Une initiative de recherche collaborative en Europe cherche à utiliser des processus de jumeaux numériques pour gérer l’ensemble du cycle de vie des structures composites des avions de nouvelle génération. Le projet vise à fournir une meilleure compréhension de la fabrication, de l’historique et des réparations des composants, ainsi qu’à améliorer les pratiques de durabilité sur le marché secondaire.
Lancé en septembre 2022, le projet GENEX est porté par un consortium de 16 entreprises aérospatiales et organismes de recherche en Europe. Le consortium développe une variété de jumeaux numériques tout au long de la vie de l’avion, notamment : un jumeau numérique du processus de fabrication ; un jumeau numérique d’utilisation du produit ; Des jumeaux numériques MRO pour le processus de réparation des composites ; et un jumeau numérique cognitif, qui impliquera la gestion des données de tous les systèmes et outils pour acquérir des connaissances sur le cycle de vie global des composants composites.
Une fois achevé en février 2026, le projet GENEX vise à avoir développé plusieurs outils et systèmes pour permettre cette surveillance du cycle de vie. La liste de contrôle comprend des simulations physiques avancées et basées sur des données des processus de fabrication et de réparation des composites ; des systèmes de surveillance des processus pour mesurer la qualité de la fabrication ; capteurs pour la surveillance de l’état des structures et de leur utilisation ; modélisation informatique des dommages causés aux composants ; et des outils et méthodes numériques pour améliorer les processus de maintenance et de réparation.
«L’objectif principal est d’utiliser tous les processus pour avoir un historique du composant», explique Andrea Calvo-Echenique, coordinatrice du projet GENEX et ingénieur de recherche et développement chez ITAINNOVA, un institut technologique en Espagne. Par exemple, les jumeaux numériques permettront aux utilisateurs de voir comment un composant a été fabriqué et si des défauts survenus lors de la fabrication pourraient générer des problèmes futurs, permettant ainsi aux équipementiers de façonner numériquement les processus de fabrication pour éviter ce type de dommages.
Une fois qu’une pièce composite est en service, un exploitant d’avion et ses partenaires MRO peuvent la surveiller pour surveiller si les défauts, tels que le délaminage, progressent et évaluer combien de temps elle peut rester utilisée avant de nécessiter une réparation. « Nous pouvons planifier et réduire les coûts de maintenance, en passant de ce cadre de maintenance périodique à un cadre plus prédictif », explique Calvo-Echenique. « Grâce à la numérisation des processus de réparation, nous visons à réduire les délais et les coûts et à augmenter la qualité, principalement en créant ces jumeaux numériques des processus. »
Des entreprises telles que le spécialiste de la réparation de composites GMI Aero et le fournisseur de services d’ingénierie Ziegler Aerospace apportent leur expertise MRO au projet GENEX.
« Nous allons évaluer l’impact sur les MRO et, en même temps, comment les livrables contribueront à soutenir [us] en termes de détection des dommages, d’inspection visuelle et de réparation des composites », déclare Naresh Solipur, PDG de Ziegler Aerospace. Il ajoute que Ziegler développe une nouvelle technologie pour détecter les dommages aux pièces composites, ainsi que la contamination par des substances telles que l’eau ou la graisse, qui devraient être éliminées avant qu’une réparation puisse avoir lieu.
Solipur met en avant deux scénarios potentiels dans lesquels la technologie développée par GENEX pourrait être utilisée pour améliorer les opérations MRO. Dans le premier cas, les données des capteurs d’un avion arrivant pour un contrôle de maintenance pourraient être utilisées pour déterminer si les pièces composites sont endommagées, si une réparation immédiate est nécessaire ou si la pièce a encore une durée de vie utile.
“L’inspection visuelle est un processus très complexe car l’interface humaine est là et, à l’œil nu, nous ne pouvons pas détecter toutes sortes de dommages”, explique Solipur, ajoutant que les données de ces capteurs seraient transmises à un prestataire de maintenance pour l’aider à prendre des décisions. Dans un deuxième scénario, les données des capteurs pourraient compléter les données de tests non destructifs pour aider un fournisseur MRO à prendre des décisions de réparation.
Outre l’efficacité de la maintenance, Calvo-Echenique affirme que le projet GENEX améliorera également la durabilité. Il utilise un matériau composite qui possède les propriétés mécaniques des thermodurcissables, nécessaires à l’industrie aéronautique, ainsi que les avantages de recyclabilité des thermoplastiques. Cela signifie que la résine composite est entièrement recyclable et peut être réparée en appliquant une pression et de la chaleur. Elle ajoute qu’éviter le remplacement de pièces ayant une durée de vie utile restante en exploitant les données des capteurs apportera également des avantages environnementaux.
2024-04-04 06:03:57
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