Health estimations using edge computing concepts in the context of the aeronautical industry

Abstract

Na industria aeronautica, a manutenção de aeronaves é agendada utilizando uma estimativa pessimista do tempo de vidados componentes, tornando-a bastante ineficiente.Estas estimativas têm de representar o pior cenário possivel, demodo a asegurar a seguranca dos passageiros.Sistemas de Prognostics and health management (PHM) têmsido usados, com sucesso, em outras áreas, com a intenção demelhorar as estimativas do tempo de vida.Edge computing é um novo paradigma que pretende aumentara velocidade de processamento em sistemas distribuídos masque também tem algumas desvantagens, como o preço de implementação da nova infraestrutura que seria necessária ou osseus problemas a nível de seguranca ou privacidade.Normalmente, os sistemas de PHM funcionam em ambienteslocais ou na cloud e ainda nao foram totalmente implementados na indústria aeronáutica. Neste trabalho, foi criada umasimulacao de um sistema aeronáutico acompanhada de uma interface visual, para melhor demonstrar os futuros sistemas dePHM.A interface criada apresenta uma versão simplificada de um sistema aeronáutico e permite-nos comparar a largura de banda, precisão e velocidade de diferentes combinações de técnicas de PHM, com o objetivo secundário de mostrar os benefícios detécnicas de PHM adicionais comparativamente aos sistemas que operam atualmente........................................................................................................................................................................................................................

In the aeronautical industry, aircraft maintenance is scheduledusing a pessimistic estimation of the lifetime of its components,making it very inefficient.These estimations need to represent the worst case scenario, inorder to assure the safety of its passengers.Prognostics and health management (PHM) systems have beenused successfully, in other areas, to provide better estimations.Edge computing is a new paradigm that aims to speed up theprocessing time in distributed systems but with a few drawbacks, such as its cost due to new the new infrastructure thatis needed or its privacy and security concerns.Usually, PHM systems work in local or cloud environments andhave not been widely implemented in the aeronautical industry. In this work, a simulation of an aeronautical system wascreated along with a visual interface for it, to better showcasesome of the possible PHM systems that could be implementedin the future.The interface created shows a simplified view of an environment and allows us to compare the bandwidth usage, accuracyand speed of different combinations of PHM techniques, withthe secondary goal of showing the benefits of additional PHMtechniques compared to how the system currently operates..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................