Jaringan Sensor Cerdas Potong Biaya dan Downtime Pemeliharaan Pesawat
Pemeliharaan pesawat dan pesawat luar angkasa tradisional bergantung pada inspeksi manual yang memakan waktu dan mahal. Kemajuan terbaru dalam jaringan sensor-aktuator sedang mengubah lanskap ini melalui Structural Health Monitoring (SHM), metode revolusioner yang secara otomatis menilai integritas struktur penerbangan kompleks. Saat SHM mendapatkan traksi, sebuah konsorsium penerbangan internasional baru telah diluncurkan untuk memfasilitasi kolaborasi dalam adopsi dan pengembangannya.
"Kami pada dasarnya membangun sistem saraf untuk pesawat," kata Fu-Kuo Chang, profesor aeronautika dan astronautika di Universitas Stanford dan ketua Komite Pengarah Industri SHM-Aerospace (SHM-AISC). "Teknologi SHM memberikan tim pemeliharaan data waktu nyata tentang kesehatan struktur pesawat, sama seperti tubuh kita merasakan perubahan internal."
Dengan mengganti pemeriksaan manual, SHM dapat secara dramatis mengurangi kebutuhan tenaga kerja dan downtime pesawat. Holger Speckmann, pemimpin teknologi SHM di Airbus, kata, "SHM adalah pengunci utama di balik filosofi 'Intelligent Structure' Airbus. Ini memotong biaya pemeliharaan langsung, meningkatkan ketersediaan, dan membuka kemungkinan desain baru—memberikan manfaat kepada pelanggan kami melalui performa armada yang ditingkatkan."
John C. Coles, manajer dukungan dan layanan 787 di Boeing Commercial Airplanes, menambahkan, "SHM menawarkan efisiensi operasional pada maskapai dengan memungkinkan inspeksi papan atas kerusakan yang terlihat, menghilangkan kebutuhan peralatan uji non-destruktif eksternal dan mempersingkat waktu perencanaan perbaikan."
SHM-AISC
SHM-AISC menggelar pertemuan pertama di Stanford pada 7 November 2006. Anggota mengadopsi carta dasar dan mendirikan dewan manajemen, dengan Chang dipilih sebagai ketua pertama. Dewan termasuk perwakilan dari perusahaan penerbangan besar (Airbus, Boeing, EADS, Embraer, Honeywell, BAE Systems), pengatur (FAA, EASA), agensi pemerintah (Angkatan Udara AS, Angkatan Darat AS, NASA), dan lembaga penelitian (Sandia National Labs, Stanford University).
Misi SHM-AISC adalah untuk menciptakan strategi terpadu untuk implementasi SHM di aplikasi penerbangan komersial dan militer. Ini melibatkan pengembangan standar, prosedur, dan pedoman sertifikasi yang mengatasi maturasi sistem, pemeliharaan, dukungan, upgrade, dan ekspansi. Kelompok kerja akan segera menangani tugas terperinci, dengan yang pertama—Commercial Aviation—diperkirakan akan membuat standar dalam dua tahun.
Tentang Teknologi SHM
SHM memanfaatkan jaringan sensor-aktuator terdistribusi yang mandiri dan terbenam dalam struktur kendaraan. Ini memberikan monitoring berkelanjutan, inspeksi, dan deteksi kerusakan dengan campur tangan manusia yang minimal. Selain mengidentifikasi defek, SHM mengevaluasi efek penggunaan operasional dan memberikan peringatan dini atas kerusakan fisik, memungkinkan pemeliharaan proaktif yang memelihara keselamatan penerbangan dan memberikan informasi untuk perbaikan desain masa depan.
NASA menerapkan SHM dalam program Space Shuttle setelah kehilangan Columbia pada tahun 2002. William Prosser, ilmuwan senior NASA, menjelaskan, "Kerusakan dampak pada sistem perlindungan termal menekankan kebutuhan akan SHM papan. Akibatnya, Sistem Deteksi Dampak Tepi Serangan Sayap sekarang memantau setiap penerbangan shuttle, dengan sistem serupa yang dipertimbangkan untuk Stasiun Antariksa Internasional dan kendaraan luar angkasa mendatang."
Angkatan Udara AS mengeksplorasi SHM untuk kendaraan peluncuran dapat digunakan, Space Operations Vehicle. Mark M. Derriso, pemimpin tim penilaian kesehatan struktural di Air Force Research Laboratory, kata, "Sistem otomatis dapat mengevaluasi seluruh struktur dalam hitungan jam setelah misi dan mere-sertifikasikannya untuk penerbangan, memotong biaya peluncuran dengan menyederhanakan waktu mengurangi."
Selama Bengkel Ketiga Eropa tentang Structural Health Monitoring di Granada, Spanyol (Juli 2006), pemimpin industri dan pemerintahan menyoroti kebutuhan akan kebijakan dan prosedur lintas industri untuk standardisasi implementasi SHM. Konsensus ini menyebabkan pembentukan SHM-AISC.
Dennis Roach, staf teknis di FAA's Airworthiness Assurance NDI Validation Center, mengamati, "Pemeliharaan dan perbaikan sekarang menanggung sekitar satu bagian dari biaya operasional armada komersial. SHM menawarkan solusi yang tepat waktu untuk menahan biaya yang semakin meningkat ini."
