Το πρόγραμμα αεροδιαστημικής ReMAP
Ένα σημαντικό εγχείρημα για να επιτευχθεί η ελαχιστοποίηση του κόστους επισκευής
και η αύξηση διαθεσιμότητας του στόλου των αεροσκαφών
Ο Δραμινός επιστήμονας και συντονιστής του προγράμματος
κ. Δημήτρης Ζαρούχας μιλάει στον «Π.Τ.»
Της Σουζάνας Θεοδωρίδου
Το πρόγραμμα αεροδιαστημικής Real-time Condition-based Maintenance for adaptive Aircraft Maintenance Planning (ReMAP), με σκοπό την δημιουργία μιας πλατφόρμας βελτιστοποίησης του ελέγχου της λειτουργικότητας διαφόρων συστημάτων και δομικών στοιχείων του αεροσκάφους με στόχο από τη μια, την ελαχιστοποίηση του κόστους επισκευής και από την άλλη την αύξηση της διαθεσιμότητας του στόλου των αεροσκαφών, χρηματοδοτείται από το πρόγραμμα της ΕΕ, Horizon2020 για την έρευνα και την καινοτομία.
Περίπου 40 ερευνητές και μηχανικοί θα απασχοληθούν κατά τη διάρκεια του προγράμματος από τους 13 συμμετέχοντες, οι οποίοι προέρχονται από επτά Ευρωπαϊκές χώρες, εκ των οποίων είναι τέσσερα εκπαιδευτικά ιδρύματα, δυο ερευνητικά ινστιτούτα, και επτά εταιρείες.
Ο Δραμινός Επίκουρος Καθηγητής του Τμήματος Aerospace Structures & Materials, Aerospace Engineering Faculty, του Πανεπιστημίου Ντέλφτ, στην Ολλανδία κ. Δημήτρης Ζαρούχας, διαθέτει διττό ρόλο στο συγκεκριμένο πρόγραμμα. Από την μια πλευρά, ως συντονιστής του προγράμματος, έχει αναλάβει τον τεχνικο-οικονομικό έλεγχο της πορείας του έργου, ενώ παράλληλα, συμμετέχει και ως ερευνητής μαζί με την ομάδα του και τους συνεργάτες των άλλων συμμετεχόντων (π.χ. Πανεπιστήμιο Πατρών, ENSAM & EMBRΑER) όπου έχουν αναλάβει τον έλεγχο της ακεραιότητας των δομικών στοιχείων του αεροσκάφους κάτω από πραγματικές συνθήκες φόρτισης χρησιμοποιώντας σένσορες καταγραφής δεδομένων υγείας. Ουσιαστικά, θα πραγματοποιούν διάγνωση σε οποιαδήποτε μορφή βλάβης, ενώ παράλληλα θα προβλέπουν την απομένουσα ζωή με μεθόδους υπολογιστικής μηχανικής και τεχνητής νοημοσύνης.
Αξίζει να αναφέρουμε ότι, ο κ. Δημήτρης Ζαρούχας ο οποίος διαθέτει σημαντικό ρόλο στο συγκεκριμένο πρόγραμμα, είναι κάτοχος Διδακτορικού τίτλου με θέμα: «Τη μηχανική συμπεριφορά σύνθετων υλικών και τεχνολογιών ελέγχου διάδοσης βλάβης», από το τμήμα Mechanics of Materials & Constructions, Vrije Universiteit Brussel, του Βελγίου. Επίσης, είναι απόφοιτος της Πολυτεχνικής Σχολής Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Γεννήθηκε και μεγάλωσε στη Δράμα, και είναι απόφοιτος του 1ου Γενικού Λυκείου Δράμας.
Η εφημερίδα μας, επικοινώνησε με τον Δραμινό επιστήμονα ο οποίος μας μίλησε για τις εξελίξεις στον τομέα της αεροδιαστημικής, καθώς και για το σημαντικό project που συμμετέχει όπου για πρώτη φορά στα χρονικά της αεροναυπηγικής/αεροδιαστημικής, ερευνητικές ομάδες ανά την Ευρώπη συνεργάζονται με την ευρωπαϊκή αεροναυπηγική βιομηχανία για τη δημιουργία ενός «εγκεφάλου» όπου δεν θα εξετάζει μεμονωμένα συστήματα του αεροσκάφους, αλλά θα αντιμετωπίζει το αεροπλάνο ως ένα ολικό σύστημα.
κ. Ζαρούχα, θα θέλαμε να μας περιγράψετε το πρόγραμμα της αεροδιαστημικής, καθώς και ποιες χώρες και ποια εκπαιδευτικά ιδρύματα συμμετέχουν σε αυτό.
Το πρόγραμμα, Real-time Condition-based Maintenance for adaptive Aircraft Maintenance Planning (ReMAP) https://h2020-remap.eu/, σκοπεύει στην δημιουργία μιας πλατφόρμας βελτιστοποίησης («εγκέφαλος») του ελέγχου της λειτουργικότητας διαφόρων συστημάτων και δομικών στοιχείων του αεροσκάφους, όπως τα πτερύγια και το κέλυφος, καθώς και τον δυναμικό ορισμό χρονοδιαγράμματος για την επισκευή με στόχο απο τη μια, την ελαχιστοποίηση του κόστους επισκευής και από την άλλη την αύξηση της διαθεσιμότητας του στόλου των αεροσκαφών.
Υπολογίζεται ότι η προσαρμογή της πλατφόρμας στον τρόπο όπου οι ευρωπαϊκές αεροπορικές εταιρίες σχεδιάζουν και πραγματοποιούν τεχνικούς ελέγχους και επισκευές, μπορεί να επιφέρει μείωση 700 εκατ. ευρώ στα έξοδα τους.
Το πρόγραμμα, διαρκείας τεσσάρων ετών, χρηματοδοτείται από το πρόγραμμα της ΕΕ, Horizon2020 https://ec.europa.eu/programmes/horizon2020/en/ για την έρευνα και καινοτομία με το ποσό των 6,8 εκατ. ευρώ. Περίπου 40 ερευνητές και μηχανικοί θα απασχοληθούν κατά τη διάρκεια του προγράμματος από τους 13 συμμετέχοντες.
Οι δεκατρείς συμμετέχοντες προέρχονται από επτά Ευρωπαϊκές χώρες, εκ των οποίων είναι τέσσερα εκπαιδευτικά ιδρύματα, δυο ερευνητικά ινστιτούτα, και επτά εταιρείες, οι οποίοι είναι οι ακόλουθοι:
- Delft University of Technology, the Netherlands (Συντονιστής του προγράμματος)
- ATOS, Spain
- CEDRAT technologies, France
- ENSAM, France
- EMBRAER, Portugal
- IPN, Portugal
- KLM, the Netherlands
- ONERA, France
- OPTIMAL, Portugal
- SMARTEC, Switzerland
- UTRC, Ireland
- University of Coimbra, Portugal
- University of Patras, Greece
κ. Ζαρούχα, θα θέλαμε να μας κάνετε μια περιγραφή του ερευνητικού σας έργου.
Είναι η πρώτη φορά στα χρονικά της αεροναυπηγικής/αεροδιαστημικής, όπου ερευνητικές ομάδες ανα την Ευρώπη συνεργάζονται με την ευρωπαϊκή αεροναυπηγική βιομηχανία για τη δημιουργία ενός «εγκεφάλου» όπου δεν θα εξετάζει μεμονωμένα συστήματα του αεροσκάφους, αλλά θα αντιμετωπίζει το αεροπλάνο ως ένα ολικό σύστημα, το οποίο θα διαθέτει σένσορες καταγραφής δεδομένων κατά τη διάρκεια των πτήσεων σχετικά με την λειτουργία του. Τα δεδομένα αυτά θα αναλύονται χρησιμοποιώντας μεθόδους τεχνητής νοημοσύνης και σε συνδυασμό με τη μελέτη και γνώση της μηχανικής και μηχανολογικής συμπεριφοράς των συστημάτων θα προκύπτει η διάγνωση για την υγεία τους καθώς και πρόβλεψη της συμπεριφοράς κατά τη διάρκεια μελλοντικών πτήσεων. Η πληροφορία της διάγνωσης και πρόβλεψης θα παραδίδεται στο κέντρο αποφάσεων του εγκεφάλου όπου θα λαμβάνονται οι απαραίτητες αποφάσεις για το αν και πότε χρειάζεται το αεροσκάφος έλεγχο. Δυο είναι οι βασικές προκλήσεις που έχουμε να αντιμετωπίσουμε. Η πρώτη αφορά στο πόσο γρήγορα θα γίνονται οι αναλύσεις των δεδομένων. Παράδειγμα αποτελεί το αεροσκάφος Α350 της AIRBUS, το οποίο διαθέτει πάνω από 100.000 σένσορες καταγραφής δεδομένων και υπολογίζεται ότι κάθε ώρα πτήσης γίνεται καταγραφή 2-10 GΒ δεδομένων. Οπότε μεγάλο βάρος έχει πέσει στη βελτιστοποίηση των υπολογιστικών αλγορίθμων.
Η δεύτερη, αφορά στον συνδυασμό δεδομένων από διαφορετικά συστήματα. Το κάθε σύστημα παρέχει δεδομένα διαφορετικής μορφής τα οποία καταγράφονται ανά διαφορετικά χρονικά διαστήματα. 
(Αυτό που θέλουμε να πετύχουμε είναι ένα αεροπλάνο που μπορεί να αισθάνεται, να ομιλεί και να αποφασίζει κατά πόσο είναι διαθέσιμο να πετάξει).
Οι συμμετέχοντες έχουν διαφορετικό ρόλο και επιστημονικό υπόβαθρο (mechanical & aerospace engineers, IT engineers, safety & reliability engineers, design engineers and maintenance engineers) και όλοι μαζί διαμορφώνουμε μια ετερόκλητη ομάδα όπου ο κύριος στόχος είναι να διατηρηθούν τα πρότυπα ασφαλείας στον υψηλότερο βαθμό.
Πρακτικά, που μπορεί να εφαρμοστεί η έρευνά σας;
Η βιομηχανία της αεροναυπηγικής/αεροδιαστημικής πρωτοπορεί στην ενσωμάτωση καινοτόμων τεχνολογιών με σκοπό τη βελτιστοποίηση της λειτουργικής συμπεριφοράς του αεροσκάφους. Εφόσον αυτό το πιλοτικό πρόγραμμα εκπληρώσει τις τεχνικές δεσμεύσεις και παραδώσει στις αεροπορικές εταιρίες, τα απαραίτητα εργαλεία ώστε να επιτευχθεί η δραστική μείωση του κόστους επισκευής, τότε αυτό θα ανοίξει το δρόμο για την χρησιμοποίηση της τεχνογνωσίας και σε άλλες βιομηχανίες όπως της αιολικής ενέργειας για τον έλεγχο των ανεμογεννητριών, και της αυτοκινητοβιομηχανίας, με επιθυμητό αποτέλεσμα την αλλαγή του τρόπου επισκευής/service επιβατικών αυτοκινήτων.
Για παράδειγμα, όταν αγοράζουμε ένα καινούργιο αυτοκίνητο, η εταιρία παραγωγής προτείνει επίσκεψη στο συνεργείο ανά π.χ. 20.000 χλμ ή 1 χρόνο απο την τελευταία επίσκεψη. Η εταιρεία παραγωγής προτείνει τους συγκεκριμένους αριθμούς βάσει στατιστικής ανάλυσης δεδομένων λειτουργίας των μηχανικών/μηχανολογικών συστημάτων. Γίνεται ο έλεγχος και οι τεχνικοί επεμβαίνουν για τυχόν επιδιορθώσεις και αλλαγές που κυρίως αποφασίζουν λόγω εμπειρίας. Όμως η επίσκεψη κοστίζει τόσο στον ιδιοκτήτη αλλά και στην εταιρία χωρίς πολλές φορές να μπορέσει ο τεχνικός να προβλέψει αναπάντεχες βλάβες. Αυτό συμβαίνει λόγω της διαφορετικής χρήσης των αυτοκινήτων ανά οδηγό. Μέσω αυτής της πλατφόρμας ελέγχου της υγείας του αυτοκινήτου, όχι μόνο θα μπορέσει ο οδηγός να αποφασίσει πότε χρειάζεται να πάει το αυτοκίνητο του στο συνεργείο αλλά και να βελτιστοποιήσει τη χρήση του επιτυγχάνοντας επιμήκυνση της χρησιμότητας του.
Βεβαίως, θα πρέπει να τονίσουμε ότι ως ένα βαθμό βέλτιστη χρήση προτείνεται ήδη από τον εγκέφαλο του αυτοκινήτου στον οδηγό ώστε να μειωθεί π.χ. η κατανάλωση βενζίνης. Οπότε είναι καλός οιωνός ότι οι βιομηχανίες ήδη κινούνται προς αυτή την κατεύθυνση.
