后疫情時代MRO企業(yè)致力于數(shù)字化創(chuàng)新

任淑霞 宋可為 陳偉

航空維修業(yè)盡管屬于產(chǎn)業(yè)下游端，但它集航空高端制造與精密維修的特點(diǎn)于一身，自其誕生之日起，就與前沿創(chuàng)新科技緊密聯(lián)系在一起。其中，受去年以來疫情限制政策和企業(yè)降本增效等因素的驅(qū)動，MRO企業(yè)對數(shù)字化轉(zhuǎn)型寄予了很大的希望，希望以數(shù)字化引領(lǐng)航空維修技術(shù)向智能化發(fā)展，打造智慧維修。

相對于基于人工和手段識別故障并進(jìn)行排故的傳統(tǒng)MRO來講，智慧維修則是結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、3D打印、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、無人機(jī)、機(jī)器人技術(shù)等創(chuàng)新技術(shù)，對飛機(jī)進(jìn)行故障預(yù)測、故障診斷和維護(hù)保障，最終實(shí)現(xiàn)提高維修效率、降低維修成本。

1 受疫情危機(jī)的影響，民航領(lǐng)域IT支出削減60%以上

2020年，民用航空市場受到了新冠疫情帶來的重創(chuàng)，航空公司及MRO企業(yè)的IT創(chuàng)新步伐驟然減慢。據(jù)《SITA航空運(yùn)輸IT觀察》統(tǒng)計，2020年，全球航空公司IT支出從2019年的近500億美元削減至200億美元，削減幅度高達(dá)60%；機(jī)場IT支出削減幅度也從2019年的近90億美元削減至35億美元，削減幅度高達(dá)61%。雖然SITA并未對MRO的IT支出進(jìn)行統(tǒng)計，但可以肯定的是，其IT支出也存在大幅削減。

2 MRO企業(yè)推動數(shù)字化創(chuàng)新的熱情不減

盡管疫情的影響仍在持續(xù)，MRO企業(yè)仍面臨著巨大的成本壓力，但部分MRO企業(yè)在聚焦疫情防控及度過生存危機(jī)的同時，已經(jīng)開始關(guān)注企業(yè)遠(yuǎn)期發(fā)展趨勢，致力于推動數(shù)字化創(chuàng)新的發(fā)展。

2020年下半年，德國漢莎技術(shù)公司的Aviatar團(tuán)隊基于傳感器測量的全部飛行數(shù)據(jù)，開發(fā)了新的機(jī)器學(xué)習(xí)模型。與原有模型相比，該模型能夠?yàn)榭蛻籼峁└珳?zhǔn)、更強(qiáng)大的預(yù)測功能。在綜合考慮各種飛行條件下的正常系統(tǒng)行為基礎(chǔ)上，新的機(jī)器學(xué)習(xí)模型能夠自動提取故障特征。目前，Aviatar團(tuán)隊正在基于不同的生產(chǎn)環(huán)境，開展對算法的持續(xù)改進(jìn)。為此，漢莎技術(shù)已建立了專用的高度可擴(kuò)展的最新機(jī)器學(xué)習(xí)平臺，該平臺能夠以較低的成本訓(xùn)練和部署機(jī)器學(xué)習(xí)模型。此外，該團(tuán)隊將繼續(xù)對預(yù)測性維護(hù)進(jìn)行戰(zhàn)略投資。

另一個數(shù)字化創(chuàng)新是AR技術(shù)的應(yīng)用。例如，在疫情之前，AAR公司曾嘗試將AR技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)重維修，主要為了縮減停場時間并提高跨職能授權(quán)的可見性。而在疫情之后，由于美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）的現(xiàn)場審核以及與客戶的見面合作受到限制，AAR公司看到了AR技術(shù)新的應(yīng)用領(lǐng)域。因此之后FAA開始使用AR進(jìn)行實(shí)地訪問和審計。目前，AAR公司正在收集有關(guān)AR和可穿戴技術(shù)如何與AAR公司現(xiàn)有的系統(tǒng)和流程聯(lián)結(jié)，以期更好地擴(kuò)展硬件和軟件，實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)合。

此外，AAR公司還計劃利用AR對技術(shù)人員開展遠(yuǎn)程培訓(xùn)。但由于當(dāng)前AR技術(shù)還較為分散，AR的推廣應(yīng)用還存在諸多挑戰(zhàn)。如，解決方案設(shè)計或體系結(jié)構(gòu)等很多方面還需要最終用戶或?qū)嵤┱咦孕薪鉀Q；硬件或軟件解決方案都受到電池壽命、耐磨性和連接性等諸多因素的制約，等等。AAR預(yù)測，AR技術(shù)在未來幾年將朝著單一的AR平臺發(fā)展，該平臺能夠?yàn)樗袘?yīng)用程序和環(huán)境提供更優(yōu)異的性能。

除探索AR技術(shù)外，AAR公司還從事基于無人機(jī)的檢查、數(shù)字化維護(hù)工作以及嵌入其核心業(yè)務(wù)的人工智能開發(fā)。AAR公司使用一架Donecle無人機(jī)為波音737開展通用目視檢查，與傳統(tǒng)的利用人員和設(shè)備檢查相比，無人機(jī)的檢查時間至少減少了50%。因此，無人機(jī)檢查具有顯著優(yōu)勢。

在中國，廣州飛機(jī)維修工程有限公司（GAMECO）持續(xù)加強(qiáng)在AR領(lǐng)域的投入。GAMECO在航線維護(hù)中投資并部署了大約12套AR眼鏡，其主要目的是基于AR技術(shù)實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)的遠(yuǎn)程技術(shù)支持。同時，疫情期間還與使用AR監(jiān)督飛機(jī)維護(hù)的客戶合作。在用戶培訓(xùn)方面，涌現(xiàn)出一批新的技術(shù)和工具，如用于機(jī)型培訓(xùn)的二維模擬器和用于發(fā)動機(jī)啟動培訓(xùn)的三維模擬器等，甚至更小的項(xiàng)目也在追求數(shù)字化創(chuàng)新。

在MRO行業(yè)，機(jī)器人的使用已經(jīng)從部件移動和某些維修程序的自動化，發(fā)展到具體執(zhí)行實(shí)際維修任務(wù)。羅羅公司和獨(dú)立機(jī)器人專家Invert Robotics研制的甲殼蟲“攀爬機(jī)器人”，可以開展諸如深入發(fā)動機(jī)內(nèi)部檢查，吸附在飛機(jī)外表進(jìn)行檢查或探測，以及褪噴漆等工作，可極大提高工作效率和危險任務(wù)的安全性。

3 軍用MRO企業(yè)數(shù)字化創(chuàng)新動作頻頻

數(shù)字工程作為大國復(fù)雜系統(tǒng)工程競爭的高地，美軍在這方面一直走在世界前列，當(dāng)前正處于數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的開始階段。2020年12月，美國國會發(fā)布了一份關(guān)于軍事航空事故的調(diào)查報告，并特別強(qiáng)調(diào)美國各軍種和國防部對人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的利用對改善航空安全、降低運(yùn)維成本，以及提高部隊?wèi)?zhàn)備水平的重要性。在美國國防部數(shù)字化創(chuàng)新的驅(qū)動和支持下，相應(yīng)的軍用MRO企業(yè)紛紛開展數(shù)字化創(chuàng)新。

諾格公司建立了數(shù)字線索基礎(chǔ)設(shè)施來支撐劣品處理決策，通過數(shù)字孿生改進(jìn)了分析流程，在三維環(huán)境中實(shí)現(xiàn)快速和精確的自動分析，使得處理F-35戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)氣道加工缺陷的決策時間縮短了33%；洛馬公司和通用電氣公司開發(fā)了基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的機(jī)床狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測、在線診斷，以及問題自動預(yù)測與自修正、預(yù)測性維修分析與動態(tài)安排等技術(shù)；2021年2月23日，洛馬公司宣布使用通用分析工具組數(shù)據(jù)管理器為F-35提供數(shù)字化服務(wù)。通用分析工具組數(shù)據(jù)管理器以連接圖形化的方式托管和交付F-35結(jié)構(gòu)工程數(shù)據(jù)和產(chǎn)品，是可以生成飛機(jī)結(jié)構(gòu)化的數(shù)字孿生工具，它將有形資產(chǎn)的所有已知數(shù)據(jù)可視化為數(shù)字化的一站式服務(wù)方式。其中包括基于運(yùn)營環(huán)境的材料信息、測試數(shù)據(jù)、配置和機(jī)隊管理等。

4 數(shù)字化創(chuàng)新高漲的同時伴隨著風(fēng)險與挑戰(zhàn)

一是數(shù)據(jù)安全風(fēng)險問題。在數(shù)字化、信息化的推動下，航空維修領(lǐng)域的發(fā)展趨勢之一是通過分析飛機(jī)和發(fā)動機(jī)等系統(tǒng)和部件的運(yùn)營數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)隊管理、效率提升、設(shè)計優(yōu)化等。疫情危機(jī)迫使MRO企業(yè)的工作從線下轉(zhuǎn)移到線上，遠(yuǎn)程工作、視頻會議的增加也隨之帶來了數(shù)據(jù)安全和風(fēng)險問題，這是OEM、運(yùn)營商和MRO企業(yè)都必須面對的挑戰(zhàn)。對于許多MRO企業(yè)來說，加強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)、隱私及網(wǎng)絡(luò)安全，定期開展風(fēng)險評估并加以防范變得至關(guān)重要。

二是數(shù)據(jù)的管理和利用問題。數(shù)字化創(chuàng)新需要大數(shù)據(jù)平臺作為底層支撐，在解決了數(shù)據(jù)安全風(fēng)險問題后，如何實(shí)現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的管理和利用，是MRO企業(yè)要解決的又一核心問題。大數(shù)據(jù)來源多方，包括OEM的設(shè)計和測試數(shù)據(jù)、航空公司的運(yùn)營和飛機(jī)性能數(shù)據(jù)，以及MRO企業(yè)的維修數(shù)據(jù)，需要認(rèn)真篩選、甄別不同數(shù)據(jù)源，根據(jù)企業(yè)實(shí)際應(yīng)用場景，開展大數(shù)據(jù)建模研究和應(yīng)用工作。

5 啟示建議

一是，數(shù)字化創(chuàng)新是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要產(chǎn)業(yè)鏈各方智慧和力量同步推進(jìn)。數(shù)字化不同于信息化，后者更聚焦企業(yè)內(nèi)部，而前者更強(qiáng)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同。如果產(chǎn)業(yè)鏈沒有很好的數(shù)字化支撐，那么單個企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型很難實(shí)現(xiàn)。在數(shù)字化發(fā)展背景下，推動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級，需要產(chǎn)業(yè)鏈深度融合、上下游聯(lián)動，促進(jìn)企業(yè)降本增效，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈整體戰(zhàn)略化轉(zhuǎn)型。

二是，數(shù)字化創(chuàng)新需要從戰(zhàn)略層面出發(fā)，通盤考慮業(yè)務(wù)、經(jīng)營、人才、技術(shù)等各個方面，讓創(chuàng)新技術(shù)真正賦能維修業(yè)務(wù)，將數(shù)字化創(chuàng)新做到實(shí)處。數(shù)字化創(chuàng)新不僅僅是技術(shù)部門的事，涉及后臺系統(tǒng)、內(nèi)部流程、機(jī)制、人才和組織、端到端的客戶交互模式等各個方面，這不僅意味著企業(yè)商業(yè)模式的“數(shù)字化包裝”，更是創(chuàng)新技術(shù)與維修技術(shù)的結(jié)合，數(shù)字化變革與維修業(yè)務(wù)的深度融合。這要求MRO企業(yè)站在公司戰(zhàn)略高層自上而下推動創(chuàng)新，對公司業(yè)務(wù)模式、業(yè)務(wù)流程進(jìn)行再設(shè)計，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略整體協(xié)同的目標(biāo)。

三是加強(qiáng)與全球一流的數(shù)字化創(chuàng)新MRO企業(yè)的合作，借鑒全球領(lǐng)先實(shí)踐，利用優(yōu)秀成果，保證數(shù)字化創(chuàng)新的前瞻性和領(lǐng)先性。通過學(xué)習(xí)借鑒一流MRO企業(yè)在大數(shù)據(jù)、無人機(jī)、機(jī)器人技術(shù)等領(lǐng)域的創(chuàng)新與應(yīng)用，重新優(yōu)化現(xiàn)有的維修模式，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)維修方式的變革，推動維修業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展等。

四是，數(shù)字化創(chuàng)新是一項(xiàng)長期工作，需久久為功。數(shù)字化創(chuàng)新是一個長期過程，其積極效應(yīng)的釋放也是一個積累的過程，是絕非一朝一夕能夠完成的，也不應(yīng)該停滯在某個階段。當(dāng)前，民航MRO企業(yè)應(yīng)加快數(shù)字化創(chuàng)新步伐，讓創(chuàng)新技術(shù)更快落地應(yīng)用，讓用戶數(shù)字化新需求得到更大程度釋放，要著眼長遠(yuǎn)算大賬，久久為功謀長效。