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大数据模型让飞机早"体检"少"看病" 五岁东航技术收获自主创新“生日礼物”

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  今年新启用的大兴机场东航基地机库将为东航技术拓展新空间提供支持(本文图片均由东航供图)

  2014年12月7日,东方航空技术有限公司在上海正式挂牌成立,成为东航集团旗下独立运行的航空维修服务供应商。五年间,从企业前身、原先保障东航内部机务需求的东航工程技术公司,到如今面向国内外机务维修市场,自主开拓各方业务的供应商,发力科技创新、打造自主知识产权,是东航技术公司在转型发展中始终孜孜以求的目标。五岁生日来临之际,东航技术收获了一份沉甸甸的“生日礼物”:五年间新增18项专利,还有30余项专利正在申请之中,其中相当数量走在了国内外同业前列,成为企业高质量发展的重要动力。

  3D打印,从“找用户”到“用户找”

  

  东航技术工作人员查看3D打印部件情况

  “我们需要一份航材,有没有可能用3D打印实现?具体需求是这样的……”现在,东航技术公司附件部增材制造实验室,正越来越多收到东航技术公司各部门、甚至其他用户主动提出的如是需求。从2016年到2019年,短短三年,东航技术的3D打印,就从当初寻找用户、推荐试水,到如今广受欢迎、用户主动找上门提需求,成为东航技术最具人气的自主知识产权创新成果。

  东航技术公司传统的航材零部件供应模式,是根据用户需求查询库房,如果没有现成存货就向供应商订货。订货周期通常短则数周、长则几个月,容易给航班运行管理带来效率压力,另一方面,如果为避免影响航班生产或有损旅客乘坐体验而大量备件,则会给企业带来沉重的库存成本。

  针对这一两难,从2016年起,东航技术公司成立了增材制造实验室,尝试为小桌板、书报架、座椅脚踏等单次更换数量少、需求难以预估、通过供应商订货处理相对不便的零部件,选用合适的阻燃打印材料进行3D打印生产。这样一来,只要短短30个小时,一件需要更换的零部件就能重新装上飞机,时间大大缩短,成本也比传统模式有优势。此后,茶杯架、电子飞行包支架……越来越多的3D打印产品走进了东航飞机的客舱和驾驶舱。

  赢来“用户找”的东航技术公司也没有忘记继续主动“找用户”的初心,持续摸索用户需求、主动开发新品:飞机的起落架安全插销,原来都是塞进驾驶舱的收纳袋,每次检查核对拿取不便。增材制造实验室主动开发了用透明材料打印的起落架安全插销收纳盒,收纳其中即可一目了然,受到了机组欢迎,目前已在上海航空787驾驶舱中配备,下一步还有更多东上航机队有望引入。

  东航技术的3D打印,既满足了市场需求,更牢牢握住自主知识产权——已完成两项打印材料的国家专利,自主开发的3D打印机也正在申请专利。

  “预测维修”,给飞机“上医医未病”

  古人说,“上医医未病”,在飞机维修领域,东航技术公司也有着这样的追求,着手开展了“预测维修”研发;其核心要义,是通过合理收集分析数据、摸准故障背后的零部件性能下降趋势,实现有效预警,从而让维修和零部件更换的周期关口提前到故障显现之前。

  

  东航技术工作人员利用大数据分析开展预测维修

  现代化大型客机是一个堪比人体的复杂系统工程,厂商为飞机设置的“体检”周期、告警指标,是在设备出现“小毛小病”时发出提醒,提示维修,从而帮助企业守住航空安全底线。但在东航技术看来,这样的提示、维修模式,对标航班的高质量运行所需,仍有优化空间。

  “有一次,一架飞机在航班起飞前、按照规定流程作检查时,发现机组氧气渗漏,氧气压力低于放行标准。绝大多数情况下,机组氧气其实不会用到,当然,按照航空安全及规章要求,我们必须马上查漏并更换机组氧气瓶,确保万无一失。但当时飞机在泰国清迈,当地机场航材库没有备件,氧气瓶属于危险品,又不允许空运到当地,我们只好接洽泰航购买同款设备、从曼谷地面运输到清迈。公司另外调机飞抵清迈、保障旅客行程,需要更换部件的飞机则在当地等了一天,整个成本颇为可观”。东航技术公司飞机维修部维修控制中心经理赵红华用这个案例说明,为什么在东航技术看来,一家追求高质量发展的航空公司,其机务环节应该从“及时治疗”迈向“上医医未病”的预防,追求比客机和零部件生产商的标准、周期更高的“上限”。

  

  东航技术工作人员采集数据开展预测维修

  现在,东航技术公司飞机维修部已经先后梳理出了空调、引气、前缘缝翼、后缘襟翼、电子舱蒙皮出口活门等多个有类似需求的零部件,并根据不同机型、不同零部件,制定了不同的预警数值和预测维修流程。东航机队的飞机机型信息化程度有所差异,有些可以通过机上传感器采集数据、分析后直接确定预警数值、用于预测维修;也有些飞机因为设计较早,并没有足够的传感器一手数据可供选用,东航技术公司就与上海交通大学、GE公司等合作,通过东航多年来积累的飞行和机务大数据,建立数学模型,分析相关设备与其他数据之间的相应关系,依托数学模型建立预警机制。

  如今,在东航技术公司着手开展预测维修的各类部件上,以往需要在故障出现后才能排故的情况,普遍大幅下降一半以上,有的部件甚至已基本全面实现了通过精准“预测”,让维修走在故障之前。

  筑牢“大后方”,打造创新动力源

  东航技术公司加速打造自主知识产权的背后,是这家企业日益完善的科技创新知识体系建设。

  

  东航技术公司为飞机做好保障

  在这里,围绕每一项科研项目需要怎样申请经费、协调资源、直至产生成果后的申请专利和开展奖励,企业正持续完善建章立制与流程梳理,力争做好技术人员的“后勤部长”,为他们管好、筑牢大后方。

  近五年来,东航技术已经为各项科研项目,投入以千万计的资金,成为东航集团旗下近年来科研投入力度最大的单位之一,助力科研人员的奇思妙想向扎扎实实的应用成果转化;并制定了东航技术公司科技项目管理规定,从机制上鼓励、支持科研人员的创新探索。

  东航技术公司的创新成果还正在拥抱更广阔的未来:3D打印正在向局方申请PMA审定,让3D打印的生产使用当前从少量、个别部件,进一步拓展到下一步的成规模批量多品种生产;东航技术动力装置部正着手推动AI技术在发动机孔探上的应用,该技术明年有望投入使用,为发动机检修提供更准确高效的科技助力……

  近五年来,东航技术公司的成果不仅服务了东航集团各家单位,也得到了业界诸多国内外用户的认可,中国商飞、英国航空、达美航空、UPS等中外企业纷纷选购了东航技术公司拥有自主知识产权的各类产品和服务。科技创新,让五年前这家企业挂牌伊始,既依托东航、更面向全球开拓市场的梦想,一步步走向现实。(《中国民航报》、中国民航网 记者钱擘 通讯员蔡良辰)

  编辑|史 影

  审核|程 凌

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