航空業(yè)歷來(lái)都走在科技發(fā)展的最前沿,往往有什么新的科技成果都會(huì )被航空業(yè)加以吸收利用。隨著(zhù)航空計算機技術(shù)、智能技術(shù)、現代化管理的發(fā)展,整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)入了智能時(shí)代。而隨著(zhù)新技術(shù)、新材料、新工藝的應用和新體系、新設計、新產(chǎn)品的出現,航空維修業(yè)也發(fā)生了革命性的變化。
如今,將智能化技術(shù)引入飛機維修領(lǐng)域而形成的飛機智修概念,正重新優(yōu)化現有的維修模式,降低成本,提高安全與效率,帶來(lái)傳統飛機維修行業(yè)的新發(fā)展。
當然,這些高精尖的科學(xué)技術(shù)或科研成果被普遍推廣到機務(wù)維修領(lǐng)域中,還需要一定時(shí)間,但這已是整個(gè)行業(yè)的發(fā)展趨勢。屆時(shí),這些智能技術(shù)通過(guò)廣大機務(wù)工程師結合自身的工作實(shí)際進(jìn)一步加以改善,必將更好地確保飛行安全。
那么,可在機務(wù)維修領(lǐng)域應用的智能技術(shù)有哪些呢?
無(wú)人機檢查技術(shù)
當下,對于很多人來(lái)說(shuō),無(wú)人機已并不陌生。它已深入到人們日常生活的各個(gè)角落中,無(wú)論是上天航拍讓你換個(gè)視角看世界,還是使用無(wú)人機送快遞,就連全國春晚節目中也有了無(wú)人機的身影。那么,在機務(wù)維修領(lǐng)域,無(wú)人機能否大顯身手呢?
在剛剛舉辦的2016年范堡羅航展上,空客展示了使用無(wú)人機對參展飛機進(jìn)行外觀(guān)檢查的先進(jìn)技術(shù)。一架配備了高清攝像頭的無(wú)人機使用自動(dòng)飛行控制系統,沿預先設定好的飛行路線(xiàn),在地面工程師的監視下完成了對參展飛機上半部分的外觀(guān)檢查,并拍攝了一系列高清圖片。這些圖片將與3D電子模型相對照,錄入數據庫并進(jìn)行分析,從而及時(shí)發(fā)現任何潛在的非質(zhì)量問(wèn)題,諸如擦痕、凹痕和掉漆等。這些數據將有助于提高相關(guān)損傷的可追蹤性,進(jìn)一步預防和減少損傷。
這一創(chuàng )新工具的應用為相關(guān)工作的開(kāi)展帶來(lái)了頗多的益處,飛機檢查所耗費的時(shí)間大大減少。通過(guò)無(wú)人機獲取飛機狀態(tài)數據只需要花費10分鐘~15分鐘,而傳統的方法則需要2個(gè)小時(shí)。
“新科技的應用為質(zhì)檢員提供了更佳的工作環(huán)境,不僅在安全方面有很明顯的提升,在舒適性方面也進(jìn)步不少?!笨罩锌蛙?chē)公司質(zhì)量部門(mén)主管Nathalie Ducombeau表示。
有了無(wú)人機的幫助,質(zhì)檢員不需要在惡劣的天氣條件下使用升降梯進(jìn)行飛機的外觀(guān)檢查。此外,圖像的分析可在拍攝后的任何時(shí)間在辦公室里完成。
飛機的外觀(guān)檢查是生產(chǎn)流程的重要組成部分,也是空客質(zhì)量標準的一部分。目前,空客正在空客A330飛機的生產(chǎn)中全面測試無(wú)人機外觀(guān)檢查技術(shù),日后該技術(shù)將逐漸被應用到其他機型中。
3D打印技術(shù)
3D打印技術(shù)上世紀80年代誕生于美國,學(xué)名是“增材制造”。3D打印,是快速成型技術(shù)的一種,它以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構造物體。
3D打印通常是采用數字技術(shù)材料打印機來(lái)實(shí)現的。其在模具制造、工業(yè)設計等領(lǐng)域被用于制造模型,后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類(lèi)、工業(yè)設計、建筑、汽車(chē)、航空航天、醫療、教育、地理信息系統等領(lǐng)域都有所應用。
目前,在民航管理部門(mén)適航許可的前提下,許多新型3D打印技術(shù)將為民航維修工業(yè)提供全新的生產(chǎn)與服務(wù)方式。其中,以下幾種工作模式有望成為全新的民用航空維修生產(chǎn)與服務(wù)方式。第一,基于空地信息交流網(wǎng)絡(luò ),形成快速反應維修系統,填補航材供應鏈漏洞;第二,生產(chǎn)特殊需要的自制工具并實(shí)現定制化公務(wù)機產(chǎn)品供應;第三,實(shí)現快速修補,減少飛機意外零件更換,延長(cháng)飛機使用壽命。
去年4月,東航成功將3D打印制造的飛機艙門(mén)手柄蓋板、飛機座位指示牌等客艙部件配裝到全新的波音777-300ER型客機上執行正常航班飛行,這一創(chuàng )新成果標志著(zhù)東航成為中國民航首家運用3D打印技術(shù)制造飛機部件的航空企業(yè)。
該技術(shù)由東航下屬全資子公司東方航空技術(shù)有限公司研制完成并測試成功。據悉,東航技術(shù)公司的3D打印技術(shù)以飛機部件的3D數學(xué)模型結合材料科學(xué)、飛機結構、快速成型等技術(shù),通過(guò)電腦設計完成飛機部件數字切片,并將信息傳遞到3D打印機上,再經(jīng)分層加工與疊加成型技術(shù)生成飛機部件實(shí)體,所制部件一次成型,實(shí)現了對所需部件的精確復制。3D打印技術(shù)靈活生產(chǎn)、易于裝配、快速更換等優(yōu)勢,有助于東航技術(shù)公司提高供應鏈效率,降低部件采購成本,并建立起完整的部件設計與制造流程,在客艙定制化改造、公務(wù)機改造等領(lǐng)域表現出強大的工程能力,真正實(shí)現向航空部件制造領(lǐng)域的拓展。
東航技術(shù)已獲得中國民航局審批頒發(fā)的民用航空器改裝設計委任單位代表(DMDOR)授權證書(shū)。這次3D打印技術(shù)的成功運用,使東航技術(shù)向行業(yè)領(lǐng)先的飛機全生命周期綜合維修服務(wù)商邁進(jìn)一步。
聲控技術(shù)
據《航空維修與工程》雜志報道,聲控電子設備有望成為維修領(lǐng)域的下一個(gè)“寵兒”。維修人員經(jīng)常需要在狹窄的機艙或光線(xiàn)暗淡的機庫中工作,有時(shí)候還需要穿上厚厚的工作保護服。聲控技術(shù)的應用能夠將維修人員的雙手從復雜的設備操作中解放出來(lái),從而有效提高維修工作效率。
現在,維修人員已經(jīng)可以利用移動(dòng)應用程序獲取如維修手冊、飛機履歷、維修記錄等維修數據,借助移動(dòng)設備將這些數據清楚地顯示在簡(jiǎn)潔的屏幕上,可穿戴計算機也更便于航線(xiàn)維修人員攜帶,甚至還可以將數據顯示在平視顯示器上。但是,維修技術(shù)人員仍然需要使用手指發(fā)送信息請求、選擇想要瀏覽的數據,或者必須手動(dòng)輸入零備件訂購需求或發(fā)送獲取其他所需信息的請求。
那么,如果將聲控技術(shù)應用于飛機維修領(lǐng)域中,幫助維修人員更便捷地訂購零部件、更快速地檢索信息,就意味著(zhù)可使維修周期變得更短。航線(xiàn)上的維修人員可以口頭形式報告飛機輪胎胎壓和飛機的其他狀態(tài)信息,聲控設備會(huì )自動(dòng)將這些數據與預設的參數值進(jìn)行比對,并向維修人員反饋比對結果。機庫中的維修人員也可以口頭形式報告任何部件的質(zhì)量、狀態(tài)和時(shí)壽,然后核查零備件的可用性。
當前,一些大型維修服務(wù)供應商對聲控技術(shù)很感興趣。荷蘭皇家航空維修工程公司表示,任何與人類(lèi)的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)和語(yǔ)言實(shí)現互聯(lián)的傳感器都可以為維修工作提供幫助,不僅包括與移動(dòng)解決方案有機結合的聲控設備,也包括其他任何將聲音轉換為文字或指令的設備。這些設備都有助于維修人員解放雙手,節省時(shí)間,使維修人員更能全神貫注于維修工作本身,從而提高維修工作效率。漢莎技術(shù)也在關(guān)注聲控技術(shù)的發(fā)展,但目前暫不會(huì )自行研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品?;裟犴f爾公司正在針對維修和檢查工作開(kāi)發(fā)一款名為Vocolled的語(yǔ)音解決方案,該方案已經(jīng)在漢莎技術(shù)的APU檢查車(chē)間進(jìn)行測試。
事實(shí)上,除了航空維修領(lǐng)域會(huì )應用聲控技術(shù)外,航空公司的其他領(lǐng)域也會(huì ),因為現在的語(yǔ)音識別和自然語(yǔ)言處理技術(shù)已經(jīng)非常成熟。也許在不久的將來(lái),我們能夠看到這一技術(shù)在個(gè)人生活和工作的方方面面都有所應用。
智能機器人
隨著(zhù)科技的發(fā)展,越來(lái)越多的人工智能已經(jīng)服務(wù)于人們需求的各個(gè)層面:從用于處置或銷(xiāo)毀爆炸可疑物的排爆機器人,到從事水下疑似物體搜尋的深海機器人,再到家庭使用的做飯機器人、清潔機器人。這些先進(jìn)機器人的出現,都成為節省精力、保障安全、在人力無(wú)法觸及區域工作的范例。那么,為什么不能讓機器人也為機務(wù)維修工作服務(wù)呢?
漢莎技術(shù)就已將機器人應用于維修實(shí)踐,安排機器人在漢莎技術(shù)位于德國漢堡的工廠(chǎng)里工作,主要負責小部件倉儲和接收等工作。有媒體報道,漢莎技術(shù)還在開(kāi)發(fā)一款可自動(dòng)檢修發(fā)動(dòng)機的機器人。
海航航空技術(shù)有限公司就自主研發(fā)了一款半自動(dòng)化智能飛機外表清洗機器人,來(lái)為飛機進(jìn)行外表清潔工作。該飛機外表清洗設備設計有3段液壓做動(dòng)的工作曲臂,曲臂最大舉升高度可達12米,并可左右旋轉,靈活地調整工作姿態(tài)。而且,曲臂舉升油缸安裝有安全防護裝置,可有效避免意外事故給飛機帶來(lái)的損傷。該清洗設備的動(dòng)力來(lái)自于一臺內燃發(fā)動(dòng)機,可長(cháng)時(shí)間持續作業(yè)。目前,該設備主要用于波音737系列、空客A320系列飛機的整機外表清洗,以及波音767和波音787、空客A330和空客A340等大型飛機的機身外表清洗工作。
事實(shí)上,飛機機身內外部有很多不易接近的地方,都可以利用機器人來(lái)操作。例如,帶吸盤(pán)的爬行機器人可爬行至我們需要其到達的目標區域,且不受暴雨、高溫等天氣影響。類(lèi)似于超聲、渦流等重復性檢查工作,很容易讓人感到枯燥和疲勞。在對大面積區域進(jìn)行缺陷尋找時(shí),也可以利用機器人進(jìn)行無(wú)差別檢查,并將檢查數據及時(shí)傳給附近的無(wú)損檢測工程師進(jìn)行甄別。試想一下,當一位無(wú)損檢測工程師同時(shí)對幾個(gè)甚至幾十個(gè)在不同站位工作的機器人發(fā)出指令時(shí),他收獲的不僅是工作周期的縮短和人力成本的降低,而且是更多部件和結構因為裂紋或腐蝕得以精確發(fā)現并測量,使損傷容限設計下的航空材料不至于提前被更換而節約的維修成本。