Como insights do setor automotivo podem ajudar a desenvolver a mobilidade aérea avançada

Por Todd Tuthill, vice-presidente de soluções para o setor aeroespacial e de defesa, e Nand Kochhar, vice-presidente de soluções para os setores automotivo e de transporte da Siemens Digital Industries Software

A mobilidade aérea avançada (MAA) surge no horizonte como uma nova forma de transportar passageiros ou cargas em distâncias curtas. Ela pode se tornar tão onipresente quanto a Uber e a Lyft, fornecendo serviços econômicos dentro e ao redor das cidades. A chave para conseguir isso é tornar a MAA autônoma.
 

Muitas empresas de MAA estão empenhadas em tornar suas aeronaves capazes de voar sem tripulação, seja desde o lançamento inicial ou implementando novos projetos posteriormente. A introdução de MAA sem tripulação envolve uma série de desafios e complexidades. Mas, qual o nível de autonomia necessário para essas aeronaves? E como as empresas podem torná-las seguras para operar em espaços públicos?
 

Felizmente, o setor automotivo vem desenvolvendo veículos autônomos há anos e obtendo grande sucesso com isso. Os carros autônomos agora são vistos com frequência em várias cidades dos Estados Unidos. Com isso, há muitos insights do setor automotivo que podem ajudar as empresas de MAA em sua busca por aeronaves autônomas, abordando as preocupações mencionadas acima e a importância da transformação digital para tornar os veículos autônomos uma realidade.
 

Níveis de autonomia

O setor automotivo mensura a autonomia de um veículo em cinco níveis. O primeiro indica um veículo que pode controlar uma única função, como a frenagem em movimento linear. A partir daí, os níveis aumentam, assim como o número de recursos autônomos. No terceiro, o veículo pode ser praticamente autônomo, mas ainda exige um motorista humano, enquanto no 4, o veículo pode operar sozinho sem o motorista humano, exceto em situações de emergência. O nível 5 é o ápice da autonomia do veículo e não exige operação humana.
 

A boa notícia para a MAA é que o setor aeroespacial já está entre os níveis 3 e 4. Afinal de contas, 95% dos voos comerciais utilizam, em algum nível, o piloto automático. Normalmente, pilotos humanos fazem as decolagens e aterrissagens e monitoram o restante do voo para garantir a segurança. Desta forma, já existe a base para implementar o voo autônomo nas frotas de MAA. As empresas só precisam determinar o que isso significa para suas aeronaves. Por exemplo, a Wisk é uma empresa de MAA que planeja ter supervisores humanos remotos monitorando grupos de aeronaves, prontos para intervir se algo der errado. Isso se enquadra no nível 4 de autonomia.
 

A questão não é projetar para o último nível ou ensinar uma aeronave de MAA a decolar e aterrissar. O desafio está em como projetar um computador para responder corretamente em qualquer situação ambígua ou inesperada – como o Comandante Sully fez quando pousou sua aeronave no Rio Hudson e salvou a vida de 155 pessoas.
 

Se um carro autônomo quebrar, na maioria dos casos, ele pode simplesmente parar na beira da estrada e esperar por ajuda. Se uma aeronave de MAA não tripulada transportando passageiros falhar no ar – por exemplo, se a conexão de comando com seu monitoramento falhar – as consequências podem ser muito mais devastadoras. Com isso, as empresas de MAA terão que fazer um esforço extra para introduzir mais redundância antes de obter a certificação para suas aeronaves autônomas. Elas precisam provar aos órgãos reguladores que suas aeronaves podem se controlar sozinhas em situações de emergência ou, em outras palavras, agir com autonomia de nível 5.

A transformação digital é fundamental

Para garantir que qualquer nível de autonomia dos veículos de MAA seja seguro para operar no espaço público, serão necessários insights fornecidos pela transformação digital. Ao incorporar ferramentas como o gêmeo digital, o setor automotivo utilizou essa transformação para construir veículos autônomos com sucesso. A transformação digital já está em andamento em algum nível na maioria das empresas aeroespaciais, mas será fundamental para a busca da MAA.
 

Com o gêmeo digital, as empresas podem trazer o mundo físico para o digital, criando uma representação virtual de um produto para testar e simular antes de construir o protótipo físico. Assim, os engenheiros podem determinar como um veículo MAA não tripulado pode se comportar e comprovar sua confiabilidade, tudo isso na segurança de um ambiente digital. Desta forma, os engenheiros podem encontrar e eliminar falhas antecipadamente em seu projeto e entregar ao mercado um produto otimizado com mais rapidez.
 

A transformação digital também traz muitos benefícios além do projeto. Da fabricação ao suporte operacional, a transformação digital pode combinar e compartilhar dados de todo o ciclo de vida do produto. Por exemplo, os dados obtidos a partir da operação de veículos de MAA autônomos podem ser incorporados ao projeto, aumentando o desempenho e a segurança para a próxima geração de aeronaves. O potencial total da transformação digital é imenso e pode beneficiar o desenvolvimento de veículos de MAA autônomos durante todo o processo.
 

Tornar a MAA autônoma envolve vários desafios, mas a base para superar esses desafios já existe. Com os insights sobre veículos autônomos já obtidos pelo setor automotivo e os benefícios da transformação digital, o setor de MAA em expansão tem as ferramentas e o conhecimento necessários para dar vida a aeronaves de MAA sem tripulação de forma segura para o público.

Sobre os autores:
 

Todd Tuthill é vice-presidente de estratégias para o setor aeroespacial e de defesa da Siemens Digital Industries Software. Ele ingressou na Siemens em junho de 2022, após mais de 30 anos na indústria aeroespacial e de defesa. Sua formação em engenharia tem foco em projeto de sistemas, com funções de liderança de programa e engenharia funcional e uma forte visão da transformação digital. A carreira de liderança aeroespacial de Tuthill inclui empresas como McDonnell Douglas/Boeing, Moog, Raytheon e Siemens, e sua experiência abrange todos os aspectos dos programas A&D, incluindo projeto, engenharia de sistemas baseada em modelos, engenharia de software, desenvolvimento de produtos enxutos, gerenciamento de fornecedores/parceiros e gerenciamento de programas. Na Siemens, Tuthill é um defensor apaixonado do avanço da transformação digital na indústria de A&D.

 

Nand Kochhar é vice-presidente de estratégias para os setores automotivo e de transporte da Siemens Digital Industries Software. Ele ingressou na Siemens em 2020, após quase 30 anos na Ford Motor Company, onde atuou mais recentemente como Engenheiro Chefe de Sistemas de Segurança Global. Nesta função, Kochhar foi responsável pelo desempenho da segurança de veículos das marcas Ford e Lincoln globalmente. Ele também atuou como Líder Técnico Executivo, CAE e como membro do Conselho Consultivo de Tecnologia da Ford. Na Ford, Kochhar também ocupou cargo de liderança de engenharia executiva em várias áreas, incluindo desenvolvimento de produtos, manufatura, digitalização, desenvolvimento e implementação de tecnologia de simulação.

Fonte e foto capa: Siemens

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