな管理は、全体的な運用効率と運用中断の削減の両方の観点から、目に見える経済的および運用上のメリットをもたらす可能性があり、実際に得ています。 これらは伝統的に「経済的」利益とみなされており、これらの利益は航空機と地上の両方でのテクノロジーへの投資、およびデータ送信と管理への投資を正当化するために定期的に使用されています。 また、これは、この機会を活用するための関連サービスのエコシステムを成長させる主な推進力でもあります。 「維持」の領域 (メンテナンス、MRO など) には、IVHM によって実現できる運用効率の明確な例があります。 さらに、これらの活動から生じる持続可能性給付金もあります。 ここでは、これらの利点とそれを推進する活動を「」と呼ぶことができます。持続可能な持続可能性」.

Sustainable Sustainmentは、技術を意図的に活用して、技術運用の航空宇宙分野で定量化可能な経済的および持続可能性のメリットを提供することです。

IVHMと持続可能性

IVHMは、クランフィールド大学IVHMセンターによって非常に明確に定義されています。

「IVHMは、従来のデジタル航空分野の内外の両方で幅広いテクノロジーの見本を網羅しています。 IVHMは、メンバーシステムの状態の現在または将来の状態を評価し、システムの状態の全体像を利用可能なリソースと運用上の需要のフレームワーク内に統合するシステムの統合機能です。 これは、ビジネスケースとモデルを網羅する非常に広範囲にわたる機能です。 立法、認証および基準; 建築とデザイン; 予測、診断、推論のためのアルゴリズムも同様です。」

要するに、IVHMは「デジタル航空」ドメインの重要な領域です。

IVHMから生じる持続可能性のメリットは、直接的と間接的、および有形と無形に分類できます。 無形の利益は、多くの場合、従業員と市場の認識およびブランドイメージに焦点を合わせています。 それらは非常に現実的ですが、定量化するのは困難です。 ここでは、具体的なメリットに焦点を当てます。 直接的なメリットには、材料と廃棄物の削減、エネルギー使用量の削減、騒音の削減、生物多様性の向上、そしてもちろんCOの排出量の削減などがあります。₂ およびその他の懸念される汚染物質。 間接的なメリットには、労働効率、人間の生活の質、安全性、および材料の使用と消費が含まれます。

その性質上、効率の向上は直接的にも間接的にも持続可能性をサポートします。

IVHMによる持続可能な持続可能性の選択された例

従来のIVHMのユースケースでは、車両の現在の将来の保守性をプロアクティブかつリモートで理解します。 これは、「予知保全」、「状態に基づく保全」、「航空機の健康管理」と呼ばれることがよくあります。 分析を通じて、保留中の機器の故障を予測できれば、もちろん、スケジュールされた方法で問題に対処することの経済的利益を享受し、スケジュールの中断の可能性と影響を回避できますが、重要な直接的な持続可能性の利益を提供することもできます。 多くの場合、劣化したシステムでの操作は、安全で承認されていますが、高度または範囲の点で操作を大幅に制限する可能性があります。 これにより、車両の使用の自由度が低下し、ミッションやスケジュールが完了する可能性が低くなります。 機器がバルブなどの環境制御システムの一部である場合、非常に重大な直接燃料燃焼ペナルティ（最大4％）と追加の結果として生じるCO₂ 排出を回避することができます。 もちろん、在庫要件の削減、部品の輸送コスト、より効率的な労働力の利用など、次のような間接的なメリットがあります。

IVHMを介した他の持続可能な持続可能性の利点は、それほど明白ではないかもしれませんが、重要な持続可能性の足跡を構成します。 ここにいくつかの実例があります：

• 機内データ： 飛行中のデータを監視することで、パイロットが効率目標を達成し、企業の持続可能性ポリシーを確実に遵守できるように支援できます。
  • 結果： 排出量の削減 （低燃費から）

• 地上作戦： 新しいセンサーを使用して地上の運用を監視および最適化することにより、運用効率を最大化し、地域の大気汚染と騒音を低減することができます。
  • 結果： より低いエネルギー使用量、より低い汚染、より低い騒音レベル、および改善された生物多様性

• 空港の航空および地上交通：高度な分析とモデリングを空港の航空交通と地上交通に適用することで、航空交通の流れを合理化し、到着時の無駄な飛行時間を短縮し、タクシー時間を短縮し、環境への影響を軽減できます。
  • 結果： 排出量の削減 （低燃費から）、より低い汚染、より低い騒音レベル、改善された生物多様性

• ルートの最適化：航空機のデータを分析することで、個々の航空機の燃費特性とさまざまなルートでの性能を理解できます。 この理解により、ルートごとに航空機の使用を最適化し、最適な量の燃料を運び、航空機の劣化（氷、砂、火山灰などによって引き起こされる）を特定し、迅速な対応をとることができます（例：操縦翼面）トリム）。
  • 結果： 排出量の削減 （低燃費から）、 エネルギーの削減と材料の使用量の削減/無駄 （ライフサイクル全体でMROが少ないことから）
• デジタルで強化されたMRO：より自律的な新しい検査方法を可能にすることで、効率を向上させ（検査の精度を高め）、労力とエネルギーの使用量を削減し、ひいては不要な除去廃棄物を削減し、プロセスの労力を削減できます。 また、分析と航空機のトラブルシューティングプロセスを展開することで、メンテナンスアクションの数と「障害が見つかりません」の削除を減らすことができます。 「不正ユニット」は、手順またはスクラップを通じて特定および対処することもできます。
  • 結果： エネルギー使用量の削減、エネルギーの削減、材料の使用量の削減/無駄

• ライフサイクル全体にわたるアプリケーション：ライフサイクル全体にわたって材料、コンポーネント、サブアセンブリ、または資産レベルで高度な分析とモデリングを適用することにより、資産の調達、製造、運用、保守、および最終的な廃棄/スクラップを最適化できます。
  • 結果： エネルギー使用量の削減と材料使用量の削減

• グリーンテクノロジー/ソリューション： 実証済みの IVHM 手法とモデリングを活用することで、航空業界は新しいグリーン テクノロジー/ソリューションの導入を加速しながら、導入の成功の可能性を高めることができます。
  • 結果： 業界の持続可能性目標の達成をサポートする

将来を見据えたイノベーション

クランフィールドのIVHMセンターは、コアパートナーとともに、いわゆる「意識のある航空機'メンテナンス不要の航空機プラットフォームの可能性を秘めています。 このコンセプトは、航空機の状態を完全に認識し、適切なアクションを提案するか、それ自体でアクションを実行できるIVHMシステムの作成を実現することを目的としています。

「コンシャスエアクラフト」を作成することにより、航空機全体が監視され、航空エコシステム（空港、空域、航空会社、乗客、アフターマーケットサービス）にリンクされ、前の例からのメリットを最大化します。 この概念は、予期しない技術的欠陥を排除し、損傷が発生した場合に、環境への影響を最小限に抑えるアクションを決定したり、軍事用途で変更されたミッションを運用したりできるようにすることを目的としています。

• 結果： 最大のメリット：排出量の削減（燃料消費量の削減による）、エネルギー使用量の削減、材料使用量の削減/無駄

まとめ

IVHMとデジタル航空が今日経済的利益をもたらしていることはよく理解されています。 上で議論したように、それらはまた、しばしば認識されていないが、重要な持続可能性の利益をもたらしています。 新しいレンズを通してこれらの活動を見ると、IVHMが持続可能性に焦点を当てた投資の約束を確実に実現するための重要な役割を果たし、運用と持続可能性が可能な限り持続可能であることがわかります。 最後に、新しい研究と投資の焦点は、現在、航空宇宙のライフサイクル全体を通じて、持続可能な持続可能性とそれを超えた新しい視野と機会を開いています。

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