نوآوری در صنعت هوا نوردی

۱-مقدمه

از آنجا که حمل و نقل و شاخه های مختلف آن مانند حمل و نقل هوایی، زمینی و دریایی در مرکزیت برنامه ریزی های توسعه اجتماعی-اقتصادی قرار داشته و ارتباطات اجتماعی را تقویت و دسترسی به کالاها و خدمات را برای کسب و کار ها  و نیز سایر بخشهای مهمی همانند مراقبت های بهداشتی و آموزش را تسهیل می کنند .لذا در دنیای امروزی، بعنوان یکی از زیربناهای هرگونه برنامه ریزی کلان هستند .

پس از بروز بحران همه گیری ویروس کرونا اهمیت این بخش و تاثیر آن در سرنوشت برخی از جوامع بسیار بیشتر نشان داده شد .

همزمان با بروز انقلاب چهارم صنعتی و تاثیر آن در جابه‌جایی مسافران و کالاها  از طریق هوا، جاده و آب وطرخ موضوعات کارایی، سرعت، اتصال به یکدیگر در همه ابعاد مرتبط بسیار بیشتر اهمیت یافته است . این دو موضوع در کنار هم مبحث پایداری را طرح می کند.

از آنجا که  سازمان ملل پیش بینی کرده است که تا سال 2050 دو سوم جمعیت جهان در شهرها زندگی خواهند کرد این سوال مطرح است که  چگونه می‌توان سیستم های موجود امروزی را برای تحول و ارضای  تقاضاها تطبیق داد و چگونه می توان حمل و نقل را بسوی توسعه پایدار جهت دهی نمود .

بسیاری از بررسی ها بر نوآوری جدی و گسترده در همه جنبه های این بخش تاکید دارند . این امر بصورت جهشی در خصوص انرژی مورد نیاز این صنعت شکل می گیرد . اما این نواوری ها فقط در همین بخش نیست و دامنه بسیار گسترده ای دارد . در ابتدای این گزارش به دیدگاههای رسمی سازمان بین المللی هوانوردی اشاره می شود .

۲-دیدگاههای سازمان ایکائو

با رشد مورد انتظار هوانوردی غیرنظامی بین المللی، نوآوری برای دستیابی به اهداف زیست محیطی ایکائو تعریف شده در قطعنامه A39-1 مجمع و حمایت از کمک های هوانوردی به اهداف توسعه پایدار سازمان ملل (SDGs) ضروری است.

ایکائو از نزدیک ابتکارات تحقیق و توسعه را دنبال می کند که ممکن است از این اهداف حمایت کند. فن‌آوری‌های نوآورانه و منابع انرژی جدید برای هوانوردی با سرعتی سریع در حال توسعه هستند و مقدار زیادی کار توسط ایکائو برای همگام شدن با صدور گواهینامه زیست‌محیطی به موقع این فناوری‌های جدید، در صورت لزوم، مورد نیاز است.

ایکائو به طور مداوم فناوری‌های جدید را برای انواع معمولی هواپیماها، از جمله سوخت‌های نوآورانه مانند سوخت‌های هوانوردی پایدار و سوخت‌های هوانوردی با کربن پایین، از نظر مزایای بالقوه زیست‌محیطی، امکان‌سنجی فنی و منطقی بودن اقتصادی، رصد می‌کند. ایکائو همچنین با استفاده از E-HAPI پلتفرم هواپیماهای الکتریکی و هیبریدی برای نوآوری ، تکامل مفاهیم پیشرانه جدید مانند الکتریکی، هیبریدی و هیدروژنی را زیر نظر دارد. ایکائو همچنین در حال گسترش و کاربرد فناوری های اقتصاد دایره ای در بخش هوانوردی است. جزئیات بیشتر در مورد ابتکارات ICAO در این موضوعات در صفحات زیر ارائه شده است:

سوخت های نوآورانه

صنعت هوانوردی در حال سرمایه گذاری در مفاهیم سوخت نوآورانه است که ممکن است مزایای زیست محیطی را به همراه داشته باشد. در حالی که برخی از آنها در حال حاضر تولید و به طور منظم در عملیات هواپیماها مورد استفاده قرار می گیرند (به عنوان مثال سوخت های هوایی پایدار)، برخی دیگر مانند سوخت های هوانوردی با کربن پایین و هیدروژن هنوز در دست تحقیق و توسعه هستند.

سوخت های هوانوردی پایدار

ضمیمه 16 جلد IV “سوخت هوانوردی پایدار CORSIA را به عنوان سوخت حمل و نقل هوایی تجدید پذیر یا مشتق شده از زباله که معیارهای پایداری CORSIA تحت این جلد را برآورده می کند، تعریف می کند. سوخت های هوایی پایدار (SAF) یک واقعیت است، همانطور که می توان با فرآیندهای مختلف تبدیل و مواد اولیه موجود برای تولید SAF و تعداد زیادی (بیش از 200000 پرواز) پروازهای تجاری که با SAF انجام شده است، مشاهده کرد. اطلاعات گسترده ای در مورد ابتکارات ICAO در SAF در اینجا ارائه شده است.

سوخت های هوایی کم کربن (LCAF)

ضمیمه 16 جلد IV همچنین مفهوم سوخت هوانوردی با کربن پایین CORSIA را آورده است، که به عنوان سوخت هوانوردی مبتنی بر فسیل که مطابق با معیارهای پایداری CORSIA تحت این جلد تعریف شده است. تحقیقات در مورد فناوری‌های احتمالی که ممکن است امکان تولید سوخت‌های فسیلی با ردپای کربن کمتر را فراهم کند، مانند جذب، استفاده و ذخیره‌سازی کربن (CCUS) و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در پالایشگاه‌های نفت ادامه دارد. اطلاعات دقیق تر در مورد فناوری های LCAF در طول سمینار انبارداری ایکائو در سال 2019 ارائه شد. ایکائو از نزدیک تکامل چنین فناوری هایی را دنبال می کند و در حال بررسی توسعه روش های مناسب برای ارزیابی مزایای زیست محیطی بالقوه آنها است. اطلاعات بیشتر در مورد این اثر را می توانید در اینجا بیابید.

هیدروژن

با نگاهی به آینده، باید توجه داشت که هر دو تعریف سوخت های هوانوردی پایدار CORSIA و سوخت های کربن پایین تر به سوخت های مایع مانند جت-A1 محدود نمی شوند. در این راستا، تحقیقات برای ارزیابی هیدروژن به عنوان سوخت احتمالی هوانوردی در آینده ادامه دارد. تا به امروز، عوامل متعددی همچنان مانع استفاده احتمالی از هیدروژن در پروازهای تجاری می شوند، مانند ذخیره سازی در هواپیما، نگرانی های ایمنی، هزینه بالای تولید سوخت و نیاز به زیرساخت های اختصاصی در فرودگاه ها. پروژه‌های تحقیقاتی برای نشان دادن امکان‌پذیری نیروی محرکه هیدروژنی . غلبه بر این چالش‌ها، در حمایت از اهداف زیست‌محیطی بلندمدت برای هوانوردی غیرنظامی در حال انجام است.

پلت فرم هواپیماهای الکتریکی و هیبریدی برای نوآوری (E-HAPI)

افزایش مداوم در برقی‌سازی سیستم‌های هواپیما، تحقیقات در مورد نیروی محرکه الکتریکی و سرمایه‌گذاری در طراحی هواپیماهای الکتریکی یا هیبریدی در حال وقوع است. در وب‌سایت سازمان فهرست غیر گسترده‌ای از پروژه‌های در حال انجام را ارائه می‌کند که در سطح جهانی شناسایی شده‌اند، از هواپیماهای عمومی یا هواپیماهای تفریحی. هواپیماهای تجاری و منطقه ای؛ هواپیماهای تجاری بزرگ؛ و هواپیماهای برخاست و فرود عمودی (VTOL) که به آن تاکسی هوایی برقی شهری نیز گفته می شود.

بیشتر این پروژه‌ها بین سال‌های 2020 تا 2030 شروع به کار می‌کنند و برخی از آنها در حال حاضر به صورت تجاری در دسترس هستند. چهار پروژه اولین پرواز خود را در سال 2019 انجام دادند Lilium، City Airbus، Boeing Aurora eVTOL، و Bye Aerospace Sun Flyer 2.

جزئیات این پروژه ها، از جمله MTOW، برد، ظرفیت صندلی، محموله، ارتفاع کروز و سرعت در جداولی ارائه شده است. در حال حاضر هیچ استاندارد زیست محیطی خاصی در پیوست 16 ایکائو برای پوشش این گونه هواپیماها وجود ندارد. ایکائو در حال نظارت بر تحولات پیرامون این مفاهیم جدید است و اینکه کدام SARPهای خاص باید توسعه یابند.

• گروه هوانوردی عمومی/تفریحی متشکل از هواپیماهایی با MTOW از 300 تا 1000 کیلوگرم است. اینها عمدتاً هواپیماهای برقی با ظرفیت دو صندلی هستند. این دسته شامل هواپیماهایی است که قبلاً تولید و تأیید شده اند.این هواپیما در رده هواپیماهای تجاری و منطقه ای ادعا می کند برد پروازی طولانی تری نزدیک به 1000 کیلومتر با افزایش ظرفیت صندلی (حدود 10 نفر) دارد.
• دسته هواپیماهای تجاری بزرگ شامل ابتکاراتی است که بر هواپیماهای هیبریدی-الکتریکی تک راهرو با ظرفیت صندلی 100 تا 135 و ورود هدفمند به خدمت پس از سال 2030 متمرکز است.
• همچنین پیشرفت قابل توجهی در رده VTOL در سال های اخیر حاصل شده است، با ظرفیت صندلی از یک تا پنج، MTOW بین 450 تا 2200 کیلوگرم و محدوده پرواز پیش بینی شده از 16 تا 300 کیلومتر. این پروژه‌های هواپیما فقط برقی هستند و هدف آنها در بازه زمانی 2020-2025 است.

اقتصاد دایره ای

مدل اقتصادی فعلی ما بر اقتصاد خطی مرسوم متکی است که از الگوی ایجاد، مصرف و دفع محصولات پیروی می کند. با این حال، این اقتصاد خطی پایدار نیست. این منجر به افزایش فشار بر منابع محدود می شود و باعث تولید زباله، آلودگی و انتشار گازهای گلخانه ای قابل توجهی می شود. اقتصاد دایره ای یک راه جایگزین ارائه می دهد. به دنبال استخراج حداکثر ارزش از منابع در حال استفاده است و مواد را تا زمانی که ممکن است در گردش نگه می دارد. هدف آن به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی و اجتماعی و همچنین کاهش هزینه های اقتصادی و ایجاد شغل است.

اقتصاد دایره ای منابع احیا کننده را به عنوان ورودی های مادی و استفاده حداکثری از منابع و مواد موجود در اولویت قرار می دهد. به گفته بنیاد الن مک آرتور، این بر اساس سه اصل است: تعریف زباله و آلودگی، حفظ محصولات و مواد در استفاده، بازسازی سیستم های طبیعی.

ستون های اصلی عمل به عنوان 3 R شناخته می شوند: کاهش، استفاده مجدد، بازیافت.

مدل دایره ای سرمایه اقتصادی، طبیعی و اجتماعی را می سازد. گذار از اقتصاد خطی به اقتصاد دایره ای می تواند رشد اقتصادی را در مسیری پایدار قرار دهد.

در سال‌های اخیر، اقتصاد دایره‌ای به‌عنوان ابزاری که راه‌حل‌هایی را برای برخی از مهم‌ترین چالش‌های توسعه پایدار بین‌بخشی جهان ارائه می‌کند، اهمیت روزافزونی پیدا کرده است. اقتصاد دایره ای نوید خاصی برای دستیابی به اهداف چندگانه توسعه پایدار در دستور کار 2030 سازمان ملل که در سال 2015 ایجاد شد، دارد.

کاربرد اقتصاد دایره ای در هوانوردی

برای بخش هوانوردی، اقتصاد دایره ای یک مفهوم نوظهور است و در حالی که کاربرد آن هنوز گسترده نیست، استفاده از مفاهیم اقتصاد دایره ای می تواند فرصت های زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی ارزشمندی را فراهم کند. اقتصاد دایره ای دارای پتانسیل تغییر شکل کل زنجیره تامین از طراحی محصول تا مدیریت پایان عمر است.

هوانوردی در حال حاضر از برخی مفاهیم مرتبط با اقتصاد دایره ای استفاده می کند. تمرکز اصلی آن بر سه بخش هوانوردی است: هواپیما، پرواز و فرودگاه. تولیدکنندگان، خطوط هوایی و فرودگاه‌ها در حال حاضر در این فرآیند مشارکت دارند و انتظار می‌رود در آینده بیشتر شود. فرصت‌های متعددی وجود دارد، مانند استفاده مجدد و بازیافت مواد پایان عمر هواپیما (EoL)، کاهش و ارزش‌گذاری ضایعات در طول پرواز و زیرساخت‌های زمینی (غذا، بسته‌بندی، زباله‌های جامد شهری، زباله‌های ساختمانی و تخریب)، کاهش انرژی، آب و مصرف مواد خام.

۳-دیدگاه اتحادیه حمل ونقل هوایی بین المللی

ایجاد مرکز نوآوری

مرکز نوآوری فضای منحصر به فردی است که برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات در مورد نوآوری در یاتا و صنعت ایجاد شده است. این مرکز شامل دسترسی انحصاری به خدمات نوآوری یاتا، پروژه ها و اخباری است که تغییرات تاثیرگذاری در صنعت هوانوردی ایجاد می کند. همچنین به عنوان یک فضای همکاری مرکزی برای یادگیری و به اشتراک گذاری تخصص با هدف حفظ صنعت در ارتباط به منظور نوآوری در چالش های فعلی و آینده طراحی شده است.

نوآوری برای حمایت از راه اندازی مجدد صنعت

یاتا تمام تلاش‌های نوآورانه خود را در جهت حمایت از خطوط هوایی در راه‌اندازی مجدد فعالیت‌هایشان متمرکز کرده است. در حالی که طرح راه اندازی مجدد یاتا راهنمایی های گسترده ای را ارائه می دهد، تلاش های نوآوری ما بر ارائه راه حل های هدفمند برای خطوط هوایی متمرکز است که با این دستورالعمل مطابقت داشته باشد و مزایای فوری ارائه دهد.

مجموعه ابزارها و خدمات نوآوری ما برای کشف راه حل های جدید با تمرکز بر استراتژیک ترین موضوعات برای صنعت، استفاده از شبکه گسترده ای از کارشناسان از کل زنجیره ارزش حمل و نقل هوایی است.

۴- آینده شناسی برای نوآوری

۱۰ گرایش برتر در هوانوردی را زمینه ای برای توسعه نوآوری باید تلقی نمود . بنابراین ذیلا به آنها اشاره شده است.

https://www.smithsdetection.com

1. انتقال مالکیت فرودگاه

فرودگاه ها شاهد گذار در ساختار مالکیت و مدیریت از مشارکت عمومی به مشارکت عمومی-خصوصی، به اپراتور مبتنی بر امتیاز به نمایندگی از مالک و در نهایت به فرودگاه های کاملاً خصوصی هستند. این امر فرصت‌هایی را برای سرمایه‌گذاری‌های بزرگ‌تر به سمت توسعه فرودگاه ایجاد می‌کند و به نوبه خود به تامین‌کنندگان اجازه می‌دهد تا با محصولات موجود و جدید به اعماق بازار نفوذ کنند.

2. شهرهای فرودگاهی

فرودگاه‌ها در حال تبدیل شدن به یک مرکز اجتماعی هستند که مسافران می‌توانند در آن ملاقات کنند، استراحت کنند و مجموعه‌ای از خدمات فرودگاهی را تجربه کنند. تامین کنندگانی که با ارائه دهندگان خدمات یا آنهایی که در صنعت فرودگاهی متنوع هستند، مشارکت می کنند، می توانند پلتفرم های جدیدی را معرفی کنند که می توانند با سایر بخش ها ادغام شوند و مجموعه ای یکپارچه و متصل از خدمات را ارائه دهند.

3. خدمات مبتنی بر مکان

بازاریابی هدفمند شامل اطلاعات مکان فروشگاه و تخفیف‌ها در فرودگاه، همراه با مدل‌های خرید جدید مانند خرید آنلاین و تحویل کالا از محل، منجر به افزایش درآمدهای غیرهوایی برای فرودگاه‌ها می‌شود.

تامین کنندگان سیستم های ردیابی مسافر و مدیریت جریان و فناوری شخصی سازی شده یکپارچه را با استفاده از بلوتوث و وای فای معرفی کرده اند که مکان مشتریان را در ارتباط با فروشگاه شناسایی می کند و اطلاعاتی را ارائه می دهد.

4. تحکیم

در مواجهه با گسترش فرودگاه و رقابت فزاینده بین تامین کنندگان، تامین کنندگان در حال تحکیم موقعیت خود در صنعت با سوق دادن محصولات خود به بازارهای موجود برای به دست آوردن حضور قابل توجهی در بازار هستند.تأمین‌کنندگان این موفقیت را با گسترش به مناطق جدید بازار یا توسعه و بازاریابی محصولات جدید در حضور منطقه‌ای کنونی خود می‌سازند.یک استراتژی تلفیق قوی پایه و اساس تنوع بخشی به بخش های دیگر بازار است.

5. امنیت دیجیتال

فناوری پیشرفته برای توسعه مفاهیم پیشرفته ای مانند «راه رفتن با امنیت» برای کاهش زمان انتظار مسافران استفاده شده است، در حالی که از بیومتریک می توان برای خودکارسازی فرآیندهای تأیید و کاهش کارکنان استفاده کرد.سیستم های امنیتی به سرعت به یک روند اصلی در فرودگاه ها تبدیل شده اند. تامین کنندگان به سرعت به سمت استفاده از خدمات امنیت سایبری در راه حل های IT خود حرکت کرده اند.

تامین کنندگان به شدت مجموعه راه حل های امنیتی را برای پیشی گرفتن از رقبا و رشد حضور خود در بازار تحت فشار قرار می دهند.

6. خود عملیات

تکامل عملیات مسافربری منجر به این خواهد شد که مسافران تمام خدمات را از ورود به هواپیما تا سوار شدن به پرواز به تنهایی انجام دهند. این به بهینه سازی منابع، کاهش هزینه های عملیاتی و افزایش درآمدهای غیرهوایی کمک می کند.

تامین کنندگان محصولات استاندارد جدیدی را توسعه داده اند که چنین خدماتی از جمله پلتفرم های سلف سرویس و سوار شدن الکترونیک را امکان پذیر می کند. علاوه بر این، مسافران می توانند سفر خود را از جمله نظارت بر چمدان خود مدیریت کنند.

7. رشد ترافیک

با هدایت طبقه متوسط ​​در حال ظهور، ترافیک مسافری هر 15 سال دو برابر می شود. پیش بینی ها حاکی از ادامه این روند است. این امر منجر به ضرورت ارتقاء زیرساخت های فرودگاهی می شود.منطقه آسیا و اقیانوسیه شاهد رشد جمعیت سفرهای هوایی بوده است. در نتیجه، تامین کنندگان این منطقه را برای به دست آوردن حضور در بازار هدف قرار داده اند و در نتیجه فرصت هایی برای رشد ارائه می دهند.برای انجام پروژه های عظیم ارتقای زیرساخت، شرکت ها کنسرسیوم هایی را با ارائه دهندگان خدمات از بخش های مختلف تشکیل می دهند.

8. یکپارچه سازی و استانداردسازی

سیستم‌های یکپارچه به فرودگاه‌ها اجازه می‌دهند از پلت‌فرم‌های استاندارد شده استفاده کنند که به‌طور یکپارچه با پلتفرم‌های تامین‌کنندگان دیگر و با برنامه‌های شخص ثالث ارتباط برقرار می‌کنند.تامین کنندگان اهمیت پلتفرم های یکپارچه را درک می کنند. مشارکت با سایر تامین کنندگان آنها را قادر می سازد تا پلتفرم های سرتاسری را ارائه دهند که بخش های مختلف فرودگاه را ادغام می کند.

تامین‌کنندگان همچنین به ادغام  متوسل می‌شوند تا پلتفرم‌های جدید را در مجموعه خود بگنجانند و خدمات خود را به عنوان یکپارچه‌ساز فرودگاه به بازار عرضه کنند.

9. تحول دیجیتال

سطح دیجیتالی شدن در فرودگاه ها به سرعت در حال رشد است و از روندهایی مانند افزایش اتوماسیون و خدمات هدفمند مسافری پشتیبانی می کند.این منجر به یک فرودگاه متصل می شود که در آن مرکز کنترل در تمام عملیات ها قابل مشاهده است و می تواند عملکرد را در برابر شاخص های کلیدی عملکرد (KPI) نظارت و مدیریت کند.تامین کننده مجموعه ای از خدمات تحلیلی را ارائه می دهد که با تمام عملیات فرودگاه ادغام می شود و اپراتورهای فرودگاه را درگیر می کند تا راه هایی برای ارائه یک اتصال بدون قطعی در سراسر فرودگاه بیابند.

10. فرودگاه های سبز

با استانداردهای بالا برای محدود کردن آلودگی صوتی و هوا، فرودگاه ها به طور فزاینده ای بر تولید انرژی از طریق منابع تجدیدپذیر و بهبود راه حل های مدیریت انرژی تمرکز خواهند کرد.تامین کنندگانی مانند هانیول و زیمنس دارای مجموعه خدمات مدیریت ساختمان قوی هستند. ادغام چنین سیستم‌هایی با راه‌حل‌های موجود فرودگاهی به این شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا خدمات مدیریت و یکپارچه‌سازی فرودگاهی را به‌طور کامل ارائه کنند.