Xlera8

Tata Elxsi forbedrer flyproduktionens ydeevne gennem sine Industry 4.0-løsninger

Efter at have leveret 13 % omsætningsvækst i FY24, er Tata Elxsi blandt verdens førende design- og teknologitjenesteudbydere på tværs af industrier, herunder bilindustrien, broadcast, kommunikation, sundhedspleje og transport. De markerer høj kompetence inden for servicering gennem designtænkning og udvikling inden for digitale teknologier som IoT, Cloud, Mobility, Virtual Reality og AI.

Jayaraj Rajapandian, chef for flyelektronik, transport, Tata Elxsi

Rashi Bajpai, underredaktør på ELE Times talte med Jayaraj Rajapandian, Head of Avionics, Transportation, Tata Elxsi om forskellige aspekter af rumfart/luftfart – fra hvad der er trending til hvad fremtiden bringer for industrien.

Dette er et uddrag fra interaktionen.

ELE Times: Hvad er nogle af de seneste trends inden for rumfartselektrificering?

Jayaraj Rajapandian: Luft- og rumfartsindustrien er i hastig udvikling, og mange innovationer omdefinerer feltet. Et af de seneste fremskridt er inden for rumfartselektrificering. Dette er et stort løft for at opfylde FN's mål for bæredygtig udvikling, der er sat for luftfartsindustrien. Det involverer implementering af elektriske fremdriftsteknologier såsom elektriske motorer og turboelektrisk fremdrift ved at bruge elektrisk energi til at drive flyet fuldt ud eller i hybridtilstand.

Elektrificeringen af ​​fremdriftssystemer gjorde Urban Air Mobility (UAM) køretøjer til en realitet, og det er et skridt nærmere kommerciel drift. Mindre fly og droner giver reducerede emissioner, mere støjsvag drift og forbedret effektivitet. Elektriske aktuatorer driver brændstofeffektiviteten og erstatter de hydraulisk drevne aktuatorer.

Hybrid-elektriske fremdriftssystemer kombinerer traditionelle brændstofdrevne motorer med elektriske fremdriftssystemer. De større fly tilpasser dem for at øge brændstofeffektiviteten og reducere emissionerne.

Sustainable Aviation Fuels (SAF'er) kan bruges til at reducere luftfartens miljøpåvirkning. Investeringen til at skalere SAF-produktionen skal dog overvåges i forhold til luftfartens krav.

Elektriske Vertical Takeoff and Landing (eVTOL) køretøjer muliggør vertikal start og landing, hvilket reducerer afhængigheden af ​​infrastruktur som en dedikeret landingsbane. Vertiport låser op for potentialet for luftmobilitet i byerne. Disse køretøjer vil blive indarbejdet mere til logistik og luftkampkøretøjer.

Desuden ser fremskridt inden for batteriteknologier eksponentiel vækst i brændselsceller til lagring, effektiv strømkonvertering og distribution, hvilket nødvendiggør effektive batteristyringsløsninger. Lithium-polymerbatterier giver lang holdbarhed på grund af deres lavere vægt og højere strømlagring.

ELE Times: Giv os nogle indsigter i de fremtidige innovationer inden for ubemandede luftsystemer.

Jayaraj Rajapandian: Ubemandede luftsystemer (UAS) har været utrolig nyttige til at forbedre effektiviteten, reducere omkostningerne, nå fjerntliggende og utilgængelige områder, forbedre forsvarssystemer og, vigtigst af alt, øge sikkerheden. Det primære fokus er at forbedre autonom navigation og kontrol ved at inkorporere banebrydende teknologier såsom kunstig intelligens (AI) og Machine Learning (ML) til at fungere effektivt i komplekse miljøer og al slags vejr og skubbe udholdenheden til udvidede missioner.

I øjeblikket overvåges kommerciel brug af UAV'er af regulatorer, hovedsageligt når de opererer uden for den visuelle synslinje (BVLOS). Men avancerede sensor- og nyttelastteknologier såsom LiDAR og termiske billedsystemer kan hjælpe med at forbedre tilgængeligheden og pålideligheden.

Ubemandede kampsystemer består af luft-, land- og undervandsdroner. Ubemandede luftfartøjer bruges til at indsamle efterretninger, udføre overvågning og rekognoscering (ISR) og transportere ammunition. Regeringer verden over anerkender ubemandede kampsystemer som et aktiv, der kan sammenlignes med bemandede jagerfly, da de forbruger en betydelig del af forsvarsbudgetterne. Forskere udforsker sværm-intelligens for at gøre det muligt for flere droner at arbejde sammen og operere kollektivt, hvilket sikrer, at missionen aldrig kompromitteres, selvom mange UAV'er går tabt.

ELE Times: Uddyb nogle af de nyeste teknologier inden for flyelektronikudvikling til avanceret navigation og kontrol.

Jayaraj Rajapandian: I de sidste par årtier er satellitbaserede navigations- og kommunikationssystemer blevet mere udbredt, elektroniske systemer er blevet mere skalerbare, og højere redundans er blevet mere almindelig i nyere fly. Fly-by-wire flyvekontrolsystemer har erstattet mekaniske kontroller med elektroniske grænseflader, hvilket giver mulighed for præcis og adaptiv kontrol af flyets flyveflader. Ved at bruge en enkelt glasrude i cockpittet blev betjeningen mere problemfri. Men i midten af ​​2030'erne forudsiger ICAO, at luftrummet vil være vidne til det dobbelte af den nuværende trafik, og at industrien kræver mere end inkrementel innovation, en transformation er nødvendig.

I øjeblikket er fokus på at bringe kompakte formfaktorer og platforme systemerne. Aerospace OEM'er og teknologipartnere samarbejder om denne næste rejse. RISC-V-baserede behandlingsenheder får opmærksomhed for deres sikkerhedsfunktioner og specialbyggede funktioner, der opfylder OEM'ers behov. Samarbejdet om Avionics såsom FMS, der bruges i forskellige fly leveret af forskellige leverandører, for at skabe en samlet familie af produkter, betyder et strategisk skridt hen imod standardisering og interoperabilitet i luftfartsindustrien. Dette reducerer lageromkostningerne for OEM'er og flyselskabernes uddannelsesomkostninger.

Innovationer til at modvirke bedragede sensorer til at håndtere spoofing, anti-jamming og til at skelne venner fra fjender, og sikkerhed i kommunikation vinder opmærksomhed. Et stigende antal regionale aktører udvikler Avionics til UAV'er, hvilket bryder teknologiens adgangsbarriere. For at forblive konkurrencedygtige og relevante kræver forsvars-OEM'er en transformationsindsats for at reducere cyklustiden, som typisk tager 5 til 7 år. Digital Twin, Investering i Big-Data-behandling med High Processing Computing-kapacitet kan fremskynde denne cyklustid.

Tata Elxsis avancerede procesflow kan bruges i udviklingen af ​​en cloud-baseret Digital Twin af et undersystem. Funktionerne udviklet fra Digital Twin er skalerbare og kan bruges til flere systemer samtidigt.

ELE Times: Hvordan kan AI/ML anvendes til rumfartsdesign og -vedligeholdelse?

Jayaraj Rajapandian: Med AI- og ML-kapaciteter kan luftfartsdesign og -vedligeholdelse forbedre effektiviteten, reducere nedetiden og forbedre systemernes sundhed. AI og ML kan analysere omfattende datasæt fra simuleringer, tidligere designs og operationer i den virkelige verden for at finde frem til de mest effektive konfigurationer for flykomponenter, strukturer og systemer.

AI- og ML-værktøjer hjælper også med at bygge virtuel prototyping og test af flysystemer og komponenter. Den genererer præcise simuleringer ved hjælp af computere med høj bearbejdning, forudseende præstationsegenskaber og finjustering af designparametre. Endnu vigtigere er det, at AI- og ML-algoritmer også hjælper med forudsigelig vedligeholdelse. Disse algoritmer kan analysere sensordata fra flysystemer og komponenter for at opdage uregelmæssigheder, forudsige fejl og planlægge vedligeholdelse proaktivt. AI- og ML-værktøjer hjælper også med pleje af sundhedsovervågningssystemer og analyse af grundlæggende årsager. Vi vil snart se certificeringer gennem simuleringer af adskillige scenarier udført på systemmodellerne.

Vores løsningsaccelerator til TEDAX-Tata Elxsis big data platform bliver brugt til at bygge systemmodeller og visualisere dataene. Tata Elxsis AI-baserede Video Analytics AIVA løser komplekse scenarier i realtid.

ELE Times: Hvordan forbedrer Tata Elxsi flyproduktionseffektiviteten?

Jayaraj Rajapandian: Luft- og rumfartsindustrien øger tempoet i efterspørgslen efter opbremsning på grund af COVID-19-pandemien. Med den øgede efterspørgsel bliver OEM'er nødt til at øge deres produktionseffektivitet ved at udnytte avancerede produktionsteknologier, tilføje omkostningseffektive leverandører og integrere teknikker til produktlivscyklusstyring. Teknologier som 3D-print, robotteknologi, digitale tvillinger og automatiserede samlingssystemer kan forbedre flyproduktionen.

Tata Elxsi designer og implementerer Industry 4.0-løsninger, der forbedrer produktionsydelsen. Vi arbejder også sammen med OEM'er om at identificere leverandører til at skaffe råmaterialer, bygge til specifikation og certificere deres produkter.

Chat med os

Hej! Hvordan kan jeg hjælpe dig?