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航空维修业尽管属于产业下游端，但它集航空高端制造与精密维修的特点于一身，自其诞生之日起，就与前沿创新科技紧密联系在一起。其中，受去年以來疫情限制政策和企业降本增效等因素的驱动，MRO企业对数字化转型寄予了很大的希望，希望以数字化引领航空维修技术向智能化发展，打造智慧维修。
相对于基于人工和手段识别故障并进行排故的传统MRO来讲，智慧维修则是结合增强现实（AR）、虚拟现实（VR）、3D打印、物联网、人工智能、无人机、机器人技术等创新技术，对飞机进行故障预测、故障诊断和维护保障，最终实现提高维修效率、降低维修成本。
1 受疫情危机的影响，民航领域IT支出削减60%以上
2020年，民用航空市场受到了新冠疫情带来的重创，航空公司及MRO企业的IT创新步伐骤然减慢。据《SITA航空运输IT观察》统计，2020年，全球航空公司IT支出从2019年的近500亿美元削减至200亿美元，削减幅度高达60%；机场IT支出削减幅度也从2019年的近90亿美元削减至35亿美元，削减幅度高达61%。虽然SITA并未对MRO的IT支出进行统计，但可以肯定的是，其IT支出也存在大幅削减。
2 MRO企业推动数字化创新的热情不减
尽管疫情的影响仍在持续，MRO企业仍面临着巨大的成本压力，但部分MRO企业在聚焦疫情防控及度过生存危机的同时，已经开始关注企业远期发展趋势，致力于推动数字化创新的发展。
2020年下半年，德国汉莎技术公司的Aviatar团队基于传感器测量的全部飞行数据，开发了新的机器学习模型。与原有模型相比，该模型能够为客户提供更精准、更强大的预测功能。在综合考虑各种飞行条件下的正常系统行为基础上，新的机器学习模型能够自动提取故障特征。目前，Aviatar团队正在基于不同的生产环境，开展对算法的持续改进。为此，汉莎技术已建立了专用的高度可扩展的最新机器学习平台，该平台能够以较低的成本训练和部署机器学习模型。此外，该团队将继续对预测性维护进行战略投资。
另一个数字化创新是AR技术的应用。例如，在疫情之前，AAR公司曾尝试将AR技术应用于飞机重维修，主要为了缩减停场时间并提高跨职能授权的可见性。而在疫情之后，由于美国联邦航空管理局（FAA）的现场审核以及与客户的见面合作受到限制，AAR公司看到了AR技术新的应用领域。因此之后FAA开始使用AR进行实地访问和审计。目前，AAR公司正在收集有关AR和可穿戴技术如何与AAR公司现有的系统和流程联结，以期更好地扩展硬件和软件，实现最佳结合。
此外，AAR公司还计划利用AR对技术人员开展远程培训。但由于当前AR技术还较为分散，AR的推广应用还存在诸多挑战。如，解决方案设计或体系结构等很多方面还需要最终用户或实施者自行解决；硬件或软件解决方案都受到电池寿命、耐磨性和连接性等诸多因素的制约，等等。AAR预测，AR技术在未来几年将朝着单一的AR平台发展，该平台能够为所有应用程序和环境提供更优异的性能。
除探索AR技术外，AAR公司还从事基于无人机的检查、数字化维护工作以及嵌入其核心业务的人工智能开发。AAR公司使用一架Donecle无人机为波音737开展通用目视检查，与传统的利用人员和设备检查相比，无人机的检查时间至少减少了50%。因此，无人机检查具有显著优势。
在中国，广州飞机维修工程有限公司（GAMECO）持续加强在AR领域的投入。GAMECO在航线维护中投资并部署了大约12套AR眼镜，其主要目的是基于AR技术实现对生产的远程技术支持。同时，疫情期间还与使用AR监督飞机维护的客户合作。在用户培训方面，涌现出一批新的技术和工具，如用于机型培训的二维模拟器和用于发动机启动培训的三维模拟器等，甚至更小的项目也在追求数字化创新。
在MRO行业，机器人的使用已经从部件移动和某些维修程序的自动化，发展到具体执行实际维修任务。罗罗公司和独立机器人专家Invert Robotics研制的甲壳虫“攀爬机器人”，可以开展诸如深入发动机内部检查，吸附在飞机外表进行检查或探测，以及褪喷漆等工作，可极大提高工作效率和危险任务的安全性。
3 军用MRO企业数字化创新动作频频
数字工程作为大国复杂系统工程竞争的高地，美军在这方面一直走在世界前列，当前正处于数字化转型升级的开始阶段。2020年12月，美国国会发布了一份关于军事航空事故的调查报告，并特别强调美国各军种和国防部对人工智能和机器学习的利用对改善航空安全、降低运维成本，以及提高部队战备水平的重要性。在美国国防部数字化创新的驱动和支持下，相应的军用MRO企业纷纷开展数字化创新。
诺格公司建立了数字线索基础设施来支撑劣品处理决策，通过数字孪生改进了分析流程，在三维环境中实现快速和精确的自动分析，使得处理F-35战斗机进气道加工缺陷的决策时间缩短了33%；洛马公司和通用电气公司开发了基于工业互联网的机床状态远程监测、在线诊断，以及问题自动预测与自修正、预测性维修分析与动态安排等技术；2021年2月23日，洛马公司宣布使用通用分析工具组数据管理器为F-35提供数字化服务。通用分析工具组数据管理器以连接图形化的方式托管和交付F-35结构工程数据和产品，是可以生成飞机结构化的数字孪生工具，它将有形资产的所有已知数据可视化为数字化的一站式服务方式。其中包括基于运营环境的材料信息、测试数据、配置和机队管理等。
4 数字化创新高涨的同时伴随着风险与挑战
一是数据安全风险问题。在数字化、信息化的推动下，航空维修领域的发展趋势之一是通过分析飞机和发动机等系统和部件的运营数据、维修数据，实现机队管理、效率提升、设计优化等。疫情危机迫使MRO企业的工作从线下转移到线上，远程工作、视频会议的增加也随之带来了数据安全和风险问题，这是OEM、运营商和MRO企业都必须面对的挑战。对于许多MRO企业来说，加强数据保护、隐私及网络安全，定期开展风险评估并加以防范变得至关重要。
二是数据的管理和利用问题。数字化创新需要大数据平台作为底层支撑，在解决了数据安全风险问题后，如何实现对海量数据的管理和利用，是MRO企业要解决的又一核心问题。大数据来源多方，包括OEM的设计和测试数据、航空公司的运营和飞机性能数据，以及MRO企业的维修数据，需要认真筛选、甄别不同数据源，根据企业实际应用场景，开展大数据建模研究和应用工作。
5 启示建议
一是，数字化创新是一项系统工程，需要产业链各方智慧和力量同步推进。数字化不同于信息化，后者更聚焦企业内部，而前者更强调产业链协同。如果产业链没有很好的数字化支撑，那么单个企业的数字化转型很难实现。在数字化发展背景下，推动产业数字化转型和智能化升级，需要产业链深度融合、上下游联动，促进企业降本增效，实现产业链整体战略化转型。
二是，数字化创新需要从战略层面出发，通盘考虑业务、经营、人才、技术等各个方面，让创新技术真正赋能维修业务，将数字化创新做到实处。数字化创新不仅仅是技术部门的事，涉及后台系统、内部流程、机制、人才和组织、端到端的客户交互模式等各个方面，这不仅意味着企业商业模式的“数字化包装”，更是创新技术与维修技术的结合，数字化变革与维修业务的深度融合。这要求MRO企业站在公司战略高层自上而下推动创新，对公司业务模式、业务流程进行再设计，实现战略整体协同的目标。
三是加强与全球一流的数字化创新MRO企业的合作，借鉴全球领先实践，利用优秀成果，保证数字化创新的前瞻性和领先性。通过学习借鉴一流MRO企业在大数据、无人机、机器人技术等领域的创新与应用，重新优化现有的维修模式，实现传统维修方式的变革，推动维修业向数字化、网络化、智能化发展等。
四是，数字化创新是一项长期工作，需久久为功。数字化创新是一个长期过程，其积极效应的释放也是一个积累的过程，是绝非一朝一夕能够完成的，也不应该停滞在某个阶段。当前，民航MRO企业应加快数字化创新步伐，让创新技术更快落地应用，让用户数字化新需求得到更大程度释放，要着眼长远算大账，久久为功谋长效。
相对于基于人工和手段识别故障并进行排故的传统MRO来讲，智慧维修则是结合增强现实（AR）、虚拟现实（VR）、3D打印、物联网、人工智能、无人机、机器人技术等创新技术，对飞机进行故障预测、故障诊断和维护保障，最终实现提高维修效率、降低维修成本。
1 受疫情危机的影响，民航领域IT支出削减60%以上
2020年，民用航空市场受到了新冠疫情带来的重创，航空公司及MRO企业的IT创新步伐骤然减慢。据《SITA航空运输IT观察》统计，2020年，全球航空公司IT支出从2019年的近500亿美元削减至200亿美元，削减幅度高达60%；机场IT支出削减幅度也从2019年的近90亿美元削减至35亿美元，削减幅度高达61%。虽然SITA并未对MRO的IT支出进行统计，但可以肯定的是，其IT支出也存在大幅削减。
2 MRO企业推动数字化创新的热情不减
尽管疫情的影响仍在持续，MRO企业仍面临着巨大的成本压力，但部分MRO企业在聚焦疫情防控及度过生存危机的同时，已经开始关注企业远期发展趋势，致力于推动数字化创新的发展。
2020年下半年，德国汉莎技术公司的Aviatar团队基于传感器测量的全部飞行数据，开发了新的机器学习模型。与原有模型相比，该模型能够为客户提供更精准、更强大的预测功能。在综合考虑各种飞行条件下的正常系统行为基础上，新的机器学习模型能够自动提取故障特征。目前，Aviatar团队正在基于不同的生产环境，开展对算法的持续改进。为此，汉莎技术已建立了专用的高度可扩展的最新机器学习平台，该平台能够以较低的成本训练和部署机器学习模型。此外，该团队将继续对预测性维护进行战略投资。
另一个数字化创新是AR技术的应用。例如，在疫情之前，AAR公司曾尝试将AR技术应用于飞机重维修，主要为了缩减停场时间并提高跨职能授权的可见性。而在疫情之后，由于美国联邦航空管理局（FAA）的现场审核以及与客户的见面合作受到限制，AAR公司看到了AR技术新的应用领域。因此之后FAA开始使用AR进行实地访问和审计。目前，AAR公司正在收集有关AR和可穿戴技术如何与AAR公司现有的系统和流程联结，以期更好地扩展硬件和软件，实现最佳结合。
此外，AAR公司还计划利用AR对技术人员开展远程培训。但由于当前AR技术还较为分散，AR的推广应用还存在诸多挑战。如，解决方案设计或体系结构等很多方面还需要最终用户或实施者自行解决；硬件或软件解决方案都受到电池寿命、耐磨性和连接性等诸多因素的制约，等等。AAR预测，AR技术在未来几年将朝着单一的AR平台发展，该平台能够为所有应用程序和环境提供更优异的性能。
除探索AR技术外，AAR公司还从事基于无人机的检查、数字化维护工作以及嵌入其核心业务的人工智能开发。AAR公司使用一架Donecle无人机为波音737开展通用目视检查，与传统的利用人员和设备检查相比，无人机的检查时间至少减少了50%。因此，无人机检查具有显著优势。
在中国，广州飞机维修工程有限公司（GAMECO）持续加强在AR领域的投入。GAMECO在航线维护中投资并部署了大约12套AR眼镜，其主要目的是基于AR技术实现对生产的远程技术支持。同时，疫情期间还与使用AR监督飞机维护的客户合作。在用户培训方面，涌现出一批新的技术和工具，如用于机型培训的二维模拟器和用于发动机启动培训的三维模拟器等，甚至更小的项目也在追求数字化创新。
在MRO行业，机器人的使用已经从部件移动和某些维修程序的自动化，发展到具体执行实际维修任务。罗罗公司和独立机器人专家Invert Robotics研制的甲壳虫“攀爬机器人”，可以开展诸如深入发动机内部检查，吸附在飞机外表进行检查或探测，以及褪喷漆等工作，可极大提高工作效率和危险任务的安全性。
3 军用MRO企业数字化创新动作频频
数字工程作为大国复杂系统工程竞争的高地，美军在这方面一直走在世界前列，当前正处于数字化转型升级的开始阶段。2020年12月，美国国会发布了一份关于军事航空事故的调查报告，并特别强调美国各军种和国防部对人工智能和机器学习的利用对改善航空安全、降低运维成本，以及提高部队战备水平的重要性。在美国国防部数字化创新的驱动和支持下，相应的军用MRO企业纷纷开展数字化创新。
诺格公司建立了数字线索基础设施来支撑劣品处理决策，通过数字孪生改进了分析流程，在三维环境中实现快速和精确的自动分析，使得处理F-35战斗机进气道加工缺陷的决策时间缩短了33%；洛马公司和通用电气公司开发了基于工业互联网的机床状态远程监测、在线诊断，以及问题自动预测与自修正、预测性维修分析与动态安排等技术；2021年2月23日，洛马公司宣布使用通用分析工具组数据管理器为F-35提供数字化服务。通用分析工具组数据管理器以连接图形化的方式托管和交付F-35结构工程数据和产品，是可以生成飞机结构化的数字孪生工具，它将有形资产的所有已知数据可视化为数字化的一站式服务方式。其中包括基于运营环境的材料信息、测试数据、配置和机队管理等。
4 数字化创新高涨的同时伴随着风险与挑战
一是数据安全风险问题。在数字化、信息化的推动下，航空维修领域的发展趋势之一是通过分析飞机和发动机等系统和部件的运营数据、维修数据，实现机队管理、效率提升、设计优化等。疫情危机迫使MRO企业的工作从线下转移到线上，远程工作、视频会议的增加也随之带来了数据安全和风险问题，这是OEM、运营商和MRO企业都必须面对的挑战。对于许多MRO企业来说，加强数据保护、隐私及网络安全，定期开展风险评估并加以防范变得至关重要。
二是数据的管理和利用问题。数字化创新需要大数据平台作为底层支撑，在解决了数据安全风险问题后，如何实现对海量数据的管理和利用，是MRO企业要解决的又一核心问题。大数据来源多方，包括OEM的设计和测试数据、航空公司的运营和飞机性能数据，以及MRO企业的维修数据，需要认真筛选、甄别不同数据源，根据企业实际应用场景，开展大数据建模研究和应用工作。
5 启示建议
一是，数字化创新是一项系统工程，需要产业链各方智慧和力量同步推进。数字化不同于信息化，后者更聚焦企业内部，而前者更强调产业链协同。如果产业链没有很好的数字化支撑，那么单个企业的数字化转型很难实现。在数字化发展背景下，推动产业数字化转型和智能化升级，需要产业链深度融合、上下游联动，促进企业降本增效，实现产业链整体战略化转型。
二是，数字化创新需要从战略层面出发，通盘考虑业务、经营、人才、技术等各个方面，让创新技术真正赋能维修业务，将数字化创新做到实处。数字化创新不仅仅是技术部门的事，涉及后台系统、内部流程、机制、人才和组织、端到端的客户交互模式等各个方面，这不仅意味着企业商业模式的“数字化包装”，更是创新技术与维修技术的结合，数字化变革与维修业务的深度融合。这要求MRO企业站在公司战略高层自上而下推动创新，对公司业务模式、业务流程进行再设计，实现战略整体协同的目标。
三是加强与全球一流的数字化创新MRO企业的合作，借鉴全球领先实践，利用优秀成果，保证数字化创新的前瞻性和领先性。通过学习借鉴一流MRO企业在大数据、无人机、机器人技术等领域的创新与应用，重新优化现有的维修模式，实现传统维修方式的变革，推动维修业向数字化、网络化、智能化发展等。
四是，数字化创新是一项长期工作，需久久为功。数字化创新是一个长期过程，其积极效应的释放也是一个积累的过程，是绝非一朝一夕能够完成的，也不应该停滞在某个阶段。当前，民航MRO企业应加快数字化创新步伐，让创新技术更快落地应用，让用户数字化新需求得到更大程度释放，要着眼长远算大账，久久为功谋长效。