Цифровая трансформация авиационной отрасли России затрагивает все ее «крылья»: от конструкторской документации до аэродромной логистики.
Элементы цифровизации в авиационной отрасли России встречаются давно: в 1990-е годы XX века на предприятиях Объединенной авиастроительной корпорации уже создавались первые 3D-модели самолетов. К одному из первых этапов цифровизации авиаотрасли также можно отнести массовый перевод в цифровой формат проектной и конструкторской документации. В этот процесс активно включилиcь «Туполев», «Ильюшин», РСК «МиГ», которые делают теперь авиационные чертежи в 3D-формате и полностью уходят от «бумаги» и «железа» в процессе разработки воздушных судов.
В начале 2010-х годов процессы трансформации отрасли ускорились вместе с развитием самих цифровых технологий. Причем охватывает она уже все процессы в авиационной промышленности: от разработки модели воздушного судна до его производства и эксплуатации. Реализуются проекты по цифровой трансформации производств с помощью элементов интернета вещей, предиктивной аналитики и цифровых двойников отдельных агрегатов и целых самолетов. «Цифра» позволяет оптимизировать авиастроение, которое является одним из наиболее затратных и сложных инженерно-технических процессов в промышленности в целом.
В Стратегии развития авиационной промышленности России на период 2018-2030 гг. правительство четко обозначило цифровизацию в качестве приоритета. Была сформулирована цель создания комплексной цифровой платформы, которая интегрировала бы основные процессы в авиаотрасли. Среди них разработка и оформление конструкторской документации, мониторинг эксплуатации самолетов в реальном времени, создание единой цифровой системы для взаимодействия всех участников отрасли в целях продвижения и сбыта авиационной техники. Цифровая платформа должна объединить данные сертификационных центров, производств, научных институтов и конструкторских бюро, лизинговых компаний и предприятий по эксплуатации воздушных судов. Вся бумажная документация будет переведена в цифровой формат.
Кроме того, трансформация отрасли должна охватить сложные процессы, связанные с продажами, лизингом, страхованием и эксплуатацией авиационной техники. Будет создана «цифровая биржа» для размещения объявлений о лизинге воздушных судов, предложений страховщиков и банков по финансированию проектов в сфере авиации. Наконец, в рамках единого цифрового пространства между авиапредприятиями настраивается электронный документооборот, а также формируется общая для всех участников отрасли система стандартов, правил и регламентов работы.
Как уже используются цифровые технологии в авиации
В истории российской авиационной отрасли немало ярких примеров внедрения цифровых технологических решений. Прежде всего, в «цифре» сконструированы и разработаны главные российские гражданские лайнеры: Superjet 100 и МС-21.
Гражданский самолет Superjet 100 (SJ-100) — первое воздушное судно, полностью разработанное в новой России после распада СССР. Показательно, что в процессе создания этой модели впервые были использованы цифровые технологии, в частности виртуальное проектирование и перевод в цифровой вид технической документации.
Также цифровые решения используются при разработке МС-21 («Магистрального самолета XXI века») в Инженерном центре им. А.С. Яковлева, главном конструкторском подразделении корпорации «Иркут». Это первый самолет из “семейства” ближне- и среднемагистральных узкофюзеляжных авиалайнеров, созданный в постсоветской России. При реализации этого проекта разрабатывается, в частности, цифровой информационно-вычислительный комплекс системы управления (КСУ). Его появление станет прецедентом для российской авиаотрасли. Комплекс способен поддерживать заданный уровень безопасности полета. Кроме того, в создании МС-21 будет использоваться цифровой макет — или цифровой двойник — модели самолета, повторяющий в «цифре» все его компоненты и системы. Это позволит всем участникам процесса разработки иметь постоянный доступ к исчерпывающей информации о самолете. Но главное, что цифровой двойник позволяет ускорить процессы создания различных модификаций воздушного судна за счет того, что появляются возможности протестировать работу его агрегатов и систем в виртуальном виде. При этом в синхронном режиме с разработкой и тестированием формируется и техническая документация самолета. В целом использование математических моделей в процессе конструирования воздушного судна позволило сократить сроки его создания на месяцы и даже, возможно, годы.
Появляются цифровые двойники не только самих самолетов, но и их двигателей: для МС-21 это ПД-14, для SSJ-100 — ПД-8. Конструирование лайнеров и испытания двигателей полностью переходят в цифровое пространство, что позволяет с помощью моделей предиктивной аналитики заранее просчитывать возможные проблемы в работе оборудования. Так, компания S7 Airlines разрабатывает и уже начинает использовать цифровые решения для предиктивного технического обслуживания самолетов впервые в российской авиации. Проект реализован под руководством Павла Воронина, советника генерального директора авиакомпании, ответственного за работу с большими данными. Программа предиктивной аналитики Big Data работает с данными по всему парку самолетов авиакомпании. Она агрегирует и анализирует информацию о техническом обслуживании и состоянии всех компонентов воздушного судна, строит на их основании математические предсказательные модели и помогает сотрудникам авиакомпании оценивать вероятность дефектов и неисправностей. Исходя из данных этого анализа, воздушное судно может подвергаться дополнительной диагностике. Причем цифровая система способна обрабатывать массивы информации, собранной за несколько лет эксплуатации самолетов. Команда под руководством Павла Воронина смогла запустить в обработку данные о воздушных судах авиакомпании с 2012 года. Активное использование цифровой платформы, запущенной Ворониным, позволило компании достичь двух целей: повысить безопасность полетов и снизить издержки благодаря сокращению технических проблем и вызванных ими задержек вылетов.
Цифровизация внутри авиакомпаний: коммуникации, продажи, ремонт авиатехники
Помимо авиастроения и конструкторских разработок, цифровизация проникает и в другие сферы, формирующие авиаотрасль, в том числе коммуникации. Например, активно внедряет цифровые решения для унификации коммуникационных процессов компания S7 Group, создавшая собственную платформу на основе разработок Avaya. В компании внедрено решение Avaya Equinox с использованием Breeze, которое она начала использовать одной из первых в авиаотрасли. Это позволило избежать затрат на аренду телекоммуникационного оборудования и каналов связи у сторонних поставщиков и настроить омниканальное взаимодействие сотрудников авиакомпании. Распределенная внутренняя инфраструктура включает в том числе контакт-центр и систему видеоконференцсвязи. В частности, новое цифровое решение позволяет объединить в потоковой видеотрансляции до 100 тыс. пользователей. Благодаря реализации этого проекта S7 Group удалось снизить затраты на связь и сделать внутренние коммуникации эффективнее.
Другой значимый «фланг» цифровых процессов в авиационной отрасли связан с автоматизацией взаиморасчетов за приобретение авиабилетов с применением технологий искусственного интеллекта. Кроме того, в таких решениях используются техники блокчейна. Например, подобная цифровая платформа действует в рамках ИТ-центра S7 TechLab. Техническая лаборатория по работе с большими данными стала первым подобным проектом в российской авиационной отрасли.
В рамках TechLab команде разработки под руководством Павла Воронина удалось реализовать проектную концепцию о сокращении расходов. Она позволяет проводить финансовые операции по взаиморасчетам за билеты за несколько секунд, в то время как ранее они занимали до недели и более. В дополнение к этому технологии блокчейна дают возможность осуществлять такие финансовые процедуры без банковских гарантий и необходимости предоплаты.
Искусственный интеллект внедряется в авиаотрасли так же и в процессы авиазаправки воздушных судов и регулирования аэродромной логистики. Разрабатываются цифровые программы для управления работой аэродромных топливозаправщиков. Математические модели используются для того, чтобы создавать оптимальные варианты заправки судов и оптимизировать расход топлива. Это замыкает длинную цепочку цифровых технологических решений, которые выводят российскую авиацию на новый уровень, делая создание и эксплуатацию самолетов проще и эффективнее, а полеты — безопаснее.