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航空体系运维大脑的降维应用

本文作者:郭仁贤 2020-04-24 18:10
导语:波音、空客将SEP发挥到淋漓尽致...

航空体系运维大脑的降维应用

在工业数字化的浪潮下,如何有效地积累装备全生命周期的大数据,构建有针对性的人工智能技术应用,以此提升运维保障服务已成为装备智能化的重要发展方向。

尤其对于视安全为“生命线”的航空业来说,这一点更为重要。

波音公司作为全球第一大飞机制造商,有着业内领先的数字化能力,他们的波音-787梦想客机飞行一次所产生的数据量高达TB级别,若从全年来看,这个数据量就更庞大了。在处理海量数据的情况下,波音公司还能保持领先的数字化能力,那么他们的全生命周期的数字化运维保障工作是怎样进行的?

在国内,有这样一家企业——杰之能软件,他们通过和国航合作,学习波音、空客,了解他们采用的标准、方法及实现数字化的过程,并结合国内复杂装备行业的特点进行尝试与应用。现如今,杰之能软件不仅将这些数字化技术应用到民航飞机和动车领域,还进一步延伸到了汽车生产线等生产制造领域。

波音、空客的数字化

据2019年波音公司《Services Market Outlook》报告预测,2028年前欧洲航空服务保障市场价值达3.1万亿,年增长率为3.5%,其中,商业服务市场价值为16亿美元。为此,波音与多家航空公司新签订了多项数字化服务合同与协议,比如与冰岛亚特兰大航空公司签订为期5年的数字化导航制图和Jeppesen FliteDeck Pro电子飞行包协议、与ACE Cargo和Star Air空运公司签订多年期维修工作工具箱协议等。

可以说,波音公司的数字化能力在业内有着举足轻重的地位。那么,他们这些核心的数字化能力,杰之能软件是如何学到的呢?

早在2002年,当杰之能软件的前身——杰之能信息刚开始建立的时候,主要业务是软件开发与信息集成,以及机电设备和信息设备的维修业务。针对当时的设备维修现场需要很多维修人员这一情况,他们就已开始考虑能否实现一种更先进的远程维护,使得现场对这些人员的技能依赖更少一些,人员数量更少一些。

到了2011年,在一个难得的契机下,他们和波音公司进行了知识交流,开始学习波音、空客的整个数字化模式,了解到这两个企业里面所有流转的文件和表单的数据都是结构化的。另外,他们发现波音、空客之所以数字化能力那么好是因为将系统工程规划(SEP,Systems Engineering Process)管理发挥到淋漓尽致,所有的设计都是基于SEP的思想构建的,比如在产品设计的环节包含保障设计,提前考虑设备服役期的运营维修。

并且,他们在为中国国际航空股份有限公司(简称国航)建设飞机健康管理等数字化的应用时了解到,如果不把维护对象的数据进行标准化、结构化、体系化,那么它的属性和性能,包括工耗、频率、温度等参数将无法与故障之间建立起联系,并且很难依靠计算机去帮人们提前做预判。

此后的四年里,他们都在学习波音、空客的数字化,包括采用的标准和方法,实现数字化的过程等等。

2015年底,他们着手尝试依照相应的国际标准打造全生命周期的数字化平台产品,并且不断进行迭代。到了今天,杰之能软件这个数字化平台完成了从无到有的跨越,从进入这个领域一步一步地走到今天,差不多熬了10年的时间。

打造企业数字化的底层平台

工业4.0用数据驱动数字化会涉及到一些概念,比如模型工厂、数据模型化、流程模型化、业务模型化等,这些都是工业领域相对比较专业的一些场景。

而关于数字化的定义,杰之能软件CEO李铧表示:“数字化就是所有的活动要预先定义,要让计算机去帮助人们面对相应的问题。在信息系统中流转的数据和流程都应该是标准化、结构化的,让计算机可以识别而不仅仅是为了人工查阅与调用。这才是数字化的目标。”

“我们做的工作,是希望能帮助工业企业从产品的设计、制造、运营维护到报废的各个环节都能够基于数据驱动完成,这里面不仅包括制造商,也包含运营商和零部件的供应商,目标是促成整个生态圈中的这些数据能够被打通并实现联动,持续地产生价值。”

针对疫情期间,广大企业复工复产面临着巨大的运维难点和痛点,工业自动化和数字化转型领域的领先企业罗克韦尔自动化公司提出的“智能运维”创新模式应运而生。

罗克韦尔自动化的“智能运维”可以利用基于物联网的智能运维平台,帮助客户采集和集成大量的设备数据,实现广泛的、真正的数据互联。通过新技术的升级,可以对现有存量系统进行统筹管理和数据整合,实现有效的协同和对接,彻底解决掉“信息孤岛”的顽疾,节省了对人工操作流程的过度依赖。

杰之能软件应用于航空、动车组上的运维技术将如何升级?

雷锋网了解到,他们将遵循与波音、空客一样的国际标准,根据系统工程里面不同场景的客户反馈回来的信息而不断升级系统,在试错的过程中迭代与优化。现在,他们已在京张高铁(即北京到张家口高铁)上,成为了智能动车组主动运维核心组件(运维大脑OMU)的供应商。此外,这个核心组件还布置到了上海地铁的17号线和深圳地铁的10号线上。

“其实OMU的核心不是硬件,而是它那里面的工业软件和模型。”李铧表示,运维大脑的核心是对人工智能技术的应用,中车的专家会用我们提供的AI工具去建模型。尽管我们有自己的数学团队,但是客户比我们更懂车辆,比我们更了解哪些参数跟模型有关。因此在商业逻辑上,我们作为使能者,是把这些东西都变成标准化、工程化的工具,让维修专家、设计专家都能自主构建模型、验证模型,这就是我们遵循的理念。

雷锋网了解到,杰之能软件给自己的定位是一家系统科技公司,提供全寿命周期平台工具和产品,为工业企业的数字化转型赋能。在他们看来,波音、空客数字化转型之所以成功的原因就是通过人工智能、数据驱动这些手段大大地降低对人员及其技能的依赖。通过作业过程的标准化和结构化实现知识的沉淀和传承,这才有商业价值。

运维大脑的降维应用

IT 运维是每个信息化企业都必不可少的角色,IT 运维人员需要对网络设备、服务器设备、操作系统、各种应用支持软件、以及企业自身核心业务系统运行情况进行监控和管理。当系统出现异常时,运维人员就需要及时发现、定位并解决问题。

杰之能软件的运维大脑主要用在哪些场景呢?

据了解,目前杰之能软件的解决方案有高速动车组健康管理、民航飞机健康管理、工业生产的智能维修等。

这个运维大脑除了在动车、民航飞机上得到应用,今年5月的时候,杰之能软件的运维大脑将应用到上海大众新能源汽车的MEB生产线上。据悉,这个项目是上海大众、大连奥拓、杰之能三家一起合作的,是三年前就已开始的试点项目,现在杰之能软件的运维大脑已成为上海大众新能源汽车MEB生产线的标配。

雷锋网(公众号:雷锋网)了解到,每个生产线都要装配杰之能软件的运维大脑,为生产线进行状态监测、故障预测等。实际上,生产线在运行过程中,不管生产线的设备再简单,也可能会有故障。一旦发生故障,该盒子就会告诉你,是哪个部件引起了故障,这时候你去检查和维修的成功率就会很高。

李铧表示:“尽管生产线相比飞机、动车上的应用要简单很多,但是简单并不代表好做。因为越复杂的设计,厂商本身的实力越强,更愿意做更多的投入,去装传感器并且分析它的设计性能等;但一般来说普通设备的制造企业对这方面的投入有限。不过上海大众公司在和杰之能的合作中意识到这个问题,配备了很多专业人员进行相关研究,这对项目成果带来了显著影响。”

如今杰之能软件的客户包括国航、深航、东航、中车、铁路局,以及汽车生产线等工业生产领域。

对于未来是否还会进一步拓宽赛道,李铧透露:“数字化是所有行业都需要的,每个行业都需要构建业务模型,编制鱼骨图,并做标准化的作业模板。比如开个饭店,我的目标是把饭店经营好,我就要对业务进行分解,有多少部门和具体岗位,然后进一步进行分解和量化。最终,未来所有的企业将都是这样,每个岗位也都会有标准作业模板,而我们要做中国的先行者。”

“我们基于航空和动车领域的高标准和严要求来打磨我们的产品,提高产品的质量和可靠性,通过行业与领域的扩展未来使得成本足够低,使其可以服务于更多的行业。我们相信,所有的企业都面临数字化转型的需求,这个潮流是挡不住的。”

未来,杰之能软件要将现有的这些全生命周期的平台不断地进行升级,这是他们现在当务之急要做的事情。他们相信,当平台变成一个能够真正的降本增效、减员增效的生产系统去改变现有的生产方式,这才更有价值。雷锋网雷锋网

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