20年前，業(yè)界對(duì)于航空維修業(yè)的定位或許還只是一個(gè)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，但隨著新一代飛機(jī)的陸續(xù)交付，全球航空維修業(yè)早已轉(zhuǎn)變思路，開始在行業(yè)內(nèi)大力普及數(shù)字化、智能化技術(shù)。在歐美一些航空業(yè)較發(fā)達(dá)的國家，這一現(xiàn)象更為普遍，諸如無人機(jī)、機(jī)器人等剛剛在民機(jī)制造領(lǐng)域興起的新技術(shù)已經(jīng)在不少M(fèi)RO企業(yè)中展露拳腳了。
無人機(jī)飛進(jìn)廠房
無人機(jī)是目前航空領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，一些具有創(chuàng)新精神的維修企業(yè)已經(jīng)開始躍躍欲試，國際知名的法荷航維修工程公司就是其中一家。
由于考慮到工人在執(zhí)行高度超過25米以上的飛機(jī)檢修項(xiàng)目時(shí)難度較大，公司希望能夠借助無人機(jī)完成機(jī)體上方及機(jī)尾的檢查工作，如判斷這些位置是否存在損傷或者缺陷等。目前，法荷航維修工程公司已經(jīng)開始試驗(yàn)性地利用無人機(jī)執(zhí)行飛機(jī)結(jié)構(gòu)檢修項(xiàng)目，并已經(jīng)進(jìn)入第二試驗(yàn)階段。
在試驗(yàn)項(xiàng)目中，法荷航維修工程公司使用無人機(jī)對(duì)荷蘭航空航天博物館的一架退役波音747飛機(jī)執(zhí)行維修檢查，以探索如何利用無人機(jī)技術(shù)幫助維修人員更快、更徹底地執(zhí)行結(jié)構(gòu)檢查任務(wù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，無人機(jī)技術(shù)在維修領(lǐng)域有很好的發(fā)展前景，如攜帶3D掃描儀的無人機(jī)可使維修人員實(shí)現(xiàn)近距離地觀察到飛機(jī)頂部的目的。下一階段需要測試的是，無人機(jī)是否能夠?yàn)橥７旁跈C(jī)庫中的飛機(jī)執(zhí)行基地維修工作，因?yàn)橄啾韧鈭?，在機(jī)庫內(nèi)執(zhí)行檢查工作的限制更多。
與法荷航維修工程公司持相同觀點(diǎn)的還有易捷航空。其技術(shù)人員同樣認(rèn)為，無人機(jī)可以高效地檢查飛機(jī)上方維修人員難以接近的區(qū)域，將原本需要一天多時(shí)間才能完成的檢修工作縮短至2小時(shí)，同時(shí)還能提高檢查的準(zhǔn)確性。因此，易捷航空計(jì)劃使用無人機(jī)為旗下的空客飛機(jī)提供檢查和維修服務(wù)，以縮短飛機(jī)的維修停場時(shí)間，從而減少飛機(jī)延誤，降低運(yùn)營成本。此外，易捷航空還計(jì)劃在2016年底為其歐洲10個(gè)維修基地配置無人機(jī)，用于檢查空客A320飛機(jī)遭受冰雹和雷擊所致的機(jī)體損傷。
在一些公司大力推崇無人機(jī)的同時(shí)，也有一些保守的公司對(duì)無人機(jī)在航空維修領(lǐng)域中的應(yīng)用持懷疑態(tài)度，他們依舊認(rèn)為先進(jìn)的無損檢測設(shè)備比無人機(jī)要靠譜得多。為了打消傳統(tǒng)企業(yè)的顧慮，一些軟件公司開始思考如何將無人機(jī)與維修軟件結(jié)合起來。
在易捷航空的資助下，藍(lán)熊系統(tǒng)公司目前研發(fā)出了一款名為“Rapid機(jī)體無人檢修系統(tǒng)”的軟件，該系統(tǒng)與無人機(jī)完美結(jié)合，通過事先設(shè)定好的檢查程序，自動(dòng)執(zhí)行飛機(jī)檢修工作。
據(jù)悉，裝配單相機(jī)的Rapid機(jī)體無人檢修系統(tǒng)可以在10分鐘內(nèi)完成一架空客A320或者波音737的檢修。在對(duì)遭遇雷擊的飛機(jī)進(jìn)行檢修時(shí)，目前進(jìn)廠維修的流程是工程師在檢查飛機(jī)時(shí)必須首先查找雷擊位置，然后測量并判定該位置是否為關(guān)鍵區(qū)域。如今，Rapid機(jī)體無人檢修系統(tǒng)卻可以在短短幾分鐘之內(nèi)就找到飛機(jī)的雷擊位置。該系統(tǒng)可以通過掃描檢查后將數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行圖像對(duì)比分析，即刻發(fā)現(xiàn)損傷。為了能夠發(fā)現(xiàn)一些更加細(xì)小的損傷，藍(lán)熊系統(tǒng)公司目前正在研發(fā)一項(xiàng)能夠自動(dòng)識(shí)別微米級(jí)損傷的三維掃描技術(shù)。
小設(shè)備創(chuàng)造大效益
除了無人機(jī)之外，歐洲不少維修企業(yè)發(fā)現(xiàn)，一些智能化的小設(shè)備或是小改進(jìn)，看似不起眼，卻能為企業(yè)創(chuàng)造不菲的效益。
維修業(yè)的巨無霸德國漢莎技術(shù)公司從2011年起陸續(xù)投入300萬歐元研發(fā)一款機(jī)器人，用于自動(dòng)倉儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)，并將其命名為Auto Store。目前，在漢莎技術(shù)位于德國漢堡的維修廠房，已有19臺(tái)機(jī)器人正在負(fù)責(zé)執(zhí)行小部件倉儲(chǔ)和接收工作。此外，公司還正在研發(fā)一款可自動(dòng)檢修發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)器人，旨在實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)檢查并評(píng)估燃燒室組件缺陷。這主要是因?yàn)槟壳靶袠I(yè)內(nèi)執(zhí)行該類型維修和檢修的程序非常復(fù)雜，能耗高且對(duì)生態(tài)非常有害，如果未來能用機(jī)器人替代人工則可以幫助企業(yè)極大地降低維修成本，提高維修質(zhì)量。
在普通工具的改進(jìn)方面，雖然許多技術(shù)談不上革新，但卻有不俗的收益。
另一個(gè)值得關(guān)注的現(xiàn)象就是數(shù)字化設(shè)備與平板電腦在維修領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。易捷航空日前就成功利用一款三維掃描儀設(shè)備對(duì)一架波音777飛機(jī)超過120平方米的機(jī)體進(jìn)行損傷檢查。掃描儀將獲得的三維圖像傳輸至維修人員的手提電腦，并以損傷報(bào)告的形式發(fā)送給工程師。更重要的是，相比人工檢查每平米機(jī)體區(qū)域需要4?5個(gè)小時(shí)，三維掃描儀僅需30分鐘，且非常準(zhǔn)確。再如，法荷航工程維修公司的子公司Barfield公司開發(fā)了一款可用于高度、靜態(tài)系統(tǒng)測量與檢查的新型地面設(shè)備，并可通過ipad進(jìn)行無線控制，大大節(jié)省了維修時(shí)間。
法荷航維修工程公司目前正在不斷提高移動(dòng)平板電腦在機(jī)庫中的使用率。該公司希望地面維修人員即使在維修現(xiàn)場也能夠訪問系統(tǒng)、查閱技術(shù)文檔，從而避免在需要查閱相關(guān)資料時(shí)再專程從機(jī)庫返回辦公區(qū)域。同樣，維修人員也可以在維修現(xiàn)場使用平板電腦預(yù)訂零備件和工具，并且使用電子簽名進(jìn)行工作確認(rèn)。
法荷航維修工程公司認(rèn)為，維修人員應(yīng)該像手術(shù)臺(tái)上的外科醫(yī)生一樣，在開始維修工作前，所需的航材和設(shè)備均已備齊，維修人員只需專心地實(shí)施維修任務(wù)，從而使其勞動(dòng)價(jià)值最大化，而移動(dòng)技術(shù)和無紙化工作環(huán)境就是達(dá)到這一目標(biāo)的具體手段。
未來機(jī)庫雛形
如今，一些有遠(yuǎn)見的維修企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到，隨著新一代飛機(jī)投入運(yùn)營，未來將不僅僅對(duì)維修技術(shù)提出新的挑戰(zhàn)，還會(huì)對(duì)機(jī)庫的設(shè)計(jì)提出新的要求。同時(shí)，日益激烈的市場競爭、增加產(chǎn)能的需求和降本增效等傳統(tǒng)壓力也在影響著未來機(jī)庫的設(shè)計(jì)。
法荷航維修工程公司目前正在進(jìn)行一項(xiàng)名為“未來機(jī)庫”的研究。其認(rèn)為，未來的機(jī)庫必須是一種適用于多種機(jī)型的維修設(shè)施。目前，維修人員在對(duì)飛機(jī)進(jìn)行重維修檢查時(shí)所使用的接近設(shè)備通常是固定的，非常難以操縱和移動(dòng)，且不同的機(jī)型需要配備專用的?？肯到y(tǒng)。為解決這一問題，法荷航維修工程公司研發(fā)了一些可適用于多種機(jī)型維修的接近設(shè)備系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以更加輕便、靈活地在機(jī)身周圍移動(dòng)。此外，法荷航維修工程公司還表示將建立一座無固定接近設(shè)備的機(jī)庫，從而能夠在任何維修活動(dòng)中以最佳的方式完成飛機(jī)內(nèi)部的維修工作。
法荷航維修工程公司于1974年建設(shè)戴高樂機(jī)場機(jī)庫時(shí)，專為波音747飛機(jī)建造了一個(gè)維修機(jī)位。但是，在法荷航不再運(yùn)營波音747飛機(jī)、也不再維修該型飛機(jī)時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)無法在這一專用機(jī)位上完成其他機(jī)型的維修工作，因?yàn)樵摍C(jī)位四周安裝了僅適用于維修波音747飛機(jī)的6臺(tái)接近設(shè)備，最終只好將其全部拆除。
為了避免這類情況再次發(fā)生，法荷航維修工程公司正在考慮如何有機(jī)整合支持各型飛機(jī)維修工作的接近設(shè)備，而不是簡單地復(fù)制現(xiàn)有設(shè)備，這也是過去機(jī)庫和未來機(jī)庫的重大區(qū)別。過去的機(jī)庫通常針對(duì)某一機(jī)型進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡可能使機(jī)庫更好地完成該型飛機(jī)的維修工作；未來的機(jī)庫則更多地關(guān)注如何使其適用于多種機(jī)型的維修。這不僅可以使投資最優(yōu)化，而且也使地面維護(hù)人員在維修飛機(jī)時(shí)無需再考慮該準(zhǔn)備哪些設(shè)備才能接近飛機(jī)。
在“未來機(jī)庫”項(xiàng)目中，還有一個(gè)重要的工作就是盡可能地釋放工人的雙手，減少他們的無謂勞動(dòng)。例如，在維修車間經(jīng)常會(huì)看到工人來回奔波于不同的備件倉庫，有時(shí)甚至需要人工拿許多沉重的電纜。為了解決這個(gè)問題，法荷航維修工程公司已經(jīng)在其位于奧利的部附件維修工廠中應(yīng)用一個(gè)利用壓縮空氣斜槽傳輸零部件的系統(tǒng)，維修人員只需在其平板電腦上預(yù)定并等待幾分鐘，即可獲取所需零部件。公司計(jì)劃在“未來機(jī)庫”中更好地做好類似的規(guī)劃，從而提高維修工作效率。
可見，雖然“未來機(jī)庫”在外形上不會(huì)有大的突破，但是通過數(shù)字化技術(shù)和智能化設(shè)備增加商業(yè)價(jià)值的訴求已經(jīng)是機(jī)庫設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐的主旋律。