Il nome Rolls-Royce fa pensare alle automobili, ma la multinazionale britannica dell’aerospazio e della difesa è fuori dal settore automobilistico da quando Rolls-Royce Motors è stata venduta negli anni ’70. Oggi Rolls-Royce Holdings è il secondo produttore di motori aeronautici al mondo, con una presenza anche nel settore navale. I suoi motori sono utilizzati in aerei da combattimento, business jet e oltre il 50% degli aerei a lungo raggio.

L’azienda sta implementando tecnologie di digital twin, analytics e apprendimento automatico per ridurre drasticamente la quantità di carbonio prodotta dai motori degli aerei, ottimizzando al contempo la manutenzione per aiutare i suoi clienti a mantenere i loro aerei in volo più a lungo.

“Rolls-Royce monitora i motori e le loro prestazioni da almeno 20 anni”, afferma Stuart Hughes, chief information and digital officer di Rolls-Royce. “Questa parte del business non è nuova. Ma, man mano che ci siamo evoluti, abbiamo iniziato a trattare il motore come singola entità e a lavorare sulla personalizzazione”.

Rolls-Royce digital twin

Stuart Hughes, chief information and digital officer di Rolls-Royce

Utilizzando la sua piattaforma Intelligent Engine l’azienda monitora ciascun motore durante il volo, le condizioni in cui opera e il modo in cui il pilota lo utilizza.

“Stiamo adattando i nostri regimi di manutenzione per ottimizzare il ciclo di vita del motore, andando oltre le previsioni da manuale”, afferma Hughes. “È un servizio davvero variabile che considera ogni motore nella sua specificità”.

Grazie alla sua piattaforma Rolls-Royce ha prolungato il tempo tra un intervento di manutenzione e il successivo fino al 50%, per alcuni motori, riducendo drasticamente il proprio magazzino di parti e ricambi. La cosa forse più importante, tuttavia, è il miglioramento dell’efficienza dei motori che, fino a oggi, ha ridotto le emissioni di carbonio di 22 milioni di tonnellate, secondo l’azienda. Rolls-Royce sta utilizzando anche l’intelligenza artificiale per capire come gestire i rottami e i resti metallici delle componenti quando raggiungono la fine del loro ciclo di vita.

“Dal 2014 a oggi abbiamo aiutato una delle nostre compagnie aeree a risparmiare 85 milioni di chilogrammi di carburante e oltre 200 milioni di chilogrammi di anidride carbonica”, spiega Hughes. “Abbiamo raggiunto questo obiettivo raccogliendo dati su come viene pilotato e gestito l’aereo, che ci hanno fornito informazioni e insight per prendere decisioni migliori. Nelle aree in cui c’erano ostacoli al cambiamento, abbiamo aiutato i clienti a progettare nuove policy e nuove procedure”.

Dati in volo e all’atterraggio per migliorare la manutenzione

Per alimentare la sua piattaforma Intelligent Engine, Rolls-Royce utilizza una combinazione di dati bidirezionali acquisiti in tempo reale dai suoi motori durante il volo e set di dati più grandi acquisiti in batch dopo l’atterraggio degli aerei. I dati vengono raccolti ed elaborati in un data lake di Microsoft Azure e quindi in un “lakehouse” di Databricks, dove vengono utilizzati strumenti di apprendimento automatico e intelligenza artificiale (Databricks usa il termine per riferirsi alla sua architettura aperta che combina le caratteristiche di un data lake e di un data warehouse).

Tra le informazioni in tempo reale e quelle raccolte dopo l’atterraggio, ogni volo genera circa mezzo gigabyte di dati. I dati in tempo reale vengono utilizzati per il servizio Engine Condition Monitoring dell’azienda, che analizza i dati per le irregolarità nelle prestazioni del motore ai fini della manutenzione predittiva. L’analisi può determinare durante il volo se sarà necessaria un’ispezione completa all’atterraggio, aiutando la compagnia aerea a pianificare in anticipo e ridurre al minimo le interruzioni del viaggio. Gli altri dati possono essere utilizzati per modelli predittivi più dettagliati.

“Utilizziamo i dati per verificare che il motore sia dentro tutti i nostri standard di qualità e sicurezza, ma anche per capire come il pilota ha utilizzato quel motore”, spiega Hughes. “Ciò significa che possiamo estendere la finestra di manutenzione su quel motore più a lungo per un cliente specifico. Il vantaggio per il cliente è che ci sono meno interruzioni perché il motore rimane sull’aereo più a lungo. Il vantaggio per noi è che possiamo ottimizzare il modo in cui svolgiamo effettivamente la manutenzione”.

Con l’approccio di Rolls-Royce, i clienti possono comunicare all’azienda la missione di ciascun motore, per esempio le condizioni in cui verrà utilizzato. Rolls-Royce può quindi adattare il programma di manutenzione e l’analisi a tali condizioni: per un motore su un aereo che opera in Qatar, per esempio, bisognerà tener conto di una certa quantità di sabbia nell’atmosfera.

“Utilizziamo l’apprendimento automatico per esaminare tutti i dati storici che abbiamo e utilizziamo tutte le informazioni che abbiamo raccolto per comprendere il regime di manutenzione di cui il motore avrà bisogno in futuro”, conclude Hughes. “Quindi possiamo dare a ogni cliente una risposta specifica alle sue esigenze, anche per quanto riguarda i costi economici”.