Вивчення використання робототехніки та автоматизації для покращення наземного обслуговування аеропорту

IrenaR / Яромир Чалабала / Shutterstock.com

Незважаючи на те, що це не завжди видно клієнтам і пасажирам, наземні операції в аеропорту відіграють вирішальну роль у загальному польоті та подорожі. 

Наземне обслуговування включає критичні завдання, які впливають на безпеку екіпажу та пасажирів, і безпосередньо сприяє підтримці ефективного робочого потоку в аеропорту, зменшуючи затримки рейсів і збої.

Наразі 2024 рік став роком, коли глобальний трафік повернувся до рівня до COVID-19 або навіть перевищив його. Згідно зі звітом Міжнародної асоціації повітряного транспорту (IATA) за грудень 2023 року , світовий авіасполучення становило 98,2% від рівня до COVID. 

Сінгапурський аеропорт Чангі (SIN) повідомив , що його кількість пасажирів у першому кварталі 2024 року вже перевищила показники першого кварталу 2019 року на 0,5%. Тим часом аеропорт Лондон-Хітроу (LHR) завершив перший квартал 2024 року з, як він назвав, рекордним початком року – 18,4 мільйона пасажирів, що є найбільшою кількістю за всю історію аеропорту.

І це не тільки великі аеропорти. Згідно зі звітом Asia News Network , міжнародний аеропорт Нгурах-Рай (DPS) на Балі, міжнародний аеропорт Ніной Акіно (MNL) у Манілі, міжнародний аеропорт Тайвань Таоюань (TPE) у Тайбеї, аеропорт Інчхон (ICN) у Сеулі та міжнародний аеропорт Шанхай Пудун (PVG) увійшли в топ-10 міст, які перевищили показники першого кварталу 2019 року більш ніж на 10% за перші три місяці 2024 року.

Важливість автоматизації наземного обслуговування аеропорту

Отже, що означає зростання кількості пасажирів для наземних операцій аеропорту? 

На 35-й конференції з наземного обслуговування Міжнародної асоціації повітряного транспорту (IATA) (IGHC) в Абу-Дабі в травні 2023 року одним із пріоритетів наземного обслуговування було названо цифровізацію та автоматизацію.

«Впровадження глобальних стандартів і прискорення цифровізації та автоматизації будуть мати вирішальне значення для підвищення стійкості та забезпечення стійкості», – сказала Моніка Мейстрікова, директор з наземних операцій IATA, у своїй заяві під час відкриття конференції. 

За даними IATA, перехід на вдосконалене наземне обладнання (GSE) може потенційно знизити витрати на пошкодження землі на 42% і створити безпечніше середовище.

Маючи це на увазі, AeroTime подивився на те, як автоматизація відіграє роль в інноваціях у наземному обслуговуванні аеропортів, від одного з найперших застосувань робототехніки та аеропорту, відомого як центр інновацій, до новітніх технологій автоматизації, які зараз використовуються в глобальному масштабі. аеропорти.

Носяча гібридна кінцівка

Обговорюючи використання автоматизації в наземному обслуговуванні в аеропорту, було б помилкою не згадати токійський аеропорт Ханеда (HND). Зрештою, Ханеда є одним із перших відомих аеропортів, який використав технологію робототехніки, щоб полегшити працю своїх наземних працівників. 

Старіння населення поставило Японію в скрутне становище. Зменшення народжуваності в країні означало, що було менше людей, доступних для роботи. У 2014 році уряд оприлюднив Стратегію відродження Японії , в якій підтримка досліджень і розробок робототехніки була визначена як сфера уваги для вирішення проблеми нестачі робочої сили. 

Невдовзі після оприлюднення стратегії відновлення аеропорт Ханеда у 2015 році підписав Меморандум про взаєморозуміння (MoU) з японською робототехнічною компанією Cyberdyne. Відповідно до Меморандуму аеропорт став випробувальним полігоном для інновацій наступного покоління компанії в автоматизації та робототехніці. про полегшення наземних операцій.  

Однією з основних технологій, розроблених і використаних у цей час, була гібридна допоміжна кінцівка (HAL), яку носять вантажники та вантажники на внутрішньому терміналі в аеропорту Ханеда. 

Фото: YouTube-канал Japan Times

Співробітники аеропорту носили трикілограмові роботизовані костюми навколо талії, щоб допомагати піднімати важкі предмети. Костюми працювали, надсилаючи біоелектричні сигнали від мозку до м’язів, спонукаючи машину підтримувати вагу, що піднімається, і зменшуючи навантаження на спину.

Костюм працює від акумулятора, а повного заряду вистачає на три години. 

За даними Cyberdyne, костюми тестувалися протягом року працівниками автобусного терміналу аеропорту Ханеда, причому аеропорт Ханеда придбав 10 одиниць HAL для свого персоналу після того, як вони повідомили про полегшення робочого навантаження. 

робот evoBOT для вантажних перевезень 

Від першої ітерації робототехніки у формі зношеного костюма ми переходимо до повноцінного робота, який не просто допомагає наземному робітникові вийти, а виконує переміщення та керування. 

У червні 2023 року Мюнхенський аеропорт (MUC) випробував автономного мобільного робота, розробленого німецькою дослідницькою організацією Fraunhofer Institute for Material Flow and Logistics, щоб покращити свої авіаперевезення.

Випробування було частиною проекту Digital Testbed Air Cargo (DTAC), який фінансується Федеральним міністерством цифрових технологій і транспорту Німеччини. 

Мобільний робот, який називається evoBOT, оснащений двома колесами та гнучкими рукоятками для виконання таких завдань, як обробка небезпечних вантажів і транспортування посилок на довгі повторювані відстані, балансуючи при цьому.

EvoBot також може полегшити роботу співробітників під час підйому та надземних робіт, закупити матеріали та надати підтримку під час завантаження та розвантаження літака.

У демонстраційному відео, знятому під час випробувального періоду, провідний агент з обробки вантажів в аеропорту Мюнхена сказав, що evoBot корисний не тільки при догляді за важким вантажем, але й небезпечними матеріалами, такими як сухий лід. 

Роботи-багажники

На початку 2024 року аеропорт Чангі в Сінгапурі та лондонський аеропорт Гатвік (GTW) співпрацювали з британською компанією Aurrigo International, спеціалістом з технологій автономних транспортних засобів, щоб випробувати та перевірити своїх роботів-багажників.

Автономний транспортний засіб з електричним приводом під назвою Auto-Dolly Tug поєднує в собі корисність багажного тягача та вантажопідйомного пристрою (ULD). 

Робот-багажник може обертатися за власною довжиною та, використовуючи систему бічного приводу, рухатися прямо вбік і ковзати у вузькі простори. За словами Аурріго, буксир Auto-Dolly був спеціально розроблений, щоб скоротити час завантаження та розвантаження навколо перону літака.

У січні 2024 року аеропорт Чангі опублікував заяву для преси, в якій оголосив про початок його використання, заявивши, що Auto-Dolly Tug є першим в галузі, який також має систему автоматичного завантаження та відпустки Aurrigo, яка додає двонаправлені роботизовані руки до кузова, щоб дозволити транспортному засобу самостійно завантажувати та розвантажувати вантажний пристрій із себе.

В ексклюзивному інтерв’ю AeroTime на Сінгапурському авіасалоні 2024 віце-президент із маркетингу та комунікацій Changi Group Тей Чен Чен сказав, що буксир Auto-Dolly особливо корисний у сезон дощів.

Тей сказав, що під час суворої погоди обробка багажу припиняється для безпеки працівників аеропорту. 

«Ми досліджували багато варіантів інтелектуальних технологій, які дозволяють нам продовжувати працювати та бути ефективними, не впливаючи на досвід пасажирів через погоду», — пояснила вона.

Попередні версії Auto-Dolly Tug випробовувалися в аеропорту Чангі з лютого 2022 року. Ця фаза випробувань дала Aurrigo можливість розгорнути свої транспортні засоби в навколишньому середовищі зони зльоту та розширити межі своїх технологій у жаркому та вологому кліматі, де екстремально дощ часто заважає роботі в зоні аеродрому.

Тим часом British Airways також планує розпочати випробування буксира Aurrigo Auto-Dolly в аеропорту Гатвік до травня 2024 року. Згідно зі звітом The Telegraph за березень 2024 року , аеропорт планує використовувати безпілотні буксири для багажу, щоб допомогти впоратися з поточною нестачею персоналу. в авіаційній промисловості.

З вересня по жовтень 2023 року аеропорт Ґатвік був змушений зменшити ліміт рейсів до 800 на день зі звичайних 900 через нестачу персоналу. Влітку 2022 року великі аеропорти Великої Британії, включаючи Гетвік, мали справу з великими чергами, а також численними скасуваннями та затримками рейсів, також через нестачу персоналу.  

Стів Макгоуен, старший віце-президент IAG з питань ф’ючерсів аеропортів, сказав The Telegraph, що автотягачі для перевезення багажу потребують на 90% менше робочої сили та обладнання порівняно з персоналом, який займається обробкою багажу.

Машини Aurrigo коштують від £100 000 до £250 000 (USD 125 000 і USD 312 000). Штаб-квартира Aurrigo розташована в Ковентрі, Велика Британія, а також бази в Австралії, Канаді та Сполучених Штатах. 

Безпілотні технології, що використовуються для перевірки літаків

У 2018 році Lufthansa Technik Group розпочала трирічний дослідницький проект із використання інспекційних безпілотних літальних апаратів із підтримкою штучного інтелекту (ШІ) для базових перевірок літаків.

Зображення: Ян-Крістофер Кнуфінке / LinkedIn

Lufthansa Technik Group, що фінансується Федеральним міністерством економіки та енергетики Німеччини, об’єдналася з Гамбурзьким університетом Гельмута Шмідта, Мюнхенським технічним університетом, Університетом прикладних наук Вюрцбурга-Швайнфурта, Lufthansa Industry Solutions і німецькою компанією zeroG, яка надає рішення штучного інтелекту. в авіації.

Lufthansa Group заявила, що перевірка літаків на наявність пошкоджень є важливою, але трудомісткою частиною процесу перевірки лінійного технічного обслуговування. Існують компоненти літака, до яких інженерам-людям важко дістатися та оглянути зблизька, особливо верхню частину фюзеляжу та верхню частину.

Під час випробування zeroG створив реалістичну сцену, в якій літак A320 був припаркований в ангарі. Потім було створено траєкторію безпілотника та зроблено фотографії та кадри. Щоб створити варіацію цієї сцени, вони використали UE4 C++ API (інтерфейс прикладного програмування двигуна Unreal) для імітації штучного освітлення від верхніх ламп, а також природного світла ззовні ангару в різний час доби.

Тоді літак був практично пошкоджений із типовими дефектами, такими як подряпини, вм’ятини та сліди від удару блискавки. Було реалізовано поєднання даних реального світу, де були доступні зображення, а дефекти моделювалися процедурно. Для виявлення дефектів використовувалися входи високої роздільної здатності. 

Ян-Крістофер Кнуфінке, тодішній менеджер з ощадливих інновацій Lufthansa Technik, який керував проектом, перерахував результати випробування в публікації на LinkedIn .

«Дослідницький проект інспекційного дрона зі штучним інтелектом доводить, що використання інспекційного дрона зі штучним інтелектом під час базових перевірок технічного обслуговування є концепцією, яка підтримує наших експертів з механіки у виявленні та класифікації пошкоджень поверхні літаків», — написав Кнуфінке. 

«Це може призвести до підвищення ефективності, оскільки час обробки може бути значно скорочений, дозволяючи фокусувати увагу експертів на пошкодженнях, виявлених під час польоту дрона», — додав він.

Однак Кнуфінке підкреслив, що реалізація не може бути здійснена миттєво, враховуючи інфраструктурні коригування для інтеграції в рутинні процеси, не кажучи вже про необхідні юридичні вимоги.

Представник Lufthansa Technik повідомив AeroTime, що через «регуляторні та практичні аспекти» компанія поки що не розглядає перевірку за допомогою дронів для своєї щоденної процедури ТО.

«Це може змінитися з подальшим удосконаленням технології, тому ми, безумовно, продовжуватимемо уважно стежити за майбутнім розвитком цієї технології», — сказав речник. 

Аеропорт, який є центром інновацій

Міжнародний аеропорт Піттсбурга (PIT) у Пенсільванії – це аеропорт середнього розміру, який отримав три зірки від Skytrax і не є одним із найбільш завантажених чи найбільших аеропортів у світі. Фактично, він посідає 49 місце в рейтингу найбільш завантажених аеропортів США.

Проте скромний 71-річний аеропорт є лідером у інноваціях аеропортів. Ділове ЗМІ FastCompany назвало її однією з «Найінноваційніших компаній» у категорії транспорту, забезпечуючи 14 300 робочих місць у громаді та економічної діяльності на суму 2,5 мільярда доларів США.

Щоб зрозуміти, чому аеропорт PIT є потужним центром інновацій, важливо знати історію цього місця. Прикордонне село на початку свого існування, Піттсбург виріс під час і після громадянської війни в США, коли промисловець Ендрю Карнегі заснував і побудував у місті свої металургійні заводи. Імперія Карнегі зробила великий внесок у сталеливарну промисловість Америки.

Однією зі спадщини Карнегі в Піттсбурзі є Університет Карнегі-Меллона (CMU), одна з провідних у світі дослідницьких установ робототехніки. Він відіграв важливу роль у розвитку технологій робототехніки та відповідальний за деякі з найбільш новаторських інновацій у цій галузі, наприклад, перший безпілотний автомобіль.

Тож не дивно, що інновації відіграють велику роль в аеропорту PIT. 

У 2020 році аеропорт оголосив про впровадження нової інновації на сайті під назвою xBridge . Розташований у залі B аеропорту, об’єкт площею 10 000 квадратних футів складається зі спеціально побудованого інноваційного простору, призначеного для підтримки еволюції авіаційної промисловості та надихає на творчі рішення для вирішення завдань.

«xBridge є фізичним проявом інноваційного менталітету, який ми культивуємо тут, у PIT роками», — сказала Кетрін Каролік, старший віце-президент з інформаційних технологій, у заяві для преси. 

«Це стане полігоном для нових технологій, які принесуть користь аеропорту, нашим авіакомпаніям-партнерам і пасажирам, яких ми разом обслуговуємо», — додав Каролік.

З моменту свого запуску xBridge випробував ряд інноваційних технологій аеропорту, таких як революційна платформа штучного інтелекту для виявлення об’єктів і технологія комп’ютерного зору для моніторингу та реєстрації операцій рампи за допомогою камер; біоаерозольний датчик спостереження, який може швидко виявляти та ідентифікувати загрози біотероризму в повітрі, такі як рицин, сибірська виразка та фентаніл, менш ніж за п’ять хвилин, а також автономний робот для безконтактної доставки напоїв пасажирам аеропорту.

Фото: Зображення: адміністрація аеропорту округу Аллегені

Міжнародний аеропорт Піттсбурга виступив офіційним приймаючим аеропортом і партнером на саміті Future Travel Experience (FTE) Aviation & Robotics Summit у Піттсбурзі 14-16 травня 2024 року.