20年前,业界对于航空维修业的定位或许还只是一个劳动密集型产业,但随着新一代飞机的陆续交付,全球航空维修业早已转变思路,开始在行业内大力普及数字化、智能化技术。在欧美一些航空业较发达的国家,这一现象更为普遍,诸如无人机、机器人等刚刚在民机制造领域兴起的新技术已经在不少MRO企业中展露拳脚了。
无人机飞进厂房
无人机是目前航空领域的一个热点,一些具有创新精神的维修企业已经开始跃跃欲试,国际知名的法荷航维修工程公司就是其中一家。
由于考虑到工人在执行高度超过25米以上的飞机检修项目时难度较大,公司希望能够借助无人机完成机体上方及机尾的检查工作,如判断这些位置是否存在损伤或者缺陷等。目前,法荷航维修工程公司已经开始试验性地利用无人机执行飞机结构检修项目,并已经进入第二试验阶段。
在试验项目中,法荷航维修工程公司使用无人机对荷兰航空航天博物馆的一架退役波音747飞机执行维修检查,以探索如何利用无人机技术帮助维修人员更快、更彻底地执行结构检查任务。试验结果表明,无人机技术在维修领域有很好的发展前景,如携带3D扫描仪的无人机可使维修人员实现近距离地观察到飞机顶部的目的。下一阶段需要测试的是,无人机是否能够为停放在机库中的飞机执行基地维修工作,因为相比外场,在机库内执行检查工作的限制更多。
与法荷航维修工程公司持相同观点的还有易捷航空。其技术人员同样认为,无人机可以高效地检查飞机上方维修人员难以接近的区域,将原本需要一天多时间才能完成的检修工作缩短至2小时,同时还能提高检查的准确性。因此,易捷航空计划使用无人机为旗下的空客飞机提供检查和维修服务,以缩短飞机的维修停场时间,从而减少飞机延误,降低运营成本。此外,易捷航空还计划在2016年底为其欧洲10个维修基地配置无人机,用于检查空客A320飞机遭受冰雹和雷击所致的机体损伤。
在一些公司大力推崇无人机的同时,也有一些保守的公司对无人机在航空维修领域中的应用持怀疑态度,他们依旧认为先进的无损检测设备比无人机要靠谱得多。为了打消传统企业的顾虑,一些软件公司开始思考如何将无人机与维修软件结合起来。
在易捷航空的资助下,蓝熊系统公司目前研发出了一款名为“Rapid机体无人检修系统”的软件,该系统与无人机完美结合,通过事先设定好的检查程序,自动执行飞机检修工作。
据悉,装配单相机的Rapid机体无人检修系统可以在10分钟内完成一架空客A320或者波音737的检修。在对遭遇雷击的飞机进行检修时,目前进厂维修的流程是工程师在检查飞机时必须首先查找雷击位置,然后测量并判定该位置是否为关键区域。如今,Rapid机体无人检修系统却可以在短短几分钟之内就找到飞机的雷击位置。该系统可以通过扫描检查后将数据与数据库进行图像对比分析,即刻发现损伤。为了能够发现一些更加细小的损伤,蓝熊系统公司目前正在研发一项能够自动识别微米级损伤的三维扫描技术。
小设备创造大效益
除了无人机之外,欧洲不少维修企业发现,一些智能化的小设备或是小改进,看似不起眼,却能为企业创造不菲的效益。
维修业的巨无霸德国汉莎技术公司从2011年起陆续投入300万欧元研发一款机器人,用于自动仓储和检索系统,并将其命名为Auto Store。目前,在汉莎技术位于德国汉堡的维修厂房,已有19台机器人正在负责执行小部件仓储和接收工作。此外,公司还正在研发一款可自动检修发动机的机器人,旨在实现完全自动检查并评估燃烧室组件缺陷。这主要是因为目前行业内执行该类型维修和检修的程序非常复杂,能耗高且对生态非常有害,如果未来能用机器人替代人工则可以帮助企业极大地降低维修成本,提高维修质量。
在普通工具的改进方面,虽然许多技术谈不上革新,但却有不俗的收益。
另一个值得关注的现象就是数字化设备与平板电脑在维修领域的应用日益广泛。易捷航空日前就成功利用一款三维扫描仪设备对一架波音777飞机超过120平方米的机体进行损伤检查。扫描仪将获得的三维图像传输至维修人员的手提电脑,并以损伤报告的形式发送给工程师。更重要的是,相比人工检查每平米机体区域需要4?5个小时,三维扫描仪仅需30分钟,且非常准确。再如,法荷航工程维修公司的子公司Barfield公司开发了一款可用于高度、静态系统测量与检查的新型地面设备,并可通过ipad进行无线控制,大大节省了维修时间。
法荷航维修工程公司目前正在不断提高移动平板电脑在机库中的使用率。该公司希望地面维修人员即使在维修现场也能够访问系统、查阅技术文档,从而避免在需要查阅相关资料时再专程从机库返回办公区域。同样,维修人员也可以在维修现场使用平板电脑预订零备件和工具,并且使用电子签名进行工作确认。
法荷航维修工程公司认为,维修人员应该像手术台上的外科医生一样,在开始维修工作前,所需的航材和设备均已备齐,维修人员只需专心地实施维修任务,从而使其劳动价值最大化,而移动技术和无纸化工作环境就是达到这一目标的具体手段。
未来机库雏形
如今,一些有远见的维修企业已经意识到,随着新一代飞机投入运营,未来将不仅仅对维修技术提出新的挑战,还会对机库的设计提出新的要求。同时,日益激烈的市场竞争、增加产能的需求和降本增效等传统压力也在影响着未来机库的设计。
法荷航维修工程公司目前正在进行一项名为“未来机库”的研究。其认为,未来的机库必须是一种适用于多种机型的维修设施。目前,维修人员在对飞机进行重维修检查时所使用的接近设备通常是固定的,非常难以操纵和移动,且不同的机型需要配备专用的停靠系统。为解决这一问题,法荷航维修工程公司研发了一些可适用于多种机型维修的接近设备系统,这些系统可以更加轻便、灵活地在机身周围移动。此外,法荷航维修工程公司还表示将建立一座无固定接近设备的机库,从而能够在任何维修活动中以最佳的方式完成飞机内部的维修工作。
法荷航维修工程公司于1974年建设戴高乐机场机库时,专为波音747飞机建造了一个维修机位。但是,在法荷航不再运营波音747飞机、也不再维修该型飞机时,却发现无法在这一专用机位上完成其他机型的维修工作,因为该机位四周安装了仅适用于维修波音747飞机的6台接近设备,最终只好将其全部拆除。
为了避免这类情况再次发生,法荷航维修工程公司正在考虑如何有机整合支持各型飞机维修工作的接近设备,而不是简单地复制现有设备,这也是过去机库和未来机库的重大区别。过去的机库通常针对某一机型进行设计,尽可能使机库更好地完成该型飞机的维修工作;未来的机库则更多地关注如何使其适用于多种机型的维修。这不仅可以使投资最优化,而且也使地面维护人员在维修飞机时无需再考虑该准备哪些设备才能接近飞机。
在“未来机库”项目中,还有一个重要的工作就是尽可能地释放工人的双手,减少他们的无谓劳动。例如,在维修车间经常会看到工人来回奔波于不同的备件仓库,有时甚至需要人工拿许多沉重的电缆。为了解决这个问题,法荷航维修工程公司已经在其位于奥利的部附件维修工厂中应用一个利用压缩空气斜槽传输零部件的系统,维修人员只需在其平板电脑上预定并等待几分钟,即可获取所需零部件。公司计划在“未来机库”中更好地做好类似的规划,从而提高维修工作效率。
可见,虽然“未来机库”在外形上不会有大的突破,但是通过数字化技术和智能化设备增加商业价值的诉求已经是机库设计和工程实践的主旋律。