Xlera8

Tata Elxsi förbättrar flygplanstillverkningen genom sina Industry 4.0-lösningar

Efter att ha levererat en intäktsökning på 13 % under FY24, är Tata Elxsi bland världens ledande leverantörer av design- och tekniktjänster inom branscher inklusive fordon, radio, kommunikation, hälsovård och transport. De markerar hög kompetens inom service genom designtänkande och utveckling inom digital teknik som IoT, Cloud, Mobility, Virtual Reality och AI.

Jayaraj Rajapandian, chef för flygelektronik, transport, Tata Elxsi

Rashi Bajpai, underredaktör på ELE Times pratade med Jayaraj Rajapandian, chef för flygelektronik, transport, Tata Elxsi om olika aspekter av flyg/flyg – från vad som är trendigt till vad framtiden har för branschen.

Detta är ett utdrag ur interaktionen.

ELE Times: Vilka är några av de senaste trenderna inom flygelektrifiering?

Jayaraj Rajapandian: Flygindustrin utvecklas snabbt, med många innovationer som omdefinierar området. En av de senaste framstegen är inom flygelektrifiering. Detta är ett stort lyft för att uppfylla FN:s mål för hållbar utveckling som satts upp för flygindustrin. Det handlar om att implementera elektriska framdrivningstekniker som elmotorer och turboelektrisk framdrivning genom att använda elektrisk energi för att driva flygplanet helt eller i hybridläge.

Elektrifieringen av framdrivningssystem gjorde Urban Air Mobility (UAM)-fordon till verklighet och det är ett steg närmare kommersiell drift. Mindre flygplan och drönare ger minskade utsläpp, tystare drift och förbättrad effektivitet. Elektriska ställdon driver bränsleeffektiviteten och ersätter de hydrauliskt drivna ställdonen.

Hybrid-elektriska framdrivningssystem kombinerar traditionella bränsledrivna motorer med elektriska framdrivningssystem. De större flygplanen anpassar dem för att öka bränsleeffektiviteten och minska utsläppen.

Sustainable Aviation Fuels (SAF) kan användas för att minska flygets miljöpåverkan. Investeringen för att skala SAF-produktionen ska dock övervakas mot flygets krav.

Elektriska fordon för vertikal start och landning (eVTOL) möjliggör vertikal start och landning, vilket minskar beroendet av infrastruktur som en dedikerad landningsbana. Vertiport låser upp potentialen för stadsflyg. Dessa fordon kommer att integreras mer för logistik och luftstridsfordon.

Dessutom ser framsteg inom batteriteknologi en exponentiell tillväxt av bränsleceller för lagring, effektiv kraftomvandling och distribution, vilket kräver effektiva batterihanteringslösningar. Litiumpolymerbatterier möjliggör lång uthållighet tack vare sin lägre vikt och högre energilagring.

ELE Times: Ge oss lite insikter i framtida innovationer inom obemannade luftsystem.

Jayaraj Rajapandian: Unmanned Air Systems (UAS) har varit otroligt användbara för att förbättra effektiviteten, minska kostnaderna, nå avlägsna och otillgängliga områden, förbättra försvarssystemen och, viktigast av allt, förbättra säkerheten. Det primära fokuset är att förbättra autonom navigering och kontroll genom att införliva banbrytande teknologier som artificiell intelligens (AI) och maskininlärning (ML) för att fungera effektivt i komplexa miljöer och alla väderförhållanden och driva uthålligheten för utökade uppdrag.

För närvarande övervakas kommersiell användning av UAV av tillsynsmyndigheter, främst när de arbetar utanför den visuella siktlinjen (BVLOS). Men avancerade sensor- och nyttolastteknologier som LiDAR och termiska bildsystem kan hjälpa till att förbättra tillgängligheten och tillförlitligheten.

Obemannade stridssystem består av flyg-, land- och undervattensdrönare. Obemannade flygfarkoster används för att samla in underrättelser, utföra övervakning och spaning (ISR) och bära ammunition. Regeringar världen över erkänner obemannade stridssystem som en tillgång jämförbar med bemannade stridsflygplan eftersom de förbrukar en betydande del av försvarsbudgeten. Forskare undersöker svärmintelligens för att göra det möjligt för flera drönare att arbeta tillsammans och fungera kollektivt, vilket säkerställer att uppdraget aldrig äventyras, även om många UAV:er går förlorade.

ELE Times: Utveckla några av de senaste teknologierna inom flygelektronikutveckling för avancerad navigering och kontroll.

Jayaraj Rajapandian: Under de senaste decennierna har satellitbaserade navigations- och kommunikationssystem blivit mer utbredda, elektroniska system har blivit mer skalbara och högre redundans har blivit vanligare i nya flygplan. Fly-by-wire flygkontrollsystem har ersatt mekaniska kontroller med elektroniska gränssnitt, vilket möjliggör exakt och adaptiv kontroll av flygplanets flygytor. Genom att använda en enda glasruta i cockpitens flygdäck blev operationen mer sömlös. Men i mitten av 2030-talet förutspår ICAO att luftrummet kommer att bevittna den dubbla nuvarande trafiken och industrin kräver mer än inkrementell innovation, en omvandling behövs.

För närvarande ligger fokus på att skapa kompakta formfaktorer och plattforma systemen. Aerospace OEMs och teknologipartners samarbetar på denna nästa resa. RISC-V-baserade bearbetningsenheter får uppmärksamhet för sina säkerhetsfunktioner och specialbyggda kapaciteter som möter OEMs behov. Samarbetet om flygelektronik såsom FMS, som används i olika flygplan som levereras av olika leverantörer, för att skapa en enhetlig produktfamilj innebär ett strategiskt steg mot standardisering och interoperabilitet inom flygindustrin. Detta minskar lagerkostnaderna för OEM-tillverkare och flygbolagens utbildningskostnader.

Innovationer för att motverka vilseledda sensorer för att hantera spoofing, anti-jamming och för att skilja vänner från fiender, och säkerhet i kommunikation får uppmärksamhet. Ett växande antal regionala aktörer utvecklar Avionics för UAV, vilket bryter den tekniska inträdesbarriären. För att förbli konkurrenskraftiga och relevanta kräver försvars-OEM:er transformerande ansträngningar för att minska cykeltiden, vilket vanligtvis tar 5 till 7 år. Digital Twin, investering i Big-Data-bearbetning med hög bearbetningsförmåga Datorkapacitet kan påskynda denna cykeltid.

Tata Elxsis avancerade processflöde kan användas i utvecklingen av en molnbaserad Digital Twin av ett delsystem. Funktionerna som utvecklats från Digital Twin är skalbara och kan användas för flera system samtidigt.

ELE Times: Hur kan AI/ML användas för flygdesign och underhåll?

Jayaraj Rajapandian: Med AI- och ML-kapacitet kan flygdesign och underhåll förbättra effektiviteten, minska stilleståndstiden och förbättra systemens hälsa. AI och ML kan analysera omfattande datauppsättningar från simuleringar, tidigare konstruktioner och verkliga operationer för att lokalisera de mest effektiva konfigurationerna för flygplanskomponenter, strukturer och system.

AI- och ML-verktyg hjälper också till att bygga virtuella prototyper och testa flygplanssystem och komponenter. Den genererar exakta simuleringar med hjälp av datorer med hög bearbetning, förutseende prestandaegenskaper och finjustering av designparametrar. Ännu viktigare, AI- och ML-algoritmer hjälper också till med prediktivt underhåll. Dessa algoritmer kan analysera sensordata från flygplanssystem och komponenter för att upptäcka anomalier, förutsäga fel och proaktivt schemalägga underhåll. AI- och ML-verktyg hjälper också till i vården av hälsoövervakningssystem och analys av grundorsaker. Vi kommer snart att se certifieringar genom simuleringar av ett flertal scenarier som utövats på systemmodellerna.

Vår lösningsaccelerator för TEDAX-Tata Elxsis big data-plattform används för att bygga systemmodeller och visualisera data. Tata Elxsis AI-baserade Video Analytics AIVA löser komplexa scenarier i realtid.

ELE Times: Hur förbättrar Tata Elxsi flygplansproduktionens effektivitet?

Jayaraj Rajapandian: Flygindustrin ökar efterfrågan efter avmattningen på grund av covid-19-pandemin. Med den ökade efterfrågan kommer OEM-tillverkare att behöva förbättra sin produktionseffektivitet genom att utnyttja avancerad tillverkningsteknik, lägga till kostnadseffektiva leverantörer och integrera tekniker för produktlivscykelhantering. Tekniker som 3D-utskrift, robotteknik, digitala tvillingar och automatiserade monteringssystem kan förbättra flygplansproduktionen.

Tata Elxsi designar och implementerar Industry 4.0-lösningar, vilket förbättrar tillverkningsprestanda. Vi arbetar också med OEM-tillverkare för att identifiera leverantörer för att köpa råvaror, bygga till specifikation och certifiera deras produkter.

Chatta med oss

Hallå där! Hur kan jag hjälpa dig?