Avendo realizzato una crescita dei ricavi del 13% nell'anno fiscale 24, Tata Elxsi è tra i principali fornitori di servizi tecnologici e di progettazione a livello mondiale in settori tra cui automobilistico, radiotelevisivo, comunicazioni, sanità e trasporti. Segnano un'elevata competenza nel servizio attraverso il pensiero progettuale e lo sviluppo di tecnologie digitali come IoT, Cloud, Mobilità, Realtà virtuale e AI.
Rashi Bajpai, vicedirettore di ELE Times, ha parlato con Jayaraj Rajapandian, responsabile dell'avionica e dei trasporti di Tata Elxsi su vari aspetti dell'aerospaziale/aviazione, dalle tendenze a ciò che il futuro riserva al settore.
Questo è un estratto dell'interazione.
ELE Times: Quali sono alcune delle ultime tendenze nell'elettrificazione aerospaziale?
Jayaraj Rajapandiano: L’industria aerospaziale è in rapida evoluzione, con molte innovazioni che ridefiniscono il campo. Uno degli ultimi progressi riguarda l’elettrificazione aerospaziale. Si tratta di un importante impulso per raggiungere gli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite fissati per l’industria aerospaziale. Implica l’implementazione di tecnologie di propulsione elettrica come motori elettrici e propulsione turboelettrica utilizzando l’energia elettrica per alimentare l’aereo in modo completo o in modalità ibrida.
L’elettrificazione dei sistemi di propulsione ha reso i veicoli Urban Air Mobility (UAM) una realtà e rappresenta un passo avanti verso l’operazione commerciale. Gli aerei e i droni più piccoli garantiscono emissioni ridotte, funzionamento più silenzioso e maggiore efficienza. Gli attuatori elettrici favoriscono l’efficienza del carburante e stanno sostituendo gli attuatori idraulici.
I sistemi di propulsione ibrida-elettrica combinano i tradizionali motori alimentati a carburante con i sistemi di propulsione elettrica. Gli aerei più grandi li adattano per aumentare l’efficienza del carburante e ridurre le emissioni.
I carburanti sostenibili per l'aviazione (SAF) possono essere utilizzati per ridurre l'impatto ambientale dell'aviazione. Tuttavia, l’investimento per ridimensionare la produzione di SAF deve essere monitorato rispetto alle richieste del settore aeronautico.
I veicoli elettrici di decollo e atterraggio verticale (eVTOL) consentono il decollo e l'atterraggio verticale, riducendo la dipendenza da infrastrutture come una pista dedicata. Vertiport libera il potenziale della mobilità aerea urbana. Questi veicoli saranno incorporati maggiormente per la logistica e i veicoli da combattimento aereo.
Inoltre, i progressi nelle tecnologie delle batterie stanno vedendo una crescita esponenziale delle celle a combustibile per lo stoccaggio, la conversione e la distribuzione efficace dell’energia, rendendo necessarie soluzioni efficaci di gestione della batteria. Le batterie ai polimeri di litio consentono una lunga durata grazie al loro peso inferiore e alla maggiore capacità di accumulo di energia.
ELE Times: dacci alcuni spunti sulle future innovazioni nei sistemi aerei senza pilota.
Jayaraj Rajapandian: I sistemi aerei senza pilota (UAS) si sono rivelati incredibilmente utili per migliorare l'efficienza, ridurre i costi, raggiungere aree remote e inaccessibili, migliorare i sistemi di difesa e, soprattutto, aumentare la sicurezza. L’obiettivo principale è migliorare la navigazione e il controllo autonomi incorporando tecnologie all’avanguardia come l’intelligenza artificiale (AI) e il machine learning (ML) per operare efficacemente in ambienti complessi e in tutte le condizioni atmosferiche e aumentare la resistenza per missioni estese.
Attualmente, l’uso commerciale degli UAV è monitorato dalle autorità di regolamentazione, principalmente quando operano oltre la linea di vista visiva (BVLOS). Tuttavia, tecnologie avanzate di sensori e carichi utili come LiDAR e sistemi di imaging termico potrebbero contribuire a migliorare la disponibilità e l’affidabilità.
I sistemi di combattimento senza pilota sono costituiti da droni aerei, terrestri e sottomarini. I veicoli aerei senza pilota vengono utilizzati per raccogliere informazioni, condurre sorveglianza e ricognizione (ISR) e trasportare munizioni. I governi di tutto il mondo riconoscono i sistemi di combattimento senza pilota come una risorsa paragonabile agli aerei da combattimento con equipaggio poiché consumano una parte significativa dei budget della difesa. I ricercatori stanno esplorando l’intelligenza dello sciame per consentire a diversi droni di lavorare insieme e operare collettivamente, garantendo che la missione non venga mai compromessa, anche se molti UAV andassero persi.
ELE Times: Elaborazione di alcune delle più recenti tecnologie nello sviluppo dell'avionica per la navigazione e il controllo avanzati.
Jayaraj Rajapandiano: Negli ultimi due decenni, i sistemi di navigazione e comunicazione basati su satellite sono diventati più diffusi, i sistemi elettronici sono diventati più scalabili e una maggiore ridondanza è diventata più comune negli aerei più recenti. I sistemi di controllo di volo fly-by-wire hanno sostituito i controlli meccanici con interfacce elettroniche, consentendo un controllo preciso e adattivo delle superfici di volo dell'aereo. L'utilizzo di un unico pannello di vetro nei ponti di volo della cabina di pilotaggio ha reso le operazioni più fluide. Tuttavia, entro la metà degli anni ’2030, l’ICAO prevede che lo spazio aereo raddoppierà il traffico attuale e che il settore richiede più che un’innovazione incrementale: è necessaria una trasformazione.
Attualmente, l'attenzione è rivolta a fattori di forma compatti e alla piattaforma dei sistemi. Gli OEM aerospaziali e i partner tecnologici stanno collaborando a questo prossimo viaggio. Le unità di elaborazione basate su RISC-V stanno guadagnando attenzione per le loro funzionalità di sicurezza e capacità personalizzate che soddisfano le esigenze degli OEM. La collaborazione su avionica come FMS, utilizzata in diversi velivoli forniti da vari fornitori, per creare una famiglia unificata di prodotti significa un passo strategico verso la standardizzazione e l'interoperabilità nel settore dell'aviazione. Ciò riduce i costi di inventario per gli OEM e i costi di formazione delle compagnie aeree.
Stanno guadagnando attenzione le innovazioni per contrastare i sensori ingannati per gestire lo spoofing, l'anti-jamming e per distinguere gli amici dai nemici, e la sicurezza nelle comunicazioni. Un numero crescente di attori regionali sta sviluppando l’avionica per gli UAV, rompendo la barriera all’ingresso della tecnologia. Per rimanere competitivi e rilevanti, gli OEM del settore della difesa necessitano di uno sforzo di trasformazione volto a ridurre i tempi di ciclo, che in genere richiedono dai 5 ai 7 anni. Digital Twin: gli investimenti nell’elaborazione dei Big Data con capacità di calcolo ad alta elaborazione possono accelerare questo tempo di ciclo.
Il flusso di processo avanzato di Tata Elxsi può essere utilizzato nello sviluppo di un Digital Twin basato su cloud di un sottosistema. Le funzionalità sviluppate dal Digital Twin sono scalabili e possono essere utilizzate per più sistemi contemporaneamente.
ELE Times: Come si può adottare l'intelligenza artificiale/ML per la progettazione e la manutenzione aerospaziale?
Jayaraj Rajapandiano: Grazie alle funzionalità AI e ML, la progettazione e la manutenzione aerospaziale possono migliorare l'efficienza, ridurre i tempi di inattività e migliorare l'integrità dei sistemi. L'intelligenza artificiale e il machine learning possono analizzare estesi set di dati provenienti da simulazioni, progetti passati e operazioni nel mondo reale per individuare le configurazioni più efficaci per componenti, strutture e sistemi dell'aeromobile.
Gli strumenti di intelligenza artificiale e machine learning aiutano anche a costruire prototipi virtuali e testare sistemi e componenti di aeromobili. Genera simulazioni precise utilizzando computer ad alta elaborazione, anticipando le caratteristiche prestazionali e perfezionando i parametri di progettazione. Ancora più importante, gli algoritmi AI e ML aiutano anche nella manutenzione predittiva. Questi algoritmi possono analizzare i dati dei sensori provenienti da sistemi e componenti dell'aeromobile per rilevare anomalie, prevedere guasti e pianificare la manutenzione in modo proattivo. Gli strumenti di intelligenza artificiale e machine learning aiutano anche nella cura dei sistemi di monitoraggio sanitario e nell’analisi delle cause profonde. A breve vedremo certificazioni attraverso simulazioni di numerosi scenari esercitati sui modelli del sistema.
Il nostro acceleratore di soluzioni per la piattaforma big data di TEDAX-Tata Elxsi viene utilizzato per creare modelli di sistema e visualizzare i dati. L'analisi video AIVA basata sull'intelligenza artificiale di Tata Elxsi risolve scenari complessi in tempo reale.
ELE Times: In che modo Tata Elxsi sta migliorando l'efficienza della produzione aeronautica?
Jayaraj Rajapandiano: L’industria aerospaziale sta accelerando il ritmo della domanda dopo il rallentamento dovuto alla pandemia di COVID-19. Con l’aumento della domanda, gli OEM dovranno migliorare la propria efficienza produttiva attingendo a tecnologie di produzione avanzate, aggiungendo fornitori economicamente vantaggiosi e integrando tecniche di gestione del ciclo di vita del prodotto. Tecnologie come la stampa 3D, la robotica, i gemelli digitali e i sistemi di assemblaggio automatizzato possono migliorare la produzione di aeromobili.
Tata Elxsi progetta e implementa soluzioni Industria 4.0, migliorando le performance produttive. Collaboriamo inoltre con gli OEM per identificare i fornitori che si occupano dell'approvvigionamento delle materie prime, della costruzione secondo le specifiche e della certificazione dei loro prodotti.
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- Fonte: https://www.eletimes.com/tata-elxsi-is-improving-aircraft-manufacturing-performance-through-its-industry-4-0-solutions