電腦也會挑壞掉的零件,NASA 新創公司用數位替身預測維修需求

作者 | 發布日期 2016 年 05 月 23 日 12:23 | 分類 航太科技 , 軟體、系統 , 風力 follow us in feedly
下載自路透

軍事作戰最怕機件故障,「出師未捷車先死」總是讓單位士兵或軍官非常困擾,特殊作戰中若是載運部隊的直升機發生故障,更可能讓整個作戰陷入困境,但要怎麼知道哪個零件壞了呢?過去只能盲目地仰賴定期更換,或是壞了才知道,前者有可能換掉大量其實還能用的零件,造成預算浪費,後者就得冒著任務時故障的風險。



為了解決這個兩難問題,從美國航太總署(NASA)出身的新創事業知覺科學(Sentient Science),提出軟體解決方案「數位替身」(DigitalClone),這項技術將整個機組的零組件以及其材料特性都數位化,建立一個數位替身,計算運作時承受的摩擦力、磨損與受力等,知覺科學在裝備上加裝感測器,來比對數位替身與真實機器的差別,結果發現數位替身模擬的結果,與真實世界中幾乎完全一樣。

www.nasa.gov

(Source:NASA

這樣一來,軍事單位就不用盲目更換,或等到故障才知道,透過數位替身技術,當某架飛機或車輛的數位替身零組件顯示快要故障時,就表示在真實世界中也差不多快要壞掉了,因此可以準確的在零組件即將故障前更換,不僅節省大量經費,也確保任務安全。數位替身技術更可應用於開發階段,在實際打造成品之前,先以數位替身方式找出弱點改善,而非實際製造出原型做實體測試時才發現,可大為加速開發流程,節省大量開發預算,

目前數位替身的最大客戶是美國軍方,黑鷹、阿帕契、CH-53E 超級種馬直升機、F-35 戰機,都靠數位替身來維持裝備妥善。數位替身也不只能應用在軍事裝備,在航太方面的應用也相當寶貴,如 2014 年底應用於哈伯太空望遠鏡,要上太空維修一次,成本相當驚人,放到壞掉才上去維修,又將浪費許多使用時間,因此能用數位替身協助判斷維修時間對哈伯太空望遠鏡計畫大有幫助。此外,包括風力發電機機組、醫療植入物都可利用數位替身,如醫療器材商捷邁(Zimmer)就用以分析髖關節人工關節的損耗。

知覺科學還有另一個產品,「即時數位替身」(DigitalClone Live),將機組內部內建感測器,隨時傳送資料,確認並更新機件的表現與故障預測,這項技術第一個上門的客戶就是風力發電大廠第一風能(First Wind),2013 年時簽約應用於 218 架第一風能的風機機組,至 2014 年底,知覺科學已經與北美 8 家風能營運商合作,應用於超過 5,000 架風機。即時數位替身技術協助風能營運商最佳化運作風力發電機,是美國風力發電成本從每度電 11 美分(3.6 元新台幣)降到 3.5 美分(1.14 元新台幣)的功臣。

數位替身原本是從航太開發需求出發,如今廣泛應用於軍事層面,更成為風能普及的大功臣,風能產業為此對 NASA 十分感激,表示數位替身科技對風能的助力,與美國政府對風能的稅務補貼一樣大,對 NASA 來說,可說是無心插柳柳成蔭了。

(首圖來源:達志影像) 

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