工業無人機成為空中巴士組裝生產線巡視檢查利器。過去透過人力來巡視空中巴士組裝生產線須耗費約兩小時才能達成，透過搭載攝影機的無人機進行巡視，並結合資料分析和機器學習等技術分析處理，不僅能更快速完成檢查，而且收集到的資料具有更好的可追蹤性。
飛機製造商空中巴士(Airbus)運用智慧型工業無人機、資料分析、以及機器學習技術，讓飛機檢查作業更為簡單迅速。
空中巴士無人飛行載具研發與應用部門創新經理Ronie Gnecco有一天在新的Airbus A350飛機上工作時，他腦中浮現大膽的想法，運用飛行機器人進行飛安檢查，後來不僅實施成效相當卓著，還拓展到其他工作專案，也激勵飛機製造商空中巴士進一步投入工業無人機的革命。
在幾年之內，空中巴士的智慧無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehicles, UAV)系統在全球各地機場用來進行安全檢查，提高了飛機的安全性，準點起飛的比率也高過以往。這些成績的背後，Gnecco指出全都歸功於技術專家的投入，加上全球有關當局以及機場的全力配合。
Gnecco表示，無人機、感測器、資料庫、雲端運算、以及機器學習，對於空中巴士正在努力的方向是關鍵。
Gnecco說明無人機為何是飛機產業的一項寶貴工具。無人機技術的創新造福許多產業。根據資誠(PricewaterhouseCoopers)的報告，全球商用無人機的銷售額，包括用於農業、建築、產品運送、以及其他行業，估計將從目前的20億美元，成長至2020年的1,270億美元。
一架新出廠的空中巴士飛機，過去需要兩個人乘坐高空作業車花費兩個小時才能完成品管檢查。一架搭載攝影機的無人飛行載具不僅能更快速完成檢查，而且收集到的資料具有更好的可追蹤性。
Gnecco在2013年把自己擁有的平價無人機、遙控器、以及一部GoPro運動攝影機一起帶到空中巴士位於巴黎土魯斯機場的停機棚，在25公尺高的空中向下拍攝A350高畫質相片，透過網路傳送影像給位於西班牙赫塔費(Getafe)的空中巴士設計辦公室。幾分鐘後，這些照片確認了新客機處於絕佳狀態。
為了讓檢查成效可以複製到整個空中巴士的機隊，Gnecco想尋找更穩固可靠的無人機，於是他找上英特爾(Intel)旗下的商用無人飛行載具製造商Ascending Technologies。雙方共同設計出AscTec Falcon 8概念實作機。這架V型結構的八軸飛行器搭載AscTec Trinity Autopilot技術，操作人員除了藉由設定航點(Waypoints)安全地導引無人機的飛行路線，還能手動操控且不必依賴GPS導航。此外，這款無人飛行載具還配備Intel RealSense實感技術攝影機，藉由這種「機器眼」執行避障導航(Obstacle Navigation)。無人飛行載具還搭載一部4,200萬像素的全片幅(Full-frame)攝影機，能擷取毫米解析度的資料(圖1)。
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| 圖1 檢查員正準備無人機，讓Ronie Gnecco(中)主導飛機檢查作業。 |
Gnecco表示，這部RealSense實感攝影機幫使用者滿足其中一項主要需求，就是防止碰撞。
一架新飛機造價數億歐元，因此繞行作業超輕量無人機一定要具備足夠的智慧功能，可以即時規避各種碰撞的危險。
Gnecco指出，無人機有足夠的智慧辨識出飛機的所有形貌特徵。一旦有物體或飛機表面太靠近無人機，無人機就會辨識出來並閃避飛離。
Gnecco進一步表示，無人機可自行設定飛行路線與軌跡，並在工業與商業區安全飛行。即使無人機已經能自主飛行，但飛安當局還是要求必須有真人飛行員在旁監控全程。
無人機滯空時拍到的高畫質相片，用以讓系統製作出飛機的3D模型。數位影像經過空中巴士的設計程式分析後，協助檢查員發現機身損壞，精準找到位置，並紀錄下修復後的痕跡供查驗所用。
安全檢查數位化
Gnecco表示，結合Falcon無人機加上該公司開發的軟體，一趟十分鐘環繞整架飛機的飛行，就能拍到150張高解析度照片。
由於空中巴士A330客機的開發時間被嚴重壓縮，因此需要加快工作速度、運用新科技、以及可重複的流程。Gnecco採用無人機的想法恰好滿足這些需要，並且為空中巴士以及整個航空產業激盪出許多新機會。
無人機檢查系統將能運用在許多製造與研發流程上。Gnecco估計空中巴士2017年就會有數百架無人機投入線上作業。運用無人機讓檢查工作數位化，空中巴士不只省下數千小時的人員作業時間，還能加快各團隊之間的聯繫，以及提高飛機生產速度。
品管檢查員能任意縮放、平移、旋轉飛機模型，搜尋任何不尋常的可疑處。一旦找到損壞的地方，可以和正常無損的機身模型進行比對(圖2)。
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| 圖2 根據無人機拍攝資料構建的3D數位模型 |
圖像的精準度協助電腦系統尋找分析點。經過每次檢查，累積的資料庫在機器學習演算法的協助下會變得越來越聰明。經過每次新飛機的檢查作業，空中巴士的資料分析系統會運用機器學習技術變得更聰明，因此Gnecco稱它為活的資料庫。
Gnecco指出，空中巴士每年執行超過三千次飛機檢查，該公司構建了一個完善的損壞資料庫，協助系統自動辨識各種類型的損壞。
為打造出完整的系統，Gnecco和他帶領的團隊造訪數百家企業，邀請他們分析空中巴士的無人機技術。他在2015年跑遍全球尋找最好的元件，希望打造出一個可靠的數位檢查系統。
已經有多家航空公司與英特爾和空中巴士聯絡想購入這項技術，但該公司得先確保它能提供良好且可靠的經驗才能對外釋出。另外無人機在法律規範方面仍有一些問題有待解決。
Gnecco指出，在採用這個數位系統之前，檢查人員被文書作業、參考數字、機身結構、數據、以及數不清的代號壓得喘不過氣。如今他們能更快速簡單地傳送不同地點的檢查資料，這代表若有需要，他們能快速執行更多分析，而且永遠都會有數位化的檢查紀錄。
氣候量測指日可待 智慧無人機含苞待放
除了安全檢查外，Gnecco還嘗試用無人機進行氣候測量，以及在機場安全搜索方面的應用。
Gnecco表示，在飛機儀表安裝(Instrumentation)的過程中，空中巴士運用無人機測量氣象，讓空中巴士更妥善分析引擎在飛行檢驗時的運轉聲音。以往空中巴士每隔30分鐘都用裝上感測器的氣球測量一次天氣，現在改用無人機後，空中巴士能取得更好的遙測資料，而且不會每次測量都得要損失一個感測器。
展望未來，Gnecco預期無人機將搭載更多電腦處理元件與記憶體，因此能載入資料庫的數據。這樣一來它們在飛機周圍滯空飛行時，就能立即處理影像並根據結果辨識出機身上的損壞，並即時與資料庫進行交叉比對。這樣檢查流程就能進一步加快。
Gnecco表示，無人機的未來重點在於它們擷取的資料，以及這些資料要做什麼用途。而這全都源自幾年前Gnecco和空中巴士內部創新與實行網路部門Airbus BizLab分享自己的想法。空中巴士放手讓Gnecco製作概念實作機，並整理出必須符合的法規，這也催生出一部配備資料可視化工具的電腦分析系統。創新不光是有想法，更重要的是讓想法化為實際成果。
(本文作者為英特爾亞太與日本區新技術事業群產品行銷經理)