Sostenimiento de la flota digital: segunda línea de defensa

Por Australian Defense Business Review

Donde una vez que el mantenimiento de la aeronave se realizó de acuerdo con el tiempo transcurrido y las horas de vuelo, el campo de maduración del sostenimiento de la flota digital está brindando un mejor mantenimiento con una disponibilidad mejorada de la aeronave a un costo reducido.

Este concepto no es nuevo, pero la mayor acumulación de datos, junto con un uso cada vez mayor del aprendizaje automático y la inteligencia artificial, lo convierte en la herramienta de referencia para cuidar aviones militares costosos.

Amy List, directora de operaciones de mantenimiento de Boeing Defence Australia, dijo que esto fue realmente un cambio de juego, ya que permitió la innovación en el mantenimiento de las aeronaves bajo su dirección, aumentando la disponibilidad y reduciendo el costo de propiedad.


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“Me emociono mucho cuando tenemos formas nuevas e innovadoras de hacer que las flotas estén más disponibles, más confiables y más seguras, y mientras lo hacemos reduciendo el costo total de propiedad”, dijo en una conferencia de prensa. «De eso se trata realmente el sostenimiento digital».

El director de ingeniería digital de Boeing, Stephen Craig, añadió: «El sostenimiento digital es realmente el uso inteligente de datos, automatización y técnicas de análisis digital para optimizar los resultados del sostenimiento».

Ex ingeniera aeronáutica de la RAAF, List dijo que se había especializado en el mantenimiento de flotas desde que se unió a la Fuerza Aérea a principios de la década de 2000.

“Siempre hemos tenido algún acceso a los datos. Lo que realmente ha cambiado es nuestra capacidad de análisis ”, dijo a ADBR. “Tenemos muchos más datos sobre nuestras flotas. Podemos procesar todos esos datos, obtener métricas predictivas realmente sólidas sobre cuándo creemos que la aeronave podría fallar o cuándo los componentes de la aeronave se adelantan a esa curva «.

El sostenimiento digital ha existido por un tiempo y sigue siendo una capacidad que aún no ha visto todo su potencial, pero se está convirtiendo rápidamente en la nueva normalidad. En noviembre del año pasado, la ministra de Industria de Defensa, Melissa Price, publicó el Plan de Implementación Prioritaria de Capacidad Industrial Soberana para un mantenimiento más profundo e integridad estructural de la plataforma aeroespacial. Ese plan otorga una alta prioridad a la industria para cuidar las plataformas de defensa.

«Australia necesita la participación de todos los aspectos de la cadena de valor de la industria para ofrecer esta capacidad crítica de ADF», dijo el Ministro Price en el prólogo del plan. «Esta participación incluye el desarrollo de la capacidad, la innovación y las asociaciones de la industria australiana para aprovechar al máximo las tecnologías nuevas y emergentes».

List dijo que se pueden monitorear casi todos los componentes de la aeronave. “Básicamente, todo lo que se pueda imaginar en una aeronave, desde galgas extensométricas en las alas, hasta qué tan pesados ​​son los aterrizajes y cuánto se usa el equipo”, dijo.

Eso también incluye motores, con monitoreo de estado hasta válvulas de aire de purga específicas. “Aquí, gente inteligente de nuestro equipo ha presentado sus propias ideas”, dijo List. “Como ejemplo, hemos notado que cuando el aire de purga alcanza una temperatura particular, comenzamos a ver problemas. Lo incorporamos en nuestros sistemas «.

Boeing admite una amplia gama de plataformas ADF: los ocho aviones de transporte Boeing C-17A Globemaster de la RAAF, 24 Boeing F / A-18F Super Hornets, 11 Boeing EA-18G Growlers, los 12 helicópteros Boeing CH-47F Chinook del Ejército y los 15 Helicópteros Airbus EC-135T2 utilizados para el entrenamiento de vuelo inicial de la tripulación del Ejército y la Armada.

Eso se extenderá a los 29 helicópteros de ataque Boeing AH-64E Apache del Ejército que reemplazarán a los helicópteros de reconocimiento armados Airbus Tiger a partir de 2025. Luego están los aviones de la RAAF basados ​​en plataformas civiles de Boeing: seis aviones de control y alerta temprana aerotransportados E-7A Wedgetail y el eventual flota de 15 aviones de patrulla marítima P-8A Poseidon.

Pero List dice que los P-8A de la RAAF se operan de manera muy diferente a sus contrapartes civiles, el avión civil Boeing 737NG, ampliamente utilizado, cuya tripulación realiza la mayor parte de su entrenamiento en simuladores.

“(Los 737 comerciales) despegan y aterrizan muy suavemente y lo hacen una y otra vez, mientras que nuestros aviones trabajan duro”, dijo. “Los P-8 están haciendo vigilancia marítima de bajo nivel y eso golpea la estructura del avión de una manera que un avión civil nunca vería. Los pilotos también hacen mucho más entrenamiento en aviones. Golpean el avión. Aterrizan en aeródromos más cortos «.

De manera similar, los C-17A de la RAAF y otras aeronaves de transporte se operan de manera muy diferente a las grandes aeronaves civiles, que a menudo operan desde aeródromos remotos. “Los operamos de manera muy diferente a una flota civil, por lo que es realmente importante que podamos recopilar nuestros datos y hacerlos realmente aplicables a nuestra configuración, función y entorno exclusivamente australianos”, dijo List.

El potencial del sostenimiento digital se ha reconocido desde hace mucho tiempo, aunque en algunos casos, como con cualquier sistema de TI complejo, las ambiciones parecen haber excedido las capacidades iniciales. Esa parece haber sido la situación con el F-35. Desde el inicio del programa Joint Strike Fighter (JSF) se previó que este caza de quinta generación sería apoyado por medio de un sistema de gestión de mantenimiento computarizado llamado ALIS – Autonomic Logistics Information System.

El objetivo subyacente de ALIS era aumentar la confiabilidad y disponibilidad de las aeronaves al mismo tiempo que se agiliza el mantenimiento y se reducen los costos. Se pretendía que un sistema de sistemas administrara el soporte para cada F-35 en cada flota nacional en todo el mundo. Este vasto y complejo sistema adquiere datos de rendimiento de la aeronave en combate, informa al personal de mantenimiento casi en tiempo real, predice fallas de componentes e indica cuándo es necesario reemplazar las piezas.

ALIS programa y rastrea el mantenimiento de aeronaves, y administra la cadena de suministro y el inventario de piezas. El sistema de operaciones de ALIS planifica y informa de las misiones, y su sistema de capacitación rastrea los registros de capacitación de pilotos y mantenedores.

Es bien sabido que el programa JSF ha experimentado muchos desafíos, y lograr que ALIS funcione correctamente ha sido uno de los más desafiantes. En su último informe publicado en julio de 2020, la Oficina de Responsabilidad del Gobierno (GAO) detalló las visitas a cinco bases de EE. UU. Que albergan la creciente flota de aviones F-35, hablando con pilotos, mantenedores y contratistas.

Su veredicto fue que ALIS en realidad se estaba desempeñando mucho mejor que hace cinco años. Pero quedaron muchos problemas, particularmente relacionados con datos inexactos o faltantes, lo que llevó a ALIS a recomendar que algunos F-35 se conectaran a tierra cuando los encargados de mantenimiento sabían que estaban en condiciones de volar.

Lockheed Martin y la Oficina del Programa Conjunto (JPO) del F-35 en el Pentágono ahora planean abandonar ALIS y reemplazarlo con un sistema basado en la nube llamado ODIN (Red Integrada de Datos Operativos) que, según dicen, estará listo para diciembre de 2022.

El F-35 eventualmente contará con un sistema de sostenimiento digital integrado y totalmente efectivo. Simplemente no hay vuelta atrás a los días de los manuales en papel. Es una capacidad tan atractiva que se está aplicando cada vez más a las plataformas en todas partes, y no solo por los grandes jugadores.

La empresa de ingeniería de Queensland TAE Aerospace ha desarrollado un innovador sistema de monitoreo de motores de tanques para la flota de tanques M1A1 Abrams del Ejército. Con solo 59 tanques, Australia es el operador de Abrams más pequeño del mundo. Pero TAE cree que su tecnología sería de interés para el mayor operador de Abrams del mundo, el ejército estadounidense, con sus más de 3.000 tanques.

Si bien el ejército de EE. UU. Opera muchas de las mismas plataformas que el ADF, pero en cantidades mucho mayores, la experiencia de EE. UU. No siempre se aplica a Australia. Un ejemplo es el Super Hornet y Growler. List dijo que la flota mundial de Super Hornets cuenta con más de 400, la mayoría de los cuales son operados por la Marina de los EE. UU.

«En nuestro análisis de vida estructural, estamos encontrando resultados diferentes de la forma en que operamos nuestros Super Hornets a la flota global», dijo. “La Marina de los EE. UU. Hace volar sus Supers desde los portaaviones y realmente los arroja contra la cubierta. Obviamente, volamos distancias más largas y repostamos mucho más «.

La desaceleración inducida por COVID en las actividades de defensa demostró otra aplicación útil, más allá de cuidar plataformas individuales. List dijo que los períodos de prohibición de vuelos durante COVID no significaban que no hubiera responsabilidad de mantenimiento. Parte del mantenimiento está relacionado con el tiempo, por lo que los aviones que se encuentran en la rampa aún necesitaban algún servicio. “Cuando no se está volando un avión, las actividades de mantenimiento comienzan a acumularse”, dijo.

Pero el gobierno aún requiere que la RAAF pueda entregar una cierta cantidad de aviones disponibles para operaciones, lo que podría no ser posible debido al mantenimiento acumulado.

“A través de COVID pudimos hacer este análisis en todas nuestras flotas y trabajar con nuestros gerentes de capacidad para decir ‘puede mantener a sus pilotos en casa durante, por ejemplo, tres meses, pero luego realmente tendrá que comenzar a volar de nuevo’ «, Dijo List. “De lo contrario, se enfrentará a un gran problema de capacidad, tal vez 12 meses, tal vez dos años después. Debido a que entendimos exactamente cómo funcionaba la flota, pudimos hacer toda esta predicción «.

COVID ha impulsado otros avances en el sostenimiento digital. Estados Unidos nunca había confiado a los australianos la realización de una tarea de mantenimiento del C-17 muy especializada en particular con explosivos.

Cuando el trabajo venciera, sacarían a los especialistas de los EE. UU. Pero, con las restricciones de COVID, no era posible realizar el mantenimiento de vuelo de entrada y salida. La alternativa era que los técnicos de la RAAF se pusieran las gafas de realidad aumentada Microsoft HoloLens y realizaran la tarea, guiados por el personal estadounidense que podía ver, en tiempo real, exactamente lo que estaban viendo los australianos. Una vez finalizado, los expertos estadounidenses pudieron certificar que se había realizado satisfactoriamente.

“Eso es solo un gran aumento en nuestra capacidad para hacer que el avión esté disponible. También le ahorra una gran cantidad de dinero a la Fuerza Aérea ”, dijo List. “Están muy emocionados por eso. Desde entonces hemos hecho algunas otras pruebas, llevándonos las gafas cuando nos hemos desplegado en las islas del Pacífico. No queremos hacer volar a un montón de técnicos, solo queremos volar algunos y luego podemos usar las gafas para hacer la tarea «.

A pesar de avances como estos, la RAAF aún no está dispuesta a ver todo el mantenimiento del C-17 realizado en Australia. «Todo el mantenimiento más profundo se realiza en San Antonio para toda la flota mundial (de aproximadamente 275 aviones), y hay algunos beneficios reales logrados con eso», dijo.

La tecnología digital también está brindando nuevas habilidades para lidiar con problemas de integridad estructural de aeronaves. Los datos de las galgas extensométricas e inspecciones de la estructura del avión se registran en lo que se llama la herramienta Boeing Maintenance Workflow Analytics (BMWA), y eso ofrece una imagen de la estructura de la estructura del avión modelada en 3D, que muestra los puntos críticos que requieren atención.

“Las grietas son fáciles porque puedes verlas”, explicó List. “Lo que es preocupante es donde hay algún tipo de degradación debajo de la superficie que normalmente solo se puede notar mediante exámenes no destructivos como los rayos X.

«Puede ser realmente difícil entrar en la estructura para hacer eso», agregó. “Al monitorearlo, podemos estar realmente concentrados en cuándo necesitamos desmontar un avión para verlo. Estamos buscando vincular eso con la inspección autónoma «.

Este artículo fue publicado por ADBR el 5 de noviembre de 2021 y fue escrito por Max Blenkin.

Foto destacada: La RAAF ha sido pionera en el uso de Hololens durante COVID para realizar un mantenimiento complejo en sus C-17 que de otro modo habrían sido realizados por especialistas de Boeing. (ADF)