航空制造無(wú)損檢測(cè)市場(chǎng)未來(lái)趨勢(shì)分析
隨著航空乘客的增多和新一代飛機(jī)機(jī)隊(duì)規(guī)模的壯大砚偶,無(wú)損檢測(cè)在民航運(yùn)輸安全領(lǐng)域中扮演著越來(lái)越重要的角色坦膘。
無(wú)損檢測(cè)最初的應(yīng)用要追溯到1914年民用航空剛興起的那段時(shí)間愈樱,因此無(wú)損檢測(cè)堪稱是幕后英雄黔攀。
在制造業(yè)中疾练,使用無(wú)損檢測(cè)方法評(píng)估結(jié)構(gòu)或部件的完整性和損傷狀況。在飛機(jī)投入使用后膛胜,無(wú)損檢測(cè)儀更是檢測(cè)飛機(jī)健康狀況的重要工具缔莲,如金屬疲勞和材料應(yīng)力問(wèn)題。
無(wú)損檢測(cè)可檢測(cè)飛機(jī)的所有部分出現(xiàn)的任何損傷霉旗,包括確定材料厚度痴奏、裂紋、腐蝕奖慌、復(fù)合材料的脫層和焊接缺陷等抛虫,同時(shí)也可檢測(cè)整架飛機(jī)。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示简僧,用于機(jī)體的無(wú)損檢測(cè)占民用飛機(jī)無(wú)損檢測(cè)的70%~80%建椰,剩余20%左右的檢測(cè)是用于發(fā)動(dòng)機(jī)和其他相關(guān)部件。
無(wú)損檢測(cè)方法在檢測(cè)部件時(shí)不會(huì)破壞材料岛马,可為航空公司節(jié)約維修成本棉姐、縮短停場(chǎng)時(shí)間,有利于航空公司的飛機(jī)盡快投入運(yùn)營(yíng)啦逆。
鑒于無(wú)損檢測(cè)具有降低成本和確保安全性的重要作用伞矩,當(dāng)前維修企業(yè)都在不斷探索更快、更有效的無(wú)損檢測(cè)方法夏志。
無(wú)損檢測(cè)的常見(jiàn)方法
雖然無(wú)損檢測(cè)在維修服務(wù)中扮演著重要的角色乃坤,但其適用的流程相對(duì)較少。據(jù)美國(guó)無(wú)損檢測(cè)學(xué)會(huì)稱兰吁,最常用的6種檢測(cè)方法是磁粉檢測(cè)驼吓、液體滲透檢測(cè)、射線檢測(cè)肘抒、超聲檢測(cè)配赊、渦流探傷和目視檢查。這些方法均適用于航空領(lǐng)域任感。
2014年無(wú)損檢測(cè)的市值為14億美元积苞,其中在民用航空領(lǐng)域,目視檢查是最常用的無(wú)損檢測(cè)方法乳吉。因?yàn)榧夹g(shù)人員不需要太多的專用設(shè)備这疟、相關(guān)培訓(xùn)和認(rèn)證就能執(zhí)行菱计。
此外,技術(shù)人員在檢查難以接近的區(qū)域時(shí)也會(huì)使用內(nèi)窺鏡砸镀,無(wú)需拆解被檢結(jié)構(gòu)即可探測(cè)到內(nèi)部結(jié)構(gòu)盔曼。其他目視檢查的工具還包括具有內(nèi)置圖像捕捉功能和錄制功能的視頻內(nèi)窺鏡,以及使用光纖電纜傳輸圖像的纖維內(nèi)窺鏡唱逢。
除了目視檢查吴侦,無(wú)損檢測(cè)最常用的方法還有起源于醫(yī)療行業(yè)的射線檢測(cè)和渦流探傷檢測(cè)。射線檢測(cè)是通過(guò)使用X射線和γ射線檢測(cè)缺陷坞古,其使用已超過(guò)100多年备韧。
而渦流探傷檢測(cè)是一種可以檢測(cè)機(jī)體、結(jié)構(gòu)部件痪枫、螺栓孔等表面裂紋和腐蝕以及導(dǎo)電材料缺陷的檢測(cè)技術(shù)织堂。在波音747的無(wú)損檢測(cè)手冊(cè)中,渦流探傷占了一半的篇幅奶陈,由此可以看出易阳,渦流探傷檢測(cè)在維修中非常重要。
市場(chǎng)現(xiàn)狀
北美和歐洲是當(dāng)前最成熟的無(wú)損檢測(cè)市場(chǎng)吃粒,這些地區(qū)有很多能夠提供全方位無(wú)損檢測(cè)服務(wù)的維修企業(yè)和獨(dú)立第三方企業(yè)潦俺。
如美國(guó)的達(dá)美運(yùn)營(yíng)、德國(guó)的漢莎技術(shù)徐勃、西班牙航空維修公司以及法國(guó)的法荷航工程維修公司等事示。
其中,法荷航工程維修公司在提供無(wú)損檢測(cè)時(shí)使用技術(shù)組合的方式益侨,在檢測(cè)材料時(shí)使用磁粉探傷和渦流檢測(cè)暇寸;在檢測(cè)裂紋、水泡和核心損傷時(shí)使用X射線积碍。
法荷航工程維修公司表示庸磅,過(guò)去20年里盡管在航空制造領(lǐng)域無(wú)損檢測(cè)的新工藝發(fā)展很快,但航空維修領(lǐng)域使用的無(wú)損檢測(cè)方法卻基本保持不變蚌斑。
盡管有人認(rèn)為無(wú)損檢測(cè)業(yè)屬于保守行業(yè)笆低,接受新工藝的變化很慢,但這并不代表無(wú)損檢測(cè)相關(guān)的技術(shù)創(chuàng)新設(shè)備應(yīng)用也很慢决毕。
例如,法荷航工程維修公司率先開(kāi)創(chuàng)了磁粉探傷測(cè)試平臺(tái)痊撤,旨在通過(guò)一些新技術(shù)輔助傳統(tǒng)的測(cè)試方法留满。再如,西班牙航空維修公司提供的全方位無(wú)損檢測(cè)服務(wù)中也包含了一些新技術(shù)榔夹,如WiFi連接和數(shù)據(jù)計(jì)算等喻谭,使其無(wú)損檢測(cè)工藝達(dá)到更高的可靠性和工作效率峻胞。
可用于復(fù)合材料
飛機(jī)材料的改變也會(huì)影響其對(duì)無(wú)損檢測(cè)的要求。鋁曾經(jīng)是全球最常用的制造材料关带,但現(xiàn)在其用量遠(yuǎn)低于十年前侥涵。
相比之下,更多的碳纖維復(fù)合材料被用于飛機(jī)制造中宋雏,給無(wú)損檢測(cè)帶來(lái)了新的要求和挑戰(zhàn)芜飘。因?yàn)閺?fù)合材料結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,由多層和多種元素組成磨总,制成的零件發(fā)生厚度變化和彎曲的現(xiàn)象非常常見(jiàn)嗦明,而且這類部件極易出現(xiàn)故障。
為此蚪燕,最常用于檢查復(fù)合結(jié)構(gòu)的超聲波探傷技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生娶牌。超聲波檢測(cè)作為近年來(lái)無(wú)損檢測(cè)市場(chǎng)最大的增長(zhǎng)點(diǎn),為整體行業(yè)收入貢獻(xiàn)了31.1%馆纳,而且現(xiàn)已成為了創(chuàng)新的溫床诗良。
近年來(lái),各種超聲檢測(cè)設(shè)備和設(shè)備制造商爭(zhēng)相涌入市場(chǎng)鲁驶。利用多種超聲波檢測(cè)新方法開(kāi)發(fā)了多項(xiàng)無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用方案鉴裹,如檢查和維修碳纖維單片和玻璃纖維增強(qiáng)聚合物等主要結(jié)構(gòu)(方向舵和升降舵結(jié)構(gòu))。相信未來(lái)超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)在下一代飛機(jī)中也會(huì)有廣泛的應(yīng)用倘封。
成立于2009年的挪威超聲波相機(jī)供應(yīng)商DolphiTech癣辉,開(kāi)發(fā)了專門(mén)用于檢測(cè)復(fù)合材料的DolphiCam產(chǎn)品。該產(chǎn)品是一款移動(dòng)式的帚萧、符合人體工學(xué)的超聲波無(wú)損檢測(cè)相機(jī)传起。
波音已將該設(shè)備應(yīng)用于上世紀(jì)80年代生產(chǎn)的碳纖維復(fù)合材料機(jī)體的檢測(cè)中,同時(shí)空客也正在考慮將其應(yīng)用于A350上赔膳。該相機(jī)可通過(guò)二維和三維高分辨率圖像檢測(cè)厚度達(dá)16mm的碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料掺挺。
此外,DolphiTech還開(kāi)發(fā)了干耦合傳感器解決方案诸谨,該方案能夠解決以往無(wú)損檢測(cè)方法所不能解決的一些問(wèn)題狰丝。傳統(tǒng)的超聲波需要通過(guò)某種類型的耦合劑連接材料和儀器。
而干耦合傳感器不需要使用任何耦合劑就能夠檢查碳纖維結(jié)構(gòu)颖脸。這非常有利于鉆孔的檢查化团。
而且DolphiTech公司還為DolphiCam設(shè)備開(kāi)發(fā)了嵌入式軟件程序,并為其建立了專業(yè)的檢測(cè)流程翩赐。這就意味著維修人員可直接按照設(shè)置好的檢測(cè)程序進(jìn)行檢測(cè)維護(hù)辐荷,極大地簡(jiǎn)化了對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)。
DolphiTech公司在為飛機(jī)制造業(yè)推出一系列無(wú)損檢測(cè)設(shè)備之后燎窘,現(xiàn)已開(kāi)始設(shè)計(jì)更具吸引力的適用于維修業(yè)的無(wú)損檢測(cè)方案摹闽,以滿足維修業(yè)更快蹄咖、更高效的檢測(cè)要求。
更具連通性
無(wú)損檢測(cè)技術(shù)最新的發(fā)展趨勢(shì)是與移動(dòng)通信技術(shù)相結(jié)合付鹿。與很多行業(yè)一樣澜汤,無(wú)損檢測(cè)技術(shù)從上世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的各種先進(jìn)通信技術(shù)中獲益良多,如WiFi舵匾、寬帶和藍(lán)牙等俊抵,這些技術(shù)均已被應(yīng)用于奧林巴斯和英國(guó)聲納等供應(yīng)商的多種設(shè)備和儀器中。
美國(guó)GE檢測(cè)控制技術(shù)公司已經(jīng)相繼推出了一系列結(jié)合了這些先進(jìn)通信技術(shù)的表面檢測(cè)新設(shè)備纽匙。
例如务蝠,2014年推出的MentorVisualiQVideoProbe,該視頻內(nèi)窺鏡具有WiFi和藍(lán)牙功能烛缔,還具有三維相位測(cè)量功能馏段,可準(zhǔn)確確定凹陷裂紋或腐蝕斑的深度和尺寸。
GE檢測(cè)控制技術(shù)公司認(rèn)為践瓷,該設(shè)備具有很好的連通性亭颈,可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)人員與其他維修人員的遠(yuǎn)程通信,分享采集圖像等叶刮,有助于加快維護(hù)進(jìn)程悠蹬。
尤其對(duì)于在多個(gè)地點(diǎn)實(shí)施維護(hù)的人員來(lái)說(shuō),這種實(shí)時(shí)檢測(cè)會(huì)越來(lái)越常見(jiàn)搓捅。通過(guò)手機(jī)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接跛拌,遠(yuǎn)程協(xié)作,使無(wú)損檢測(cè)成本更低铆性、速度更快却痴,甚至技術(shù)人員無(wú)需親赴現(xiàn)場(chǎng)就能觀察到飛機(jī)的狀況。
GE檢測(cè)控制技術(shù)公司預(yù)計(jì)未來(lái)連通性會(huì)進(jìn)一步影響新設(shè)備的開(kāi)發(fā)跨溺,如出現(xiàn)具有連通性的觸屏無(wú)損檢測(cè)設(shè)備等漩判。
機(jī)遇與挑戰(zhàn)
盡管新的測(cè)試設(shè)備和軟件已具備了很好的移動(dòng)性,但仍有一些局限性惩投。例如摘沥,已經(jīng)使用了50多年的渦流檢測(cè)仍是一個(gè)特別復(fù)雜的過(guò)程,需要專業(yè)的技術(shù)人員兄存,而且僅限于導(dǎo)電材料使用熊镣,滲透深度也很有限。
與此同時(shí)募书,液體滲透劑也只能在開(kāi)放的表面上檢測(cè)缺陷绪囱,在粗糙的表面上檢測(cè)有可能會(huì)出錯(cuò)。因此未來(lái)還需要設(shè)備制造商和用戶攜手合作共同解決這些問(wèn)題锐膜。
就當(dāng)前而言毕箍,無(wú)損檢測(cè)運(yùn)營(yíng)商面臨的最大挑戰(zhàn)是缺乏新一代無(wú)損檢測(cè)專業(yè)技術(shù)人員,現(xiàn)有人員正在出現(xiàn)老齡化道盏。
據(jù)PQNDT招聘公司2012年調(diào)查數(shù)據(jù)顯示而柑,目前無(wú)損檢測(cè)技術(shù)人員的平均年齡是45歲。但無(wú)損檢測(cè)運(yùn)營(yíng)商認(rèn)為荷逞,未來(lái)隨著各種具有連通性的無(wú)損檢測(cè)設(shè)備陸續(xù)投入運(yùn)營(yíng)媒咳,精通電腦、熟悉移動(dòng)技術(shù)的年輕人會(huì)對(duì)這項(xiàng)工作越來(lái)越感興趣种远,愿意成為下一代無(wú)損檢測(cè)專業(yè)人員涩澡。
雖然對(duì)技能方面的擔(dān)憂依然存在,但相關(guān)行業(yè)仍認(rèn)為無(wú)損檢測(cè)的前景將十分廣闊坠敷。因?yàn)殡S著全球民航機(jī)隊(duì)的快速發(fā)展汹涯,無(wú)損檢測(cè)在飛機(jī)維護(hù)中的作用越來(lái)越重要。
據(jù)MarketsandMarkets2014-2020年無(wú)損檢測(cè)市場(chǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)的研究報(bào)告顯示数屁,到2020年無(wú)損檢測(cè)市場(chǎng)將增長(zhǎng)3.5%片侧,其市值將達(dá)到70億美元。
繼美國(guó)和歐洲穩(wěn)固的市場(chǎng)之后透格,拉丁美洲和亞太地區(qū)將成為無(wú)損檢測(cè)的新興市場(chǎng)微悬,而且巴西、印度和中國(guó)等國(guó)家也有較大的市場(chǎng)潛力韭拙。
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