以“新基建”开创航空维修“新业态”
2020-09-21徐忠明中国南方航空股份有限公司机务工程部
徐忠明/中国南方航空股份有限公司机务工程部
疫情肆虐全球,给全球经济均造成了深刻的负面影响,国家为了提振经济,大力推进以“5G 基站、特高压电网,发达城市圈的城际高速铁路和城市轨道交通,以及大数据中心、云计算中心(包括超算中心)、AI、工业互联网和新能源汽车充电桩”等新型基础设施建设为代表的“新基建”以激发新动力。同样,在航空维修领域也有以“基于5G 的AR/VR 应用、无人机飞机检修、机器人检修、增材制造、基于大数据/云计算的预测性维修、区块链技术应用”等为代表的“新基建”,未来大力推进后有望开创航空维修“新业态”,从而全面提升国内MRO 企业的全球市场竞争力。
2020 年4 月13 日,新华社评论员发表了《加快“新基建”,激发新动力》的评论文章,文章中指出越是经济发展面临的困难加大,越要高度重视培育壮大新动能。中央多次强调,加快5G 网络、数据中心等新型基础设施建设,对于扩大有效需求,应对风险挑战,推动高质量发展,具有重要意义。
经过连续多年的大规模投资,传统基建领域的存量基数已经很高。而以数字型基础设施为代表的“新基建”却处在起步阶段,拥有广阔发展空间。“新基建”的一端连着巨大的投资与需求,另一端连着不断升级的消费市场,这非常有利于对冲疫情不利影响,可以为有效应对经济下行压力提供重要支撑点。有机构测算,到2025 年,我国5G 网络建设投资累计将达1.2 万亿元,与此同时,5G 商用直接带动的经济总产出将高达10.6 万亿元。
航空维修作为集合航空高端制造与精密维修的产业,从其诞生之日起,就与前沿新科技紧密联系在一起。但目前,我国国内MRO 企业在应用前沿科技方面还有很大空间,还没有太多的高收益型(或者说是金牛型)的高端维修能力,大多是属于低端的劳动密集型维修项目,且缺乏效率优势。在当今航空维修行业中高端维修技术人才普遍匮乏的情况下,很难在激烈的世界航空维修市场竞争中脱颖而出,获得较高的市场效益。
2.农村寄宿制学校应当加大对生活教师师资队伍的资金扶持力度,选派品行端正、爱岗敬业的生活教师参加培训进修,以此来提升其专业能力和管理水平。
祝驿楠 男,1997年出生于浙江杭州,现为浙江工业大学计算机学院本科生,研究方向包括可充电传感器网络、无线自组织网络等.
当然,国内航空维修业现仍处于起步阶段,但如何后来者居上,取得市场竞争优势,需要我们具备前瞻性的战略视野,及早谋划、超前布局,以“新基建”开创航空维修“新业态”。
本文通过对于八达岭野生动物园老虎咬人案件的分析,确认在此类案件中动物园方是否有尽到管理职责。在本案中:一名游客在进行车位换座时被动物园中的老虎袭击,其母亲在前往解救她途中不幸也遭受老虎攻击,其丈夫向动物园方求救后,动物园管理人员驱逐老虎未果,最终母亲身亡,女儿重伤。本文旨在探讨以下问题:因为游客的错而引发的恶性事件中动物园方是否有及时的做出紧急处理行为,以及对于此类事件是否有做出应有的预防措施。动物园尽责与一死一伤的游客过错之间有没有联系。通过这个案件进行反思,为今后认定此类案件中的动物园职责提供借鉴。
“新基建”
所谓“新基建”就是新兴产业和未来科技相结合的基础建设。新基建有别于传统基建,是以新技术为主导,围绕新经济、新业态开展建设,讲求ROI(投资回报)。
从国家发展层面而言,代表新基建的有:5G 基站、特高压电网,发达城市圈的城际高速铁路和城市轨道交通,以及大数据中心、云计算中心(包括超算中心)、AI、工业互联网和新能源汽车充电桩等七大项目。
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。区块链本质上是一个去中心化的数据库,是一个分布式的公共账本,任何人都可以对这个账本进行核查却不可以轻易更改记录内容。
航空维修领域的“新基建”
说到航空维修领域的基建,人们很容易联想到机库、航材仓库与工装设备等的基础建设项目。而在当今新经济时代,航空维修领域的新基建也要摆脱传统基建的思维定势,明确航空维修领域的新基建内容。
将“智能化技术”引入航空维修领域而形成的“飞机智修”概念,正重新优化现有的维修模式,降低成本,提高安全与效率,促进传统航空维修行业的新发展。
《闲思》(高艺伟):朗朗书声里,悠悠思绪飞。疏治鸟空探,墨夜星黯垂。灯冷催寒近,笔僵伴泪随。薄情云中月,遥期照我归。
根据国家新基建发展战略,结合上述航空维修产业发展趋势,本人认为代表航空维修领域的新基建内容大致有:基于5G 的AR/VR 应用、无人机飞机检修、机器人检修、增材制造、基于大数据/云计算的预测性维修、区块链技术应用等六大方面。
1.基于5G 的AR/VR 应用
世界正在进入以信息产业为主导的经济发展时期。航空维修产业发展也要把握数字化、网络化、智能化融合发展的契机,以信息化、智能化为杠杆培育产业发展的新动能。具体要积极推动以5G 为代表的新型维修场地基础设施建设。因为5G 网络具有低时延、广连接、大带宽三大特点,非常有利于航空维修领域VR、AR 等技术应用的推进实施。基于5G 的AR/VR 技术通过融合AI 技术,可以实现智能语音控制、智能文本识别与零部件的识别,实践证明可以改变航空维修工作程序、质量监控、远程排故、人员培训与管理模式的现行业态。
佩戴AR 眼镜的机务人员正在维修线缆。
无人机作为通航发展的重要项目之一,目前已经广泛应用于农、林、牧、渔及众多行业,而且预计未来也将大幅改变各行业的生产生活方式。
AAR 还利用AR 在技术人员切割和钻孔金属板之前给予许可。技术人员可以在切割前使用免提视频、语音和照片功能与远程专家即时沟通合作。到目前为止,AAR 的技术人员和质量经理都肯定了AR 工具介入的正面作用。
南航针对航线故障以及外站故障处理迫切需要远程技术支持的问题,计划于2020 年6 月底前,利用AR 智能眼镜项目实现本场以及部分外站站点的航线维修的远程技术支援,借此减少人员往返机位的时间消耗,弥补因交通或疫情导致工程师无法赴现场参与排故的状况,同时增加了维修过程的安全监控以及多方参与技术支援的能力。将来更是有条件发展为无需专业机务人员跟机到外站放行的运行模式,可以大大节省航空维修的人力消耗,提高应急反应速度与整体的运行保障能力。据悉,南航在去年8 月就组建了专门研究团队,与国内AR 智能眼镜供应商进行应用可行性测试,提出了诸多改进产品设计与制造的建议,并配合应用软件研发进行了前期的实操模拟测试,证实了AR 智能眼镜的应用可以显著提升维修管理能力与水平,以及维修质量与效率,为航空维修带来了革命性的变化。
2.无人机飞机检修
AAR 的迈阿密工厂正在尝试AR优化工作流程和改善沟通效果。它使用RealWear HMT-1 耳 机 和Librestream 的增强现实平台。通过使用AR 系统,初级技术人员可以向高级技术人员展示他(或她)正在做什么,并获得覆盖在任务上的指令。AR 将节省技术人员在机库中走来走去回答问题的时间,就像AAR 的工程师在他们的办公桌上回答经常出现的问题一样。
不少航空公司和MRO 企业已经对使用无人机开展飞机检查进行了多年的测试。众多测试表明,该技术拥有显著改变机体表面检查过程的重大前景。无人机检查的好处包括减少了检测机体结构损伤所需的时间和体力劳动,同时消除了在高空进行检查的技术人员的安全隐患。由于该技术尚未获得监管部门的批准,航空公司和MRO 目前需要与无人机一起进行人工检查,以核查其工作的准确性,但业界希望监管部门能够尽快批准这项技术的应用。
1999年我国实行高校扩招政策,中等职业教育面临严重困境。另外,社会普遍存在重学历、轻技能思想,造成学生、家长乃至社会各界对中等职业教育缺乏正确认识,选择中等职业学校的学生和家长多是无奈之举。再者,现有职业教育缺乏地方特色,专业设置与其他地区无异,许多学生不愿意在本地区学习。加之部分学生初中一毕业或还没有毕业就外出打工,加剧了职业教育招生的困难。
● 与传统的大规模生产方式相比,小批量定制产品在经济上具有吸引力;
FAA、EASA 与CAAC 也在酝酿无人机应用于航空维修行业的具体规章的修订。一旦获准使用,无人机的应用必将改变机体维修的程序及规范。
AAR 集团正在为波音737 使用一架Donecle 无人机开展通用目视检查(GVI),与传统的人工检查相比,该无人机的检查时间至少减少了50%。无人机按照预先计划飞行,每架窄体飞机拍摄1500 ~1900 张照片。无人机系统可以识别出更多异常情况,尽管其中约有10%~20%是误报,但AAR 表示,与其利用人员和设备在飞机周围移动开展检查相比,仍有显著优势。
3.机器人飞机检修
无人机测试执行机体维修中的自动绕机检查。
在MRO 行业,机器人的使用已经从车间之间移动部件和某些维修程序的自动化发展到各种实际维修任务,有的公司已开始实施协作机器人协助机务人员开展工作,将机务人员从重复性或粗重工作中解脱出来。例如罗罗公司和独立机器人专家Invert Robotics 研制的甲壳虫样子的“攀爬机器人”深入发动机内部开展检查工作,或是“吸附式机务人”爬行在飞机外表进行检查或探测工作。当前罗罗公司仍在寻找更多无损检测设备等硬件来提高机器人的可用性,以及使用机器人来提高工作效率和危险任务的安全性,如将机器人应用于褪喷漆工作中。
在这方面,德国汉莎技术公司一直属于领先地位,如其“自动检测”(AutoInspect)机器人能够利用高端传感器,对发动机部件实施数字化的裂痕检测,以及利用“自动修理”(AutoRepair)机器人,完成检测之后自动修理发动机燃烧室的喷射部件。
上海交大材料科学与工程学院访问教授陈小奇创建的倒置机器人有限公司(Invert Robotics Limited) 为其机器人增加了无损检测功能。来自于瑞典吕勒奥理工大学的科研团队成功在波音737 飞机上测试了机器人Vortex Robot 的原型。Vortex Robot 利用机身下部的动力空气吸入系统能够在任何曲面和倾斜度的表面上任意行动,甚至可以穿过机翼与机身的过渡区域。Vortex Robot 拥有四个轮子,能够自动围绕着飞机外部移动,使用热成像和超声波等集成传感器来排除机体上的安全隐患。在某些情境中,它还能使用钻头、激光或者其他车载工具进行维修。因此,一些先行MRO 企业在机器人应用方面的持续探索表明,在维修工作中应用多个机器人协同工作,非常有利于节省时间和支出、提高航空航天业的安全性。
4.增材制造
增材制造技术是指通过离散-堆积使材料逐点逐层累积叠加形成三维实体的技术。一般通俗地称增材制造为3D打印,但3D 打印只是增材制造工艺的一种。
教师和学生以及学生和学生之间经常会出现各种矛盾,在这个时候,班主任就要搭建沟通的桥梁,对沟通艺术进行运用,以此来让双方的矛盾得以排解。比如说数学教师在讲课过程中,语速相对较快,喜欢采用灌输式教学方式,这就使得很多学生的上课学习效果相对较差,导致教师的教学质量相对较低。这时,班主任就需要与数学教师之间进行沟通,在充分尊重数学教师讲课习惯的前提下,代表学生表达相应的意见,在沟通过程中,重点就是教师的教学质量以及学生的发展,以此来让数学教师认识到自身教学过程中的不足,并且接受意见,在日后的教学过程中采用启发式教学,以此来让教学质量得到切实提高。
增材制造的突出优势是能够降低模具成本、减少材料、减少装配、缩短研发周期等。具体如下:
作为影响研究的延伸,还有明治文学在中国的译介研究。如:王成、杨文瑜等学者的论著比较有代表性。[51,52]
(4)由图6可以看出,结构的平动变形最大值和扭转变形最大值均出现在墩顶,结构整体平动变形最大值为1.253 4 cm,最大扭转变形值约为0.578′,平动变形较大,扭转变形很小;且由墩顶至墩中再到墩底,结构的变形逐渐变小,靠近墩底部,结构的变形值为0。
● 直接从3D CAD 模型生产意味着不需要工具和模具,没有转换成本;
● 以数字文件的形式进行设计,方便共享、方便组件和产品的修改和定制;
● 该工艺的可加性使材料得以节约,同时还能重复利用未在制造过程中使用的废料(如粉末、树脂等,其中金属粉末的可回收性估计在95%~98%);
协作机器人可协助机务人员开展一些重复性或粗重的维修工作。
材料用量少,按需生产是增材制造应用于MRO 领域的突出优势之一。
● 可以设计出新颖、复杂的结构,如自由形式的封闭结构和通道,且最终部件的孔隙率非常低;
实践表明,MRO 企业通过收集更多关于历史故障及其原因和解决方案的数据,利用大数据技术挖掘这些数据的价值,将能够得出指导工程师和技术人员快速排查最可能引发故障的原因和解决问题的方法。通过这种方式,即使是新手也可以在没有任何帮助的情况下节省75%的排故时间,从而使新手更有信心地完成任务。
例如,针对飞机MRO 市场零部件需求零散、供应周期长、保障不稳定的问题,南航GAMECO 的PMC 中心引入3D 打印设备,建立了客舱PMA件3D 打印系统,极大便利了处理飞机客舱缺陷和故障,大大缩短器材供应的周期。
5.基于大数据/云计算的预测性维修
随着新一代飞机变得越来越像“飞行电脑”,可收集的数据量越来越多,而且大数据已经显示出改善维修运营的巨大潜力,如带来更少的维护延误、更快的周转时间、更高的飞机可用性和更可观的成本节约。许多MRO 企业、飞机和发动机制造商以及专注航空的数据处理初创公司都发布了诸多大数据平台。而当前这项技术在MRO 行业面临的最大挑战是如何解决好数据的安全性和所有权的争端。
同时,带噪声信号Signaln=Asin(ωt)+n(t)作为观测方程输出,其中n(t)为外界噪声。所以:
● 按需制造减少了库存风险,允许消费者/客户和生产者之间的直接交互。
恶意攻击一般是在计算机联网状态下出现,主要表现为病毒木马的植入,或者是通过钓鱼网站使得计算机内部系统出现崩溃,进而对计算机内的数据文件进行损毁或者是盗取。
在不久的将来,基于大数据与云计算的维修辅助系统能够自动、精确地识别故障与损坏的原因,重塑航空公司的MRO 体验,降低故障率,降低总体运营成本和事故风险。此外,新的智能维修信息系统也可以有效降低对高级维修技术人员的需求,缓解MRO 企业普遍存在的技术人员短缺问题。
1.放开资格和地域限制,给代理机构代理政府采购项目形成更充分的竞争。据对广西政府采购网代理机构库统计分析,2018年上半年以来,在广西财政厅新登记备案的代理机构就达到58家,总数达到392家。
南航机务系统依托南航的资源优势,秉承APS 的工作理念和指导方法,融合大数据思维,于2017 年创建了飞行大数据工程应用平台。平台基于南航具有领先优势的特色项目,包括飞行大数据应用及飞机健康诊断、飞行大数据译码平台等,并通过与业界先进厂商的合作,不仅仅限于解决生产中的痛点需求,更着力基于数据驱动的预测性需求,先后开发并完成了波音737NG EFLOW、A320 引气系统、A330 引气系统、B737NG 热交换器等多项基于数据的维修预测项目。2018 年起,南航机务又先后启动了技术文件管理体系变革,机务新系统建设、航空维修数据治理等重头“新基建”项目,打造覆盖全流程的维修业务大数据解决方案,方案将会在更高层次上满足航空维修数字化的需求,并致力于业务大数据和飞行大数据的互通融合,推动实现“大数据驱动和引领维修”的根本性转变。
维修人员与管理人员通过5G 智能设备的大量使用,利用大数据与云计算,结合区块链技术,未来的预测性维修将越来越精准有效,维修管理也将变得越来越智慧化,人们不必禁锢于固定的办公场所,非一线现场检修人员的移动办公也将变得越来越普遍化,进而从整体上改变航空维修与管理的现行业态。
6. 区块链技术应用
“新基建”离不开“创新驱动”,所谓“创新驱动”就是要应用科技创新创造新需求,产生新的业态和新经济。因为科技创新才是产生实体经济内生活力的关键因素。围绕科技创新的新基建会在创新驱动的经济增长模式中扮演着越来越重要的角色。
在国家战略层面,2019 年10 月24日,中央政治局就区块链技术发展现状与趋势进行第十八次集体学习。习主席强调,区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用。我们要将区块链作为核心技术自主创新的重要突破口,明确主攻方向,加大投入力度,着力攻克一批关键核心技术,加快推动区块链技术和产业创新发展。目前区块链技术已经延伸到数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等多个领域。
在航空维修领域,区块链技术亦有重要应用需求,因为一架飞机可以包括几十万到几百万个部件,但是没有现成的信息系统可以显示飞机的运行与维修历史(即缺少每架飞机的数字孪生)。现实中维修记录经常采用手工记录,以一叠叠打印的PDF 文档方式共享。同一产品的OEM 厂家、卖主和客户也可能出于竞争而不愿意分享信息。当没有货源、发票丢失或维修记录缺失时,必须通过调查、测试和重新认证来确定部件的适航性,需要耗费大量时间和费用。而区块链技术的应用可以有效避免此类问题发生。
一些高职院校受传统教育模式影响较深,不能正确定位旅游专业人才的培养目标,在对旅游专业学生进行教育教学过程中,仍然过于重视理论教学,而相对忽视实践教学。现阶段,很多高职院校旅游专业大都将目标定位于管理类人才的培养,导致学生对就业有过高期望,而不愿从基层岗位做起。但大部分旅游相关企业急需大量一线员工。这种培养目标定位不符合旅游业的实际需要,在很大程度上影响到旅游专业毕业生的就业。
如果我们为每架飞机建立特有的数字孪生,会给航空维修行业带来非常显著的效益。据普华永道分析发现,区块链每年可以使世界民航业收入增加4%,即约400 亿美元,同时减少维护、修理和大修成本每年约5%,即约35 亿美元。
区块链技术于航空维修行业应用的优势大致如下:
在长荣人看来,印后智能化、机器代人、绿色环保,在今后相当长的一段时期,都将成为各大印刷包装企业关注的焦点。而对于印刷行业未来发展之路的探寻,长荣股份已经做好准备。
1)可以提高日常工作效率,提高预测维修精准度。如果维修技术人员可以在区块链账簿上查看机队中每架飞机的数字孪生信息,就可以清晰了解每架飞机的结构和历史,减少例行检查和维护时间,结合预测分析,从而更加精准地开展预测性维修,降低航材备件资金占用,并显著提高机队运营的安全性与经济效益。
2)有利于建立飞机零部件的中央交易中心。一个基于区块链的线上市场,国际买家与卖家可以在该市场实时交易二手航空零部件,降低稀缺零部件的获取成本。
3)有利于飞机融资租赁与退租工作开展。基于区块链技术建立的每架飞机特有的数字孪生信息,有利于飞机在二级市场评估价值,进而改变飞机租赁业态,并显著降低飞机退租工作难度,减轻航空公司的运营负担。
4)有利于提升员工队伍管理效率。基于区块链技术可以建立每一个MRO工作人员的数字身份,清晰记录其培训经历与获得的资质证书情况,及具体的工作经历,从而提高对员工队伍的管理效率。
政策建议
综上所述,在扎实做好传统工作的同时要牢固树立新发展理念尤其是创新发展理念,从战略高度认识推进航空维修领域“新基建”的必要性、紧迫性,主动作为、布局谋势。
航空维修部门要通过与IT 部门或外部研发公司等单位密切合作,加快“新基建”建设步伐,让“漫步在云端”的新技术更快落地应用,让“孕育于数字”的新需求得到更大程度释放,让航空维修的创新创业创造更加活跃,让高质量发展的步伐更加稳健。
同时,值得注意的是,搞好航空维修领域的“新基建”是一个系统工程,需要汇聚各方智慧和力量共同推进。“新基建”积极效应的释放,也需要一个积累积蓄的过程,需要着眼长远算大账、久久为功谋长效。