Так вышло, что авиационный сегмент пережил резкий спад и понес огромные убытки в размере 168 миллиардов долларов.

Авиационный сектор решил проблемы, приняв цифровую трансформацию. Компании отрасли осознали преимущества инвестиций в новые технологии. Эти инвестиции были направлены на содействие восстановлению и улучшению роста, эффективности и безопасности.

Statista прогнозирует значительный рост инвестиций в технологии и услуги цифровой трансформации. По их прогнозам, ожидается, что инвестиции вырастут до $3,4 трлн к 2026 году. В авиационной отрасли новаторский подход, известный как «Цифровые двойники», стал мощным катализатором для решения различных проблем. В этой статье ознакомимся с цифровыми двойниками в аэрокосмической отрасли и их ролью в авиации.

Что такое цифровой двойник?

Цифровой двойник в аэрокосмической отрасли находится на краю инноваций. Он предполагает создание виртуальной копии, которая отражает физические объекты, процессы или системы. Эта виртуальная модель использует для анализа ввод данных в реальном времени или в прошлом, а также алгоритмы машинного обучения. Моделируя различные сценарии, он позволяет прогнозировать поведение системы. Информация, полученная в результате такого моделирования, удобно представлена ​​через информационные панели, отчеты или инструменты визуализации. А это уже позволяет эффективно принимать решения.

Авиационная отрасль получила большую выгоду от технологии цифровых двойников. Эти преимущества цифрового двойника в аэрокосмической отрасли включают:

• улучшенные возможности прогнозирования,

• расширенную диагностику,

• оптимизированное управление автопарком,

• комплексное управление жизненным циклом и

• повышение общих эксплуатационных характеристик.

Важно отметить, что цифровые двойники особенно ценны в практике технического обслуживания. Они поддерживают плановые, внеплановые, профилактические и профилактические работы по техническому обслуживанию.

Выявление закономерностей и потенциальных проблем = сокращение времени простоя самолетов и повышение эксплуатационной эффективности. На этапе проектирования дизайнеры могут использовать виртуальную модель самолета для моделирования различных сценариев и экспериментов с новыми конфигурациями. И только после этого создавать физический прототип. Такой подход помогает снизить затраты, связанные с физическими испытаниями, и позволяет проводить больше разных проектов, пробовать разные варианты.

Применение цифровых двойников в аэрокосмической отрасли

Авиационная отрасль полагается на цифровые двойники из-за растущей сложности современных самолетов. Эти технологически продвинутые самолеты оснащены новейшими функциями, такими как авионика, электродистанционные системы и композитные материалы.

Цифровые копии служат бесценным инструментом для мониторинга, анализа и оптимизации общих характеристик современных самолетов. Это эффективное решение отлично решает проблемы, возникающие в результате сложных технологических достижений.

Благодаря использованию виртуальных копий самолетов авиационная отрасль может повысить безопасность и производительность. Внедряя цифровые двойники, инженеры и лица, принимающие решения, активно контролируют и обслуживают самолеты. Такой подход, основанный на данных, эффективно минимизирует риски и одновременно оптимизирует эффективность.

Кроме того, цифровые двойники в аэрокосмической отрасли предлагают комплексное и взаимосвязанное понимание состояния, производительности и эффективности самолетов. Это стало возможным благодаря плавной интеграции данных, собранных с различных датчиков и систем, с помощью Интернета вещей и анализа больших данных. Предоставляя ценную информацию в режиме реального времени, эта информация дает авиакомпаниям и производителям бесценные знания. С помощью них принимаются обоснованные решения и идет постоянное совершенствование авиационной отрасли.

Цифровые двойники в авиастроении

Цифровые двойники в авиации добились значительных успехов в проектировании самолетов. Эти достижения проложили путь к виртуальному прототипированию, оптимизации аэродинамики, улучшенным структурным усовершенствованиям и более точным методам обслуживания.

Виртуальное прототипирование

Цифровой двойник в аэрокосмической отрасли произвел революцию в процессе проектирования самолетов, заменив трудоемкие физические прототипы. Эти виртуальные копии позволяют инженерам эффективно создавать прототипы и тестировать свои конструкции. Ведь они используют расширенное моделирование для оценки важных аспектов: взлет, посадка и реакция системы в различных сценариях.

Этот подход обеспечивает быстрые итерации проектирования и сводит к минимуму дорогостоящие корректировки на более поздних этапах. В результате это значительно ускоряет общий процесс проектирования и позволяет своевременно разрабатывать новые самолеты.

Улучшенная эффективность и производительность

Топливная эффективность и летно-технические характеристики самолета во многом зависят от аэродинамики. Инженеры имеют возможность использовать цифровые двойники в авиации для моделирования и оптимизации конструкции самолетов. Цель, конечно же: достижение максимальной эффективности.

Проводя моделирование, они могут точно определять области высокого сопротивления и турбулентности. Это позволяет им вносить точные корректировки, которые уменьшают сопротивление, улучшают форму крыла и улучшают управление воздушным потоком. Это приводит к снижению расхода топлива и выбросов и способствует разработке устойчивых конструкций самолетов.

Поддерживаемая архитектура и экономичные методы контроля

Цифровые двойники играют решающую роль в поддержании структурной целостности самолета. Инженеры полагаются на цифровые двойники для анализа стресса и усталости путем моделирования производственных материалов и компонентов.

Это позволяет им точно оценить производительность в различных условиях и нагрузках. Используя этот подход, основанный на данных, инженеры могут принимать обоснованные решения относительно материалов и производственных процессов. В результате они укрепляют конструкцию, повышают топливную экономичность и снижают эксплуатационные расходы.

Собирая и анализируя данные с датчиков на самолете, становится возможным мониторинг в реальном времени в рамках системы цифровых двойников.

Эта ценная информация затем используется для разработки планов технического обслуживания и раннего выявления потенциальных проблем, минимизации сбоев и оптимизации графиков технического обслуживания. В результате общие затраты на техническое обслуживание сокращаются.

Цифровые двойники в техническом обслуживании авиации

Цифровой двойник в авиации меняет техническое обслуживание самолетов. Благодаря использованию профилактического обслуживания и мониторинга в реальном времени эти цифровые копии играют ключевую роль в сокращении времени простоя, оптимизации процессов диагностики и оптимизации ремонтных работ.

Оптимизированные графики технического обслуживания

Можно использовать данные цифрового двойника в аэрокосмической отрасли для анализа и оптимизации графиков технического обслуживания. Такой упреждающий подход позволяет им заранее выявлять потенциальные проблемы, позволяя при необходимости оперативно заменять детали. В результате это помогает предотвратить серьезные сбои и обеспечивает бесперебойную готовность самолетов для удовлетворения эксплуатационных требований.

Прогнозируемое обслуживание

Можно использовать данные в реальном времени и передовые алгоритмы искусственного интеллекта для упреждающего выявления потенциальных проблем в системах самолета. Тщательно отслеживая производительность и состояние самолета с помощью цифрового двойника, группы технического обслуживания могут быстро обнаружить признаки будущих сбоев.

Такой упреждающий подход значительно снижает риск неожиданных поломок или дорогостоящих сбоев, обеспечивая своевременное и упреждающее обслуживание и ремонт.

Мониторинг в реальном времени

Можно удаленно отслеживать и анализировать важные данные о системах и компонентах самолета с помощью цифровых двойников. Эта расширенная функция позволяет осуществлять мониторинг в режиме реального времени. Так это немедленно облегчает реагирование на важные проблемы, обеспечивая мгновенный доступ к диагностической информации.

Быстро выявляя и устраняя основные причины, он обеспечивает эффективное решение проблем. Кроме того, гибкость, позволяющая своевременно вносить коррективы в процедуры технического обслуживания, способствует оптимизации операций. В конечном итоге это повышает общую надежность и эксплуатационную эффективность процессов технического обслуживания самолетов.

Цифровые двойники для повышения производительности и операций

Использование цифровых двойников повышает производительность самолетов, расширяет возможности пилотов и облегчает удаленный мониторинг.

Оптимизация обучения пилотов и принятия решений

Цифровые двойники — бесценный инструмент для обучения пилотов и принятия решений. Они предоставляют реалистичные и захватывающие авиасимуляторы. Так пилоты отрабатывают различные сценарии и действия в чрезвычайных ситуациях. Эти симуляции улучшают их навыки, уверенность и способность ориентироваться в сложных ситуациях, что оказывается очень полезным.

Кроме того, цифровые двойники предлагают визуализацию данных в реальном времени. А это позволяет пилотам принимать обоснованные решения во время полетов. Сюда входит информация о состоянии самолета, погодных условиях, заранее запланированных траекториях полета, что позволяет оперативно реагировать на изменения и обеспечивать безопасные и эффективные полеты.

Оптимизация производительности посредством анализа полетных данных

Авиационные эксперты используют цифровых двойников для анализа обширных полетных данных и оптимизации характеристик самолетов. Они создают виртуальные прототипы самолетов и их систем, внимательно отслеживая различные параметры производительности и данные полета в режиме реального времени. Это позволяет им определить области для улучшения, что приводит к оптимизации расхода топлива, сокращению выбросов и повышению общей эффективности самолета. Используя цифровые двойники для анализа полетных данных, самолет будет работать с максимальной производительностью, соблюдая при этом строгие стандарты безопасности.

Цифровые двойники в сфере безопасности и соблюдения нормативных требований

В аэрокосмической отрасли цифровые двойники стали важным инструментом повышения безопасности и соблюдения строгих нормативных стандартов. Эксперты в области авиации используют передовое моделирование и анализ рисков для разработки комплексных виртуальных прототипов самолетов. Эти виртуальные модели позволяют оценивать различные сценарии полета, выявлять риски безопасности и реализовывать эффективные стратегии снижения рисков.

Авиационная отрасль придает первостепенное значение соблюдению строгих правовых норм, установленных органами воздушного транспорта во всем мире. Цифровые двойники облегчают мониторинг и документирование важных записей технического обслуживания и рабочих параметров.

Использование цифровых двойников улучшает процессы обслуживания самолетов, упрощая их и уменьшая количество ошибок. Эта технология позволяет эффективно планировать регулярные проверки, контролировать срок службы компонентов самолета и обеспечивать своевременный ремонт или замену.

Реальный цифровой двойник в примерах аэрокосмической отрасли

Цифровые двойники приобрели огромную популярность в авиационной отрасли, что привело к заметным достижениям и практическому внедрению в различных областях деятельности. В авиации цифровые двойники широко используются и доказали свою эффективность в реальных условиях. Вот несколько примеров использования цифровых двойников в авиации, которые демонстрируют, как цифровые двойники применяются в этой отрасли:

Rolls-Royce использует цифровых двойников для мониторинга и обслуживания двигателей

Компания Rolls-Royce, известный игрок в аэрокосмической отрасли, произвела революцию в протоколах отслеживания и технического обслуживания двигателей, используя цифровые двойники. Этот новаторский подход установил новый стандарт для всей отрасли.

Rolls-Royce использует усовершенствованные цифровые двойники в аэрокосмической отрасли, чтобы имитировать поведение своих двигателей. Они внимательно анализируют данные о производительности и прогнозируют потенциальные нарушения или проблемы. Используя данные в реальном времени от встроенных датчиков двигателя, цифровой двойник в авиации действует как система раннего предупреждения. Такой упреждающий подход позволяет Rolls-Royce точно и эффективно планировать задачи по техническому обслуживанию. Это приводит к значительному сокращению времени незапланированных простоев, а также повышению надежности и производительности двигателя.

Инженеры Rolls-Royce теперь могут удаленно контролировать и диагностировать работу двигателя благодаря использованию цифровых двойников в авиации. Этот технологический прогресс ускорил обнаружение потенциальных проблем, а также способствовал быстрому и обоснованному принятию решений, обеспечивая бесперебойную работу и оптимальную работу двигателя.

Цифровой двойник безопасности аккумулятора Boeing 787 Dreamliner

Компания Boeing использовала цифрового двойника в авиации для улучшения протоколов безопасности аккумуляторной системы 787 Dreamliner. Этот упреждающий подход демонстрирует замечательный пример управления рисками в авиационной отрасли.

Используя цифровых двойников в случае с Dreamliner, компания Boeing внимательно следила за поведением и производительностью аккумуляторной системы самолета. Это позволило провести анализ в режиме реального времени, быстро выявить потенциальные риски и внести необходимые изменения в конструкцию, эффективно снижая проблемы безопасности, связанные с аккумуляторной системой. Использование такого упреждающего подхода повысило общие стандарты безопасности для самолетов и снизило потенциальные инциденты, связанные с безопасностью.

Эта приверженность безопасности является отличительной чертой приверженности Boeing. Кроме того, такие превентивные меры свели к минимуму угрозу безопасности, гарантируя, что окончательный проект будет соответствовать строгим стандартам безопасности.

Оптимизация производительности Airbus A350 XWB

Airbus повысил эксплуатационную эффективность своего самолета A350 XWB за счет использования цифровых двойников. Эта инновационная стратегия привела к значительному сокращению потребления топлива и выбросов, тем самым активизируя усилия по устойчивому развитию.

Airbus использует цифровых двойников для непрерывного мониторинга и анализа характеристик своего самолета A350 XWB в режиме реального времени. Собирая данные от различных датчиков и систем, они получают ценную информацию о важнейших эксплуатационных факторах, включая расход топлива, эффективность двигателя и общие характеристики самолета. Это помогает Airbus определить области для оптимизации, позволяя принимать обоснованные решения на основе анализа данных для повышения общей производительности.

Airbus повысил эффективность, улучшил производительность и добился значительной экономии средств за счет использования цифровых двойников. Эта технологическая интеграция позволяет принимать обоснованные решения на основе анализа данных.

Будущее цифровых двойников в аэрокосмической отрасли

В настоящее время аэрокосмическая отрасль переживает значительные преобразования. Руководители ВВС все чаще используют технологию цифровых двойников, о чем свидетельствуют результаты недавнего опроса Business Wire. Впечатляющие 75 % лидеров уверены в потенциальных преимуществах, предоставляемых цифровыми двойниками. Используя большие объемы данных из своих существующих предложений, эти руководители рассматривают технологию цифровых двойников в аэрокосмической отрасли как важный инструмент для решения проблем в авиационном секторе.

Результаты опроса показывают, что эти руководители активно внедряют и оценивают технологию цифровых двойников. Значительное количество из них плавно интегрировали эту передовую технологию в свои существующие и будущие продукты и услуги. В то время как другие в основном используют ее для временных испытаний самолетов.

Чтобы продемонстрировать практичность цифровых двойников в аэрокосмической отрасли, Международный аэропорт Ванкувера (YVR) заключил партнерское соглашение с Unity’s Accelerate Solutions. Благодаря этому сотрудничеству они продемонстрировали, как передовой цифровой 3D-двойник YVR в реальном времени эффективно решает проблемы технического обслуживания, устойчивости и безопасности, сводя при этом к минимуму сбои в работе. Предоставляя сотрудникам исторические данные и данные в реальном времени, цифровой двойник YVR позволяет им исследовать различные сценарии и оптимизировать распределение ресурсов. Это идеально согласуется с амбициозной целью аэропорта по достижению нулевых выбросов углекислого газа к 2030 году.

Авиационная отрасль полностью трансформировалась благодаря технологии цифровых двойников. Это революционное нововведение значительно улучшило характеристики, техническое обслуживание и безопасность самолетов, сделав их более эффективными и устойчивыми. Потенциал цифровых двойников в аэрокосмической отрасли для повышения эффективности и устойчивости делает их важнейшим игроком в формировании будущего авиации.