人工智能和生成式人工智能如何彻底改变航空航天导航、维护和可持续性:TCS 的 Anupam Singhal 的见解

人工智能 (AI) 和生成式 AI 正在改变航空航天业,特别是在导航系统、维护和可持续发展等领域。塔塔咨询服务公司 (TCS) 制造总裁 Anupam Singhal 分享了有关这些技术如何塑造航空航天未来的宝贵见解。

人工智能和生成式人工智能通过实现实时飞行路径优化、自主导航和信号受限环境中的功能来改进导航系统。 “人工智能驱动的系统利用实时天气和交通数据调整飞行路线,确保航班更高效、更安全,”辛哈尔说。这些系统有助于减少延误并优化航线,从而提高航空旅行的整体效率。

生成式人工智能在模拟复杂场景、改善危急情况下的决策方面也发挥着至关重要的作用。 “生成式人工智能使我们能够模拟紧急情况并在紧急情况发生之前优化响应,确保在高压情况下取得更好的结果,”Singhal 解释道。

此外,量子计算通过以前所未有的速度解决复杂问题,正在彻底改变飞行路径优化和飞机设计。 “量子计算可以以以前难以想象的速度解决优化问题,使航空旅行更加高效和安全,”他补充道。

TCS 正在与航空航天合作伙伴合作开发平台无关的人工智能解决方案、数字孪生和城市空域模拟器。这些创新有助于提高可扩展性、安全合规性和劳动力技能增强,同时还应用生成式人工智能来增强供应链风险预测等制造流程。

展望 2025 年,Singhal 强调了预计将塑造航空航天业的几项关键进展。他表示:“人工智能驱动的预测性维护、氢发动机和电动发动机等可持续推进系统以及城市空中交通 (UAM) 将在减少城市拥堵和提高飞行效率方面发挥关键作用。”

电动垂直起降 (eVTOL) 飞机的兴起是 UAM 的关键组成部分,需要新的基础设施和维护策略。 Singhal 指出:“eVTOL 不仅需要基础设施,还需要专门的维护实践,以确保其平稳运行。”

TCS 正在帮助增强供应链的弹性,检测自然灾害和地缘政治事件造成的中断,并提供实时见解以减轻风险。在航空航天设计方面,由量子计算提供支持,优化材料堆叠,以获得更轻、更强、更耐用的组件。此外,数字孪生改善了运营和维护,而网络安全框架则确保了航空航天生态系统的安全。

城市空中交通管理 (UTM) 是未来最大的挑战之一,尤其是随着 UAM 的兴起。 Singhal 解释说,人工智能驱动的系统、数字孪生和智慧城市集成将在管理低空交通方面发挥关键作用。 “人工智能和预测分析将确保交通顺畅,最大限度地减少拥堵并提高安全性,”他说。

飞机维护也将不断发展,以实现可持续发展目标。 Singhal 表示:“人工智能驱动的预测性维护、电池健康管理和自动目视检查将显着减少停机时间并提高运营效率。” TCS 正在探索 3D 打印组件、可回收材料和人工智能驱动的维护工具的集成,以推动可持续发展。此外,人工智能驱动的增强现实(AR)工具将帮助技术人员进行更高效、更精确的维修,满足航空航天领域对熟练工人日益增长的需求。

可持续发展是航空航天业的一个主要关注点,人工智能在推动环保实践方面发挥着关键作用。 Singhal 指出,人工智能驱动的预测性维护、节能运营和循环经济原则正在改变飞机维护。 “我们正在与劳斯莱斯合作开发用于零碳航空的氢燃料系统,”他说。此外,可持续航空燃料 (SAF)、3D 打印组件和先进的可回收材料也有助于减少对环境的影响。

TCS 的平台利用人工智能和生成式人工智能来优化退役飞机部件的回收和重新认证,从而突破绿色航空的界限。 “GARUDA 帮助指导整个回收过程,确保组件符合适航标准,从而为航空业打造更加可持续的未来做出贡献,”Singhal 解释道。

人工智能驱动的诊断通过将大量实时传感器数据转化为可操作的见解,正在重塑飞机维护的效率。辛格强调,这些人工智能系统可以预测和预防故障,从而延长飞机的使用寿命。 “人工智能驱动的系统有助于在故障成为重大问题之前检测到它们,从而减少计划外停机,”他说。

通过使用数字孪生和人工智能驱动的模拟,可以对维护程序进行虚拟测试,从而最大限度地减少人工干预的需要。 TCS 的 AR 和 GenAI 支持的 MRO(维护、修理和大修)解决方案为技术人员提供实时指导,简化诊断和修理。 “这种方法不仅可以缩短服务周期时间,还可以确保更精确的维护,”Singhal 补充道。

在人工智能、机器人技术和先进材料的推动下,飞机维护的未来将发生重大变化。辛哈尔预测:“人工智能驱动的系统将实现及时干预,而机器人和无人机将实现自动检查和维修。”采用增材制造(3D 打印)和复合材料将提高修复效率,同时有助于可持续发展。

然而,挑战依然存在,特别是在网络安全、劳动力技能提升和监管复杂性方面。辛格认为,应对这些挑战需要行业、监管机构和技术提供商之间的密切合作。 “该行业必须专注于确保网络安全合规性并培养员工的数字技能,以成功实施这些技术,”他说。

随着新技术的快速采用,航空航天业将面临监管挑战,特别是在人工智能驱动的自主系统的认证和确保网络安全弹性方面。 “监管机构需要与业界合作,简化 UAM 和氢燃料系统等新技术的认证流程,”Singhal 解释道。

TCS 正在积极与监管机构合作,创建用于测试和验证新技术的沙箱环境。 “通过共同创建测试框架和促进知识共享,我们可以帮助加快监管流程并确保新技术的顺利采用,”Singhal 补充道。

随着航空航天和国防领域的发展,TCS 致力于在其转型中发挥关键作用。 Singhal 强调,TCS 将专注于推动人工智能驱动的运营效率、可持续技术和弹性防御系统。他表示:“我们的目标是与合作伙伴共同创新,开发先进的人工智能解决方案,利用生成式人工智能、AR/VR 和量子计算等技术来塑造航空航天的未来。”

TCS 的战略重点将包括符合监管标准、提高员工技能以及提供可扩展的人工智能解决方案,以满足不断发展的航空航天和国防领域的需求。辛格总结道:“我们的愿景是创造面向未来的天空,让可持续性和创新齐头并进,重新定义航空航天的未来。”