통합 차량 건강 관리(IVHM)의 환경적 이점

우리는 기술 투자를 통해 지속 가능성 결과를 가속화하기 위해 전 세계 산업 및 정부의 관심과 투자가 증가하고 있음을 보고 있습니다. 이는 시장 경쟁력의 필수 요소와 전반적인 항공기 효율성의 지속적이고 거침없는 향상에 의해 주도됩니다. 여러 OEM이 50인승 이하 시장에 초점을 맞춰 순수 전기 및 수소 연료 전지 기반 전기 추진 항공기를 제작하고 있습니다. 실제로 보잉은 합작 투자사인 Wisk를 통해 전기 항공기 인증을 시작했습니다. 그리고 XNUMX년 동안 이 최초의 전기 항공기는 소수의 승객만을 태울 것이지만 Boeing의 수석 지속 가능성 엔지니어인 Brian Yutko는 우리가 보고 있는 것처럼 배터리와 모터의 개선으로 시간이 지남에 따라 승객 수와 범위가 증가할 것이라고 말했습니다. 자동차 산업. 이러한 투자 급증 및 전환의 이점은 분명합니다. 시스템이 단순하고 배기 가스가 배출되지 않아 운영 및 유지 비용이 절감됩니다.

우리는 디지털 항공 관련 활동을 통해 항공 우주의 지속 가능성 측면에서 상당한 이점이 있음을 확인했습니다(참조 "디지털 항공의 프리즘을 통한 지속 가능한 항공기 – 키 레버는 무엇입니까?” John Maggiore 작성(23년 2021월 XNUMX일자). 간단히 말해서, 항공기 데이터의 사전 예방적 관리는 전반적인 운영 효율성과 운영 중단 감소 측면에서 측정 가능한 경제적, 운영적 이점을 제공할 수 있고 실제로 제공합니다. 이는 전통적으로 "경제적" 이점으로 간주되며 이러한 이점은 항공기와 지상 모두의 기술 투자와 데이터 전송 및 관리를 정당화하는 데 정기적으로 사용됩니다. 이는 또한 기회를 활용할 수 있는 관련 서비스 생태계가 성장하는 주요 원동력이기도 합니다. "지속"(예: 유지 관리, MRO) 영역 내에는 IVHM이 실현할 수 있는 운영 효율성의 명확한 예가 있습니다. 또한 이러한 활동으로 인해 지속 가능성의 이점도 있습니다. 여기서는 이러한 이점과 이를 촉진하는 활동을 다음과 같이 지칭할 수 있습니다.지속 가능한 지속”.

Sustainable Sustainment는 기술 운영의 항공 우주 영역에서 정량화 가능한 경제적 및 지속 가능성 이점을 제공하기 위해 기술을 의도적으로 활용하는 것입니다.

IVHM 및 지속 가능성

IVHM은 Cranfield University IVHM 센터에서 매우 잘 정의되어 있습니다.

“IVHM은 전통적인 디지털 항공 영역 안팎에서 광범위한 기술을 포괄합니다. IVHM은 구성원 시스템 상태의 현재 또는 미래 상태를 평가하고 사용 가능한 리소스 및 운영 수요의 프레임워크 내에서 시스템 상태의 그림을 통합하는 시스템의 통합된 기능입니다. 비즈니스 사례와 모델을 포괄하는 매우 광범위한 기능입니다. 법률, 인증 및 표준; 건축과 디자인; 예측, 진단 및 추론을 위한 알고리즘뿐만 아니라."

요컨대, IVHM은 "디지털 항공" 영역의 핵심 영역입니다.

우리는 IVHM에서 비롯되는 지속 가능성 혜택을 직접 및 간접, 유형 및 무형으로 분류할 수 있습니다. 무형의 혜택은 종종 직원과 시장의 인식과 브랜드 이미지에 초점을 맞춥니다. 그것들은 매우 현실적이지만 수량화하기 어렵습니다. 여기서 우리는 실질적인 이점에 중점을 둡니다. 직접적인 이점에는 재료 및 폐기물 감소, 에너지 사용 감소, 소음 감소, 생물 다양성 향상, 물론 CO 배출량 감소가 포함될 수 있습니다.₂ 및 기타 우려되는 오염물질. 간접적인 이익에는 노동 효율성, 인간의 삶의 질, 안전, 물질 사용 및 소비가 포함됩니다.

본질적으로 효율성 증가는 직간접적으로 지속 가능성을 지원합니다.

IVHM을 통한 지속 가능한 지속의 선택된 예

전통적인 IVHM 사용 사례에는 차량의 현재 미래 서비스 가능성을 사전에 원격으로 이해하는 것이 포함됩니다. 우리는 이것을 종종 "예측 정비", "상태 기반 정비" 또는 "항공기 상태 관리"라고 부릅니다. 분석을 통해 보류 중인 장비 오류를 예측할 수 있을 때 예정된 방식으로 문제를 처리하고 일정 중단의 가능성과 영향을 피할 수 있는 경제적 이점을 얻을 수 있지만 중요한 직접적인 지속 가능성 이점도 제공할 수 있습니다. 많은 경우에 성능이 저하된 시스템으로 작동하면 안전하고 승인되지만 고도 또는 범위 면에서 작동이 크게 제한될 수 있습니다. 이는 차량 사용의 자유도를 낮추고 임무 또는 일정 완료 가능성을 줄입니다. 장비가 밸브와 같은 환경 제어 시스템의 일부인 경우 매우 심각한 직접 연료 연소 패널티(최대 4%) 및 추가 결과 CO₂ 배출을 피할 수 있습니다. 물론 재고 요구 사항 감소, 부품 운송 비용 및 보다 효율적인 노동 활용과 같은 간접적인 이점이 있습니다.

IVHM을 통한 기타 지속 가능한 지속 가능성의 이점은 덜 명확할 수 있지만 상당한 지속 가능성 발자국을 구성합니다. 다음은 몇 가지 예시입니다.

• 기내 데이터: 기내 데이터를 모니터링하여 조종사가 효율성 목표를 달성하고 회사의 지속 가능성 정책을 준수하도록 도울 수 있습니다.
  • 결과 : 낮은 배출량 (낮은 연료 소비에서)

• 지상 작전: 새로운 센서로 지상 작업을 모니터링하고 최적화함으로써 운영 효율성을 극대화하고 지역 대기 오염 및 소음을 ​​줄일 수 있습니다.
  • 결과 : 에너지 사용량 감소, 오염 감소, 소음 수준 감소 및 생물 다양성 개선

• 공항 항공 및 지상 교통: 공항 항공 및 지상 교통에 정교한 분석 및 모델링을 적용하여 항공 교통 흐름을 능률화하고 도착 시 낭비되는 비행 시간을 줄이며 택시 시간을 줄이고 환경 영향을 가르칠 수 있습니다.
  • 결과 : 낮은 배출량 (낮은 연료 소비에서), 오염 감소, 소음 수준 감소, 생물 다양성 개선

• 경로 최적화: 항공기 데이터를 분석하여 개별 항공기의 연비 특성과 다양한 노선에서의 성능을 파악할 수 있습니다. 이러한 이해를 바탕으로 우리는 노선별 항공기 사용을 최적화하고, 최적의 연료량을 운반하며, 항공기의 성능 저하(얼음, 모래, 화산재 등으로 인한)를 식별하고 신속한 조치를 취하여 문제를 해결할 수 있습니다(예: 조종면 손질).
  • 결과 : 낮은 배출량 (낮은 연료 소비에서), 에너지 감소 및 재료 사용량/낭비 감소 (수명 주기 동안 더 적은 MRO에서)
• 디지털 방식으로 향상된 MRO: 보다 자율적인 새로운 검사 방법을 가능하게 함으로써 우리는 노동력과 에너지 사용량을 줄이면서 결과적으로 불필요한 제거 폐기물을 줄이고 결과적으로 프로세스의 노력을 줄이는 동시에 효율성을 향상(검사의 정확성 향상)할 수 있습니다. 또한 분석 및 항공기 문제 해결 프로세스를 배포하여 유지 관리 작업의 수와 "결함을 찾을 수 없음" 제거를 줄일 수 있습니다. "불량 유닛"도 절차나 스크랩을 통해 식별하고 해결할 수 있습니다.
  • 결과 : 에너지 사용량 감소, 에너지 감소 및 재료 사용량/낭비 감소

• 전체 수명 주기에 걸쳐 적용: 전체 수명 주기에 걸쳐 자재, 구성 요소, 하위 어셈블리 또는 자산 수준에서 고급 분석 및 모델링을 적용하여 자산의 조달, 제조, 운영, 유지 관리 및 궁극적인 폐기/폐기물을 최적화할 수 있습니다.
  • 결과 : 에너지 사용량 감소 및 재료 사용량 감소

• 친환경 기술/솔루션: 입증된 IVHM 방법과 모델링을 활용함으로써 항공 산업은 새로운 녹색 기술/솔루션 도입 시 성공 가능성을 높이고 도입을 가속화할 수 있습니다.
  • 결과 : 산업 지속 가능성 목표 달성 지원

미래 지향적인 혁신

Cranfield의 IVHM 센터는 핵심 파트너와 함께 소위 '의식이 있는 항공기' 유지 보수가 필요 없는 항공기 플랫폼에 대한 잠재력이 있습니다. 이 개념은 적절한 조치를 제안하거나 스스로 조치를 취할 수 있는 항공기 상태를 완전히 인식할 수 있는 IVHM 시스템을 만드는 것을 목표로 합니다.

'Conscious Aircraft'를 생성함으로써 전체 항공기가 모니터링되고 항공 생태계(공항, 영공, 항공사, 승객, 애프터마켓 서비스)에 연결되어 이전 예의 이점을 극대화합니다. 이 개념은 예상치 못한 기술적 결함을 제거하고 손상이 발생한 경우 환경에 대한 영향을 최소화하는 조치를 결정할 수 있도록 하거나 군사 응용 프로그램에서 수정된 임무를 수행하는 것을 목표로 합니다.

• 결과 : 최대 이점: 낮은 배기가스 배출(낮은 연료 소비), 낮은 에너지 사용량 및 감소된 재료 사용량/낭비

요약

오늘날 IVHM과 디지털 항공이 경제적 이점을 제공하고 있다는 것은 잘 알려져 있습니다. 위에서 논의한 바와 같이 종종 인식되지는 않지만 상당한 지속 가능성 이점을 제공합니다. 새로운 렌즈를 통해 이러한 활동을 살펴보면 IVHM이 지속 가능성 중심 투자의 약속을 이행하고 운영 및 유지가 가능한 한 지속 가능하도록 하는 데 핵심적인 역할을 할 것임을 알 수 있습니다. 마지막으로, 새로운 연구 및 투자 초점은 현재 전체 항공우주 수명 주기 전반에 걸쳐 지속 가능한 지속 가능성과 그 너머에 대한 새로운 지평과 기회를 열어주고 있습니다.

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