航空體系運維大腦的降維應用

航空體系運維大腦的降維應用

在工業數字化的浪潮下,如何有效地積累裝備全生命週期的大數據,構建有針對性的人工智能技術應用,以此提升運維保障服務已成為裝備智能化的重要發展方向。

尤其對於視安全為“生命線”的航空業來説,這一點更為重要。

波音公司作為全球第一大飛機製造商,有着業內領先的數字化能力,他們的波音-787夢想客機飛行一次所產生的數據量高達TB級別,若從全年來看,這個數據量就更龐大了。在處理海量數據的情況下,波音公司還能保持領先的數字化能力,那麼他們的全生命週期的數字化運維保障工作是怎樣進行的?

在國內,有這樣一家企業——傑之能軟件,他們通過和國航合作,學習波音、空客,瞭解他們採用的標準、方法及實現數字化的過程,並結合國內複雜裝備行業的特點進行嘗試與應用。現如今,傑之能軟件不僅將這些數字化技術應用到民航飛機和動車領域,還進一步延伸到了汽車生產線等生產製造領域。

波音、空客的數字化

據2019年波音公司《Services Market Outlook》報告預測,2028年前歐洲航空服務保障市場價值達3.1萬億,年增長率為3.5%,其中,商業服務市場價值為16億美元。為此,波音與多家航空公司新簽訂了多項數字化服務合同與協議,比如與冰島亞特蘭大航空公司簽訂為期5年的數字化導航製圖和Jeppesen FliteDeck Pro電子飛行包協議、與ACE Cargo和Star Air空運公司簽訂多年期維修工作工具箱協議等。

可以説,波音公司的數字化能力在業內有着舉足輕重的地位。那麼,他們這些核心的數字化能力,傑之能軟件是如何學到的呢?

早在2002年,當傑之能軟件的前身——傑之能信息剛開始建立的時候,主要業務是軟件開發與信息集成,以及機電設備和信息設備的維修業務。針對當時的設備維修現場需要很多維修人員這一情況,他們就已開始考慮能否實現一種更先進的遠程維護,使得現場對這些人員的技能依賴更少一些,人員數量更少一些。

到了2011年,在一個難得的契機下,他們和波音公司進行了知識交流,開始學習波音、空客的整個數字化模式,瞭解到這兩個企業裏面所有流轉的文件和表單的數據都是結構化的。另外,他們發現波音、空客之所以數字化能力那麼好是因為將系統工程規劃(SEP,Systems Engineering Process)管理發揮到淋漓盡致,所有的設計都是基於SEP的思想構建的,比如在產品設計的環節包含保障設計,提前考慮設備服役期的運營維修。

並且,他們在為中國國際航空股份有限公司(簡稱國航)建設飛機健康管理等數字化的應用時瞭解到,如果不把維護對象的數據進行標準化、結構化、體系化,那麼它的屬性和性能,包括工耗、頻率、温度等參數將無法與故障之間建立起聯繫,並且很難依靠計算機去幫人們提前做預判。

此後的四年裏,他們都在學習波音、空客的數字化,包括採用的標準和方法,實現數字化的過程等等。

2015年底,他們着手嘗試依照相應的國際標準打造全生命週期的數字化平台產品,並且不斷進行迭代。到了今天,傑之能軟件這個數字化平台完成了從無到有的跨越,從進入這個領域一步一步地走到今天,差不多熬了10年的時間。

打造企業數字化的底層平台

工業4.0用數據驅動數字化會涉及到一些概念,比如模型工廠、數據模型化、流程模型化、業務模型化等,這些都是工業領域相對比較專業的一些場景。

而關於數字化的定義,傑之能軟件CEO李鏵表示:“數字化就是所有的活動要預先定義,要讓計算機去幫助人們面對相應的問題。在信息系統中流轉的數據和流程都應該是標準化、結構化的,讓計算機可以識別而不僅僅是為了人工查閲與調用。這才是數字化的目標。”

“我們做的工作,是希望能幫助工業企業從產品的設計、製造、運營維護到報廢的各個環節都能夠基於數據驅動完成,這裏面不僅包括製造商,也包含運營商和零部件的供應商,目標是促成整個生態圈中的這些數據能夠被打通並實現聯動,持續地產生價值。”

針對疫情期間,廣大企業復工復產面臨着巨大的運維難點和痛點,工業自動化和數字化轉型領域的領先企業羅克韋爾自動化公司提出的“智能運維”創新模式應運而生。

羅克韋爾自動化的“智能運維”可以利用基於物聯網的智能運維平台,幫助客户採集和集成大量的設備數據,實現廣泛的、真正的數據互聯。通過新技術的升級,可以對現有存量系統進行統籌管理和數據整合,實現有效的協同和對接,徹底解決掉“信息孤島”的頑疾,節省了對人工操作流程的過度依賴。

傑之能軟件應用於航空、動車組上的運維技術將如何升級?

雷鋒網瞭解到,他們將遵循與波音、空客一樣的國際標準,根據系統工程裏面不同場景的客户反饋回來的信息而不斷升級系統,在試錯的過程中迭代與優化。現在,他們已在京張高鐵(即北京到張家口高鐵)上,成為了智能動車組主動運維核心組件(運維大腦OMU)的供應商。此外,這個核心組件還佈置到了上海地鐵的17號線和深圳地鐵的10號線上。

“其實OMU的核心不是硬件,而是它那裏面的工業軟件和模型。”李鏵表示,運維大腦的核心是對人工智能技術的應用,中車的專家會用我們提供的AI工具去建模型。儘管我們有自己的數學團隊,但是客户比我們更懂車輛,比我們更瞭解哪些參數跟模型有關。因此在商業邏輯上,我們作為使能者,是把這些東西都變成標準化、工程化的工具,讓維修專家、設計專家都能自主構建模型、驗證模型,這就是我們遵循的理念。

雷鋒網瞭解到,傑之能軟件給自己的定位是一家系統科技公司,提供全壽命週期平台工具和產品,為工業企業的數字化轉型賦能。在他們看來,波音、空客數字化轉型之所以成功的原因就是通過人工智能、數據驅動這些手段大大地降低對人員及其技能的依賴。通過作業過程的標準化和結構化實現知識的沉澱和傳承,這才有商業價值。

運維大腦的降維應用

IT 運維是每個信息化企業都必不可少的角色,IT 運維人員需要對網絡設備、服務器設備、操作系統、各種應用支持軟件、以及企業自身核心業務系統運行情況進行監控和管理。當系統出現異常時,運維人員就需要及時發現、定位並解決問題。

傑之能軟件的運維大腦主要用在哪些場景呢?

據瞭解,目前傑之能軟件的解決方案有高速動車組健康管理、民航飛機健康管理、工業生產的智能維修等。

這個運維大腦除了在動車、民航飛機上得到應用,今年5月的時候,傑之能軟件的運維大腦將應用到上海大眾新能源汽車的MEB生產線上。這個和上海大眾的合作,是三年前就已開始的試點項目,現在他們的運維大腦已成為上海大眾新能源汽車MEB生產線的標配。

雷鋒網瞭解到,每個生產線都要裝配傑之能軟件的運維大腦,為生產線進行狀態監測、故障預測等。實際上,生產線在運行過程中,不管生產線的設備再簡單,也可能會有故障。一旦發生故障,該盒子就會告訴你,是哪個部件引起了故障,這時候你去檢查和維修的成功率就會很高。

李鏵表示:“儘管生產線相比飛機、動車上的應用要簡單很多,但是簡單並不代表好做。因為越複雜的設計,廠商本身的實力越強,更願意做更多的投入,去裝傳感器並且分析它的設計性能等;但一般來説普通設備的製造企業對這方面的投入有限。不過上海大眾公司在和傑之能的合作中意識到這個問題,配備了很多專業人員進行相關研究,這對項目成果帶來了顯著影響。”

如今傑之能軟件的客户包括國航、深航、東航、中車、鐵路局,以及汽車生產線等工業生產領域。

對於未來是否還會進一步拓寬賽道,李鏵透露:“數字化是所有行業都需要的,每個行業都需要構建業務模型,編制魚骨圖,並做標準化的作業模板。比如開個飯店,我的目標是把飯店經營好,我就要對業務進行分解,有多少部門和具體崗位,然後進一步進行分解和量化。最終,未來所有的企業將都是這樣,每個崗位也都會有標準作業模板,而我們要做中國的先行者。”

“我們基於航空和動車領域的高標準和嚴要求來打磨我們的產品,提高產品的質量和可靠性,通過行業與領域的擴展未來使得成本足夠低,使其可以服務於更多的行業。我們相信,所有的企業都面臨數字化轉型的需求,這個潮流是擋不住的。”

未來,傑之能軟件要將現有的這些全生命週期的平台不斷地進行升級,這是他們現在當務之急要做的事情。他們相信,當平台變成一個能夠真正的降本增效、減員增效的生產系統去改變現有的生產方式,這才更有價值。雷鋒網雷鋒網

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