Xlera8

Tata Elxsi parandab oma Industry 4.0 lahenduste kaudu lennukite tootmise jõudlust

Olles 13. majandusaastal kasvatanud 24% tulusid, on Tata Elxsi üks maailma juhtivaid disaini- ja tehnoloogiateenuste pakkujaid sellistes tööstusharudes nagu autotööstus, ringhääling, side, tervishoid ja transport. Nad tähistavad kõrget teeninduse pädevust disainimõtlemise ja digitaaltehnoloogiate (nt asjade Interneti, pilve, mobiilsuse, virtuaalreaalsuse ja AI) arendamise kaudu.

Jayaraj Rajapandian, Tata Elxsi avioonika ja transpordi juht

ELE Timesi alamtoimetaja Rashi Bajpai rääkis Tata Elxsi lennundus- ja transpordiosakonna juhi Jayaraj Rajapandianiga lennunduse ja lennunduse erinevatest aspektidest – alates trendidest ja lõpetades sellega, mida tööstuse tulevik toob.

See on väljavõte interaktsioonist.

ELE Times: Millised on lennunduse elektrifitseerimise uusimad suundumused?

Jayaraj Rajapanian: Lennundus- ja kosmosetööstus areneb kiiresti ning paljud uuendused määravad valdkonna ümber. Üks viimaseid edusamme on kosmosesõidukite elektrifitseerimine. See on suur tõuge lennundustööstusele seatud ÜRO säästva arengu eesmärkide täitmiseks. See hõlmab elektriliste tõukejõutehnoloogiate (nt elektrimootorid ja turboelektriline tõukejõud) rakendamist, kasutades elektrienergiat õhusõiduki täielikuks või hübriidrežiimis toiteks.

Käiturisüsteemide elektrifitseerimine muutis Urban Air Mobility (UAM) sõidukid reaalsuseks ja see on samm lähemale kommertskasutusele. Väiksemad lennukid ja droonid vähendavad heitkoguseid, vaiksemat tööd ja paremat tõhusust. Elektrilised ajamid suurendavad kütusesäästlikkust ja asendavad hüdroajamiga ajamid.

Hübriid-elektri jõusüsteemid ühendavad traditsioonilised kütusel töötavad mootorid elektriliste jõusüsteemidega. Suuremad lennukid kohandavad neid kütusesäästlikkuse suurendamiseks ja heitkoguste vähendamiseks.

Säästvaid lennukütuseid (SAF) saab kasutada lennunduse keskkonnamõju vähendamiseks. Siiski tuleb SAF-i tootmise suurendamiseks tehtavaid investeeringuid jälgida lennunduse nõudluse suhtes.

Elektrilised vertikaalsed õhkutõusmis- ja maandumissõidukid (eVTOL) võimaldavad vertikaalset õhkutõusmist ja maandumist, mis vähendab sõltuvust infrastruktuurist, näiteks spetsiaalsest rajast. Vertiport avab linnaõhu liikuvuse potentsiaali. Neid sõidukeid kasutatakse rohkem logistika- ja õhulahingusõidukite jaoks.

Lisaks näitavad akutehnoloogiate edusammud hüppeliselt kasvu kütuseelementide mahus ladustamiseks, tõhusaks võimsuse muundamiseks ja jaotamiseks, mistõttu on vaja tõhusaid akuhalduslahendusi. Liitiumpolümeerakud võimaldavad pikka vastupidavust tänu oma väiksemale kaalule ja suuremale võimsusele.

ELE Times: andke meile ülevaade mehitamata õhusüsteemide tulevastest uuendustest.

Jayaraj Rajapanian: Mehitamata õhusüsteemid (UAS) on olnud uskumatult kasulikud tõhususe parandamisel, kulude vähendamisel, kaugematesse ja ligipääsmatutesse piirkondadesse jõudmisel, kaitsesüsteemide täiustamisel ja, mis kõige tähtsam, ohutuse suurendamisel. Peamine eesmärk on parandada autonoomset navigatsiooni ja juhtimist, kaasates tipptasemel tehnoloogiaid, nagu tehisintellekt (AI) ja masinõpe (ML), et töötada tõhusalt keerukates keskkondades ja iga ilmaga ning suurendada vastupidavust pikemate missioonide jaoks.

Praegu jälgivad reguleerivad asutused mehitamata õhusõidukite kaubanduslikku kasutamist, peamiselt siis, kui need töötavad väljaspool visuaalset vaatevälja (BVLOS). Täiustatud andurite ja kandevõime tehnoloogiad, nagu LiDAR ja termopildisüsteemid, võivad aga aidata parandada kättesaadavust ja töökindlust.

Mehitamata lahingusüsteemid koosnevad õhu-, maa- ja veealustest droonidest. Mehitamata õhusõidukeid kasutatakse luureandmete kogumiseks, seire- ja luuretegevuseks (ISR) ning laskemoona vedamiseks. Valitsused üle maailma tunnustavad mehitamata lahingusüsteeme kui mehitatud hävituslennukitega võrreldavat vara, kuna need kulutavad olulise osa kaitse-eelarvest. Teadlased uurivad sülemi luureandmeid, et võimaldada mitmel droonil koos töötada ja ühiselt tegutseda, tagades, et missiooni ei ohustata, isegi kui paljud UAV-d lähevad kaduma.

ELE Times: täiustab täiustatud navigeerimise ja juhtimise jaoks mõnda avioonika arendamise uusimat tehnoloogiat.

Jayaraj Rajapanian: Viimase paarikümne aasta jooksul on satelliidipõhised navigatsiooni- ja sidesüsteemid muutunud laiemalt levinud, elektroonilised süsteemid on muutunud skaleeritavamaks ja suurem koondamine on viimastel lennukitel muutunud tavalisemaks. Fly-by-wire lennujuhtimissüsteemid on asendanud mehaanilised juhtseadmed elektrooniliste liidestega, võimaldades lennukite lennupindade täpset ja adaptiivset juhtimist. Ühe klaasi kasutamine kokpiti kabiinis muutis toimingu sujuvamaks. Siiski ennustab ICAO 2030. aastate keskpaigaks, et õhuruum kahekordistub praegusest liiklusest ja tööstus vajab enamat kui järkjärgulist uuendust, vaja on ümberkujundamist.

Praegu keskendutakse kompaktsete vormitegurite toomisele ja süsteemide platvormile. Aerospace originaalseadmete tootjad ja tehnoloogiapartnerid teevad sellel järgmisel teekonnal koostööd. RISC-V-põhised töötlemisüksused pälvivad tähelepanu nende turvafunktsioonide ja kohandatud võimaluste tõttu, mis vastavad originaalseadmete tootjate vajadustele. Koostöö avioonika (nt FMS) alal, mida kasutatakse erinevate tarnijate erinevates õhusõidukites, et luua ühtne tooteperekond, tähendab strateegilist sammu lennundustööstuse standardimise ja koostalitlusvõime suunas. See vähendab originaalseadmete tootjate laokulusid ja lennufirmade koolituskulusid.

Tähelepanu koguvad uuendused petetud andurite vastu võitlemiseks, et hallata võltsimist, segamisvastast võitlust ja eristada sõpru vaenlastest ning turvalisust. Üha suurem arv piirkondlikke tegijaid arendab mehitamata õhusõidukite jaoks avioonikat, mis murrab tehnoloogia sisenemise barjääri. Konkurentsis ja asjakohasena püsimiseks nõuavad kaitsetööstuse originaalseadmete tootjad ümberkujundamistööd, et lühendada tsükliaega, mis võtab tavaliselt aega 5–7 aastat. Digital Twin, investeering suurandmete töötlemisse koos suure töötlusega andmetöötlusvõimega võib seda tsükliaega kiirendada.

Tata Elxsi täiustatud protsessivoogu saab kasutada alamsüsteemi pilvepõhise Digital Twini arendamisel. Digital Twinist välja töötatud funktsioonid on skaleeritavad ja neid saab kasutada samaaegselt mitme süsteemi jaoks.

ELE Times: Kuidas saab AI/ML-i kasutada kosmosetööstuse projekteerimisel ja hooldamisel?

Jayaraj Rajapanian: Tehisintellekti ja ML võimaluste abil saab kosmosetööstuse projekteerimine ja hooldus parandada tõhusust, vähendada seisakuid ja parandada süsteemide tervist. AI ja ML saavad analüüsida ulatuslikke andmekogumeid simulatsioonidest, varasematest kujundustest ja tegelikest operatsioonidest, et määrata kindlaks õhusõiduki komponentide, struktuuride ja süsteemide kõige tõhusamad konfiguratsioonid.

AI ja ML tööriistad aitavad luua ka virtuaalseid prototüüpe ning lennukisüsteemide ja komponentide testimist. See genereerib täpseid simulatsioone, kasutades suure töötlusega arvuteid, prognoosides jõudlusomadusi ja viimistledes disainiparameetreid. Veelgi olulisem on see, et AI- ja ML-algoritmid aitavad ka ennustaval hooldusel. Need algoritmid suudavad analüüsida õhusõiduki süsteemide ja komponentide andurite andmeid, et tuvastada kõrvalekaldeid, ennustada rikkeid ja planeerida hooldust ennetavalt. AI ja ML tööriistad aitavad ka terviseseiresüsteemide eest hoolitsemisel ja algpõhjuste analüüsimisel. Peagi näeme sertifikaate paljude süsteemimudelitel kasutatud stsenaariumide simulatsioonide kaudu.

Meie TEDAX-Tata Elxsi suurandmete platvormi lahenduskiirendit kasutatakse süsteemimudelite koostamiseks ja andmete visualiseerimiseks. Tata Elxsi AI-põhine videoanalüüsi AIVA lahendab keerulised stsenaariumid reaalajas.

ELE Times: Kuidas Tata Elxsi suurendab lennukite tootmise efektiivsust?

Jayaraj Rajapanian: Lennundus- ja kosmosetööstus kiirendab nõudluse kasvu pärast COVID-19 pandeemia tõttu aeglustumist. Nõudluse kasvu tõttu peavad originaalseadmete tootjad suurendama oma tootmistõhusust, kasutades täiustatud tootmistehnoloogiaid, lisades kulutõhusaid tarnijaid ja integreerides toote elutsükli juhtimise tehnikaid. Sellised tehnoloogiad nagu 3D-printimine, robootika, digitaalsed kaksikud ja automatiseeritud koostesüsteemid võivad õhusõidukite tootmist tõhustada.

Tata Elxsi kavandab ja juurutab tööstus 4.0 lahendusi, parandades tootmist. Teeme ka koostööd originaalseadmete tootjatega, et tuvastada tarnijaid, kes hankivad toorainet, ehitame spetsifikatsiooni järgi ja sertifitseerivad oma tooteid.

Jututuba koos meiega

Tere! Kuidas ma teid aidata saan?