为飞行插上大数据的翅膀

经常乘飞机出行的人,几乎都遇到过因“飞机故障”导致航班延误甚至是取消的事情。事实上,航空公司也对这样的“意外”深恶痛绝,无不努力采取各种措施,避免意外故障的发生。

过去,为了不影响飞机的正常飞行,航空公司通常采取定期检查的方式:将带有微型摄像头的专业探伤仪器伸入发动机内,并根据叶片的裂纹程度、材料丢失情况判定它的损伤程度如何,并以此来决定何时送修。这种做法费时费力,效率低下,使得包括东航在内的航空公司深受困扰。

而事情被忽略的另一面却是:航空公司每年都会接收大量数据,这些飞行大数据包括飞行员的驾驶习惯、天气状况,甚至包括飞行时的空气质量,但这些数据并没有帮助航空公司全面掌握机队的运行状况,事实上,大约只有10%的数据被系统地再次处理利用。

那么,这些闲置的数据能否用来解决发动机的维修效率问题呢,答案是肯定的。提高效率的最便捷方式就是对飞行数据进行监控和分析,以数据分析软件分析每一台发动机的健康状况和运行状态,提前预判每台发动机叶片的损伤情况。



在天空领域,GE的杀手级产品是航空发动机。除此之外,工程师们还必须思考如何利用大数据管理发动机,使其达到最佳使用状态。GE基于大数据建立的发动机叶片损伤分析,为航空公司对发动机维修的安排提供了准确率高达80%的参照。

首先需要做的,是掌握发动机的历史运行“大数据”,这是所有分析和预测的基础,但完成并不容易。按照合作协议,东航投入了旗下500多台在役的CFM56发动机配合项目开展。该公司所购买的空客A320和波音737飞机很多都配备了这款发动机。东航还派出了发动机工程团队、运控、飞行安全研究院及数据分析等部门,与GE方面进行技术对接。

500多台CFM56发动机每次送修后的维修报告是大数据最重要的来源之一,其中包括零部件更换清单等各类信息。在大数据技术帮助下,GE工程师分析了东航自2012年以来3年31个机组528架次、数百万条记录的飞行数据,提供了8个研究报告,指导培训了20多名飞行操作质量分析(FOQA)人员,帮助东航大幅提升飞行操作水平,仅此一项每年就可以节约6万工时,同时还提升了飞行员的培训效果,减少了培训成本,降低了飞行风险,每年又可以为东航节约数百万美元的费用。不仅如此,在燃油管理方面,如仅按照节约0.5%燃油计算,每年就可以带来2500万美元的效益。

这让GE有了可靠的数据,针对不同的发动机向航空公司提出定制化的检修建议。“我们会告诉航空公司,基于我们的预测模型,这一台发动机应该以怎样的时间间隔检查叶片损伤。”团队工作人员韩朝说,对于每台发动机定制化的检查策略将取代以往的“一刀切”。

如果能把这些分析预测模型融入远程诊断平台,未来对高压涡轮叶片损伤的分析将直接通过软件生成,实时提供给航空公司参考。而除了叶片损伤项目外,还有诸多发动机的潜在问题可以通过类似的分析方式预测。

此外,基于预测模型的分析结果,航空公司还可以调整航线安排,降低叶片损伤和报废率,从而降低机队的维护成本。比如由于经常执飞污染程度较高地区的航线,一架客机所配置的发动机叶片损伤程度会更高,维修团队就会提出建议,让其改飞低污染地区的航线。

今年4月,在东航董事长刘绍勇和GE航空集团总裁兼CEO戴维·乔伊斯(David Joyce)的见证下,GE航空集团大中华区总裁向伟明和东航股份副总经理冯亮签订了工业互联网合作续约协议。

“东航高度重视环境保护,一直致力于提高飞机运营效率并减少排放。”刘绍勇表示,“双方合作开展机队运行大数据研究合作,是行业内生产领域与运营领域合作模式的创新。东航相信与GE的合作一定会对航空业的发展产生非常重要的价值。”


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