数字双胞胎在航空发动机健康监测中会发挥更重要的作用吗?

导读:数字化双胞胎技术在过去几年已经被频繁提起,德国西门子和美国GE公司都推出了相应的技术。那么,数字双胞胎在航空发动机健康监测中会发挥更重要的作用吗?

数字双胞胎在航空发动机健康监测中会发挥更重要的作用吗?

在过去的几年中,数字双胞胎技术在航空发动机维修维护和大修(MRO,Maintenance、Repair and Overhaul) 行业最受关注。

MRO和ERP软件巨头IFS公司商业航空总监马克·马丁(Mark Martin)表示:“数字双胞胎是指一种物质资产的虚拟复制品,比如航空发动机,它的数字双胞胎可以在地面显示它在空中是如何工作的。”

那这与传统的点检式健康监测有何不同?马丁表示,对于特别复杂而又高价值的资产来说,数字化双胞胎可以更早、更深入、更详细地应用监控方法。例如,工程师可以在发动机设计和制造阶段就设置和编译数千个数据点,然后就可以利用这些数据点建立一个实时跟踪和监控的数学模型,为发动机的整个生命周期提供更多的重要信息:如各个截面的温度、压力和空气流量,而不仅仅是传统传感器可采集到的数据点。

此外,通过为航空发动机构建数字双胞胎,航空发动机制造商、航空公司和MRO服务商都可以接收到有关发动机零部件的早期预警和预测,包括可能的故障。工程师甚至可以根据天气、性能、操控和其它变量来模拟航空发动机的运行情况,这也可以使得航空发动机服役的时长更长,更可靠。

这个方法甚至不仅仅应用在了航空发动机上,GE公司还研发了一个飞机起落架的数字双胞胎。飞机起落架性能对使用非常敏感,特别是硬着陆。

马丁表示,传统的监控方式就是把传感器放置到起落架典型的故障点上,如液压和制动系统温度,提供实时数据监控,以预测早期的故障并诊断起落架的剩余寿命周期。

有了数字双胞胎后,工程师和MRO服务商可以把这些传感器上获得的数据,与数字双胞胎上的数据进行比较,同时数字双胞胎的运行过程也与真实的起落架运行一致,经过不同类型的天气,经历经常磨损。如果两边的数据集不匹配,那么就基本可以断定该起落架进入维修维护服务了。

咨询公司IDC的一项研究表明,数字双胞胎的使用可以使得设备的维护时长缩短30%,马丁表示:“2018年,随着技术的成熟,预计会获得更多的收益。”

(编辑:Allen)

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