T08
Diagnóstico embarcado de fallos en vehículos militares con capacidad de cómputo limitada
Limitaciones para detectar, aislar y registrar fallos de subsistemas del vehículo militar en el propio vehículo, que obligan a diagnóstico externo y retrasan la recuperación de la disponibilidad de la plataforma.
Vehículos terrestresMantenimiento y sostenimiento

T08-F03 · Sistema de Gestión de Salud y Pronóstico de Activos (PHM)

Código original: P-03

Decisión de la ficha
Avanzar con condiciones

Condiciones: Confirmación técnica de la disponibilidad de sensores en flota y obtención de compromiso de acceso a los límites técnicos del fabricante.

1. Identificación de la propuesta

Código

P-03

Nombre de la propuesta

Sistema de Gestión de Salud y Pronóstico de Activos (PHM)

Origen

Documento de organismo público o usuario institucional

Línea estratégica

Fusión de datos, IA y apoyo a la decisión

Dominio

Aéreo

Tipo de uso

Defensa

Fecha de análisis

22/05/2024

Responsable de la ficha

Pipeline automático - pendiente de asignación

Estado

En análisis

2. Problema concreto

Descripción

Existe una desconexión entre los protocolos de mantenimiento programado y el estado físico real de los componentes en aeronaves del Ejército. Actualmente se utiliza un modelo basado en tiempo o horas de vuelo, siguiendo la presunción CWC (Composite Worst-Case; presunción compuesta del peor caso), que asume que todos los componentes se degradan al ritmo más acelerado posible independientemente del uso real [ev_0002].

Consecuencia principal

Ineficiencia en el sostenimiento (sustitución prematura de piezas útiles) y riesgo de seguridad por fallos no detectados en componentes con degradación acelerada [ev_0002].

Usuario afectado

Operador

Criticidad

Alta

Frecuencia estimada

Continua

Entorno de aparición

Desplegado

3. Ejemplo operativo y evidencia

Escenario

En el contexto de la gestión de flota de aviación del Ejército, un comandante de unidad y su personal de mantenimiento gestionan la disponibilidad de las aeronaves basándose en manuales rígidos [ev_0002]. Actualmente, si un componente crítico tiene una vida útil teórica de 1.000 horas según el fabricante (CWC - presunción compuesta del peor caso), se sustituye obligatoriamente al alcanzar ese límite, aunque la aeronave haya operado en entornos benignos y la pieza esté en perfecto estado. Por el contrario, si la aeronave ha operado en condiciones extremas que aceleran el desgaste, el sistema basado en tiempo no detecta la degradación prematura, pudiendo provocar una avería crítica antes de llegar a las 1.000 horas [ev_0002]. Esta falta de visibilidad sobre la RUL (Remaining Useful Life; vida útil restante) impide que el mando tome decisiones optimizadas sobre cuándo retirar un componente, afectando directamente a la disponibilidad operativa de la flota y a la seguridad del vuelo [ev_0002].

Activos implicados

Aeronaves de aviación del Ejército, componentes críticos de motor/estructura, sensores de telemetría.

Información disponible

Horas de vuelo acumuladas, manuales técnicos del fabricante (límites CWC), datos de sensores a bordo (vibraciones, temperatura).

Limitación actual

Incapacidad de integrar el uso operativo real en la planificación del mantenimiento; dependencia de métricas temporales frente a métricas de condición.

Consecuencia operacional

Desperdicio de recursos logísticos y aumento del riesgo de fallos imprevistos en vuelo.

Fuente de evidencia

ev_0002

Tipo caso

Real confirmado

4. Solución propuesta

5. Aportaciones concretas de SIXTEMA

6. Capacidades reales que respaldan la propuesta

Capacidad real

IA para detección de anomalías e identificación de patrones

Proyecto / experiencia

Sistemas de IA y Soporte a la Decisión

Qué demuestra

Capacidad técnica para procesar datos operativos y generar alertas automatizadas, base necesaria para el motor de análisis de degradación del PHM (Prognostics and Health Management)

Nivel evidencia

Alta

Capacidad real

Arquitecturas Escalables Cloud-Native

Proyecto / experiencia

Habilitadores de Nube Táctica

Qué demuestra

Capacidad para desplegar servicios operativos en entornos distribuidos y gestionar el intercambio seguro de datos entre la aeronave y los centros de mando

Nivel evidencia

Alta

Capacidad real

Integración de sensores y plataformas heterogéneas

Proyecto / experiencia

Plataforma de Datos Geoespaciales / TIG

Qué demuestra

Experiencia en la ingesta y fusión de flujos de datos multi-sensor, transferible a la capa de ingesta de telemetría de vuelo

Nivel evidencia

Media

7. Capacidades futuras o en evolución

Capacidad futura

Gemelos Digitales de Activos para seguimiento de salud

Proyecto / iniciativa

Extensión de Gemelos Digitales de Misión (DMT)

Estado

Planificada

Resultado esperado

Evolucionar la simulación operativa hacia el modelado del estado físico del activo, reduciendo la brecha entre el mantenimiento programado y el desgaste real

Capacidad futura

Procesamiento Edge-Cloud federado para PHM

Proyecto / iniciativa

Arquitecturas Edge-Cloud en entornos denegados

Estado

En curso

Resultado esperado

Permitir que el cálculo de la RUL (Remaining Useful Life o vida útil restante) se realice parcialmente en el extremo (Edge), es decir, a bordo de la aeronave, optimizando el ancho de banda

8. Tecnología involucrada

Capa / función

Análisis de Datos y Pronóstico

Tecnología / patrón

Análisis de series temporales e IA para detección de tendencias

Situación en SIXTEMA

Dominada

Responsable / socio

Equipo interno de IA

Capa / función

Infraestructura de Datos

Tecnología / patrón

Arquitecturas Edge-to-Cloud (procesamiento distribuido entre el activo y la nube)

Situación en SIXTEMA

Disponible parcialmente

Responsable / socio

Equipo interno de Nube Táctica

Capa / función

Modelado Físico

Tecnología / patrón

Modelos de degradación basados en la física de materiales

Situación en SIXTEMA

Por incorporar

Responsable / socio

Socio experto en ingeniería mecánica/materiales (Pendiente)

Capa / función

Visualización Operativa

Tecnología / patrón

Dashboards de Health Monitoring (monitoreo de salud)

Situación en SIXTEMA

Dominada

Responsable / socio

Equipo interno de C2/UI

9. Encaje con programas y marcos europeos

Programa europeo

EDF

Convocatoria / topic

Pendiente de búsqueda (Áreas de superioridad de la información y sostenimiento)

Marco / estándar prioritario

Sostenimiento inteligente, digitalización del ciclo de vida del activo y autonomía estratégica

Valoración del encaje

Alto

Justificación

El EDF prioriza la superioridad de la información y el sostenimiento avanzado; la transición a CBM (Mantenimiento Basado en la Condición) es un pilar de la modernización europea.

Fuente de referencia

financiacion.md (Propuesta)

10. Diferenciación aportada

Diferenciador

Sinergia entre IA de anomalías y arquitecturas Edge-Cloud

Por qué es relevante

Permite procesar la telemetría en el activo y sincronizar solo los indicadores de salud críticos, vital en entornos DDIL (comunicaciones denegadas, degradadas, intermitentes o limitadas)

Evidencia

Capacidades actuales en Nube Táctica e IA

Diferenciador

Experiencia probada con grandes integradores de defensa

Por qué es relevante

El acceso a los buses de datos de las aeronaves requiere la confianza y el canal de un Prime; SIXTEMA ya tiene encaje probado con actores como Airbus

Evidencia

capacidades.md (Encaje en consorcios)

11. Actores objetivo y vías de entrada

Actor identificado

Airbus Defence and Space

Necesidad / interés

Optimizar el sostenimiento de sus plataformas y ofrecer servicios de PHM avanzados a los usuarios finales

Vía de entrada

Consorcio

Relación actual

Existente

Actor identificado

Ministerio de Defensa (DGAM)

Necesidad / interés

Reducir costes de mantenimiento y aumentar la disponibilidad operativa de la flota aérea

Vía de entrada

Tractora

Relación actual

Incipiente

Actor identificado

Unidades de mantenimiento del Ejército

Necesidad / interés

Sustituir los calendarios rígidos CWC por herramientas de decisión basadas en el estado real del activo

Vía de entrada

Demostrador

Relación actual

Sin relación

12. Brechas y dependencias

Brecha / dependencia

Disponibilidad y precisión de la instrumentación (sensores) a bordo

Impacto

Crítico: Sin datos precisos de vibraciones, temperatura y ciclos, el software PHM no puede calcular la degradación real.

Cómo cubrirla

Auditoría técnica de los buses de datos de las aeronaves y validación de sensores existentes.

Responsable potencial

Socio integrador (ej. Airbus) o DGAM

Brecha / dependencia

Acceso a modelos matemáticos de desgaste y límites técnicos del fabricante

Impacto

Alto: El motor de análisis requiere los parámetros CWC (Composite Worst-Case / Presunción compuesta del peor caso) para parametrizar el cálculo de la RUL.

Cómo cubrirla

Acuerdos de transferencia de datos técnicos o ingeniería inversa basada en manuales del fabricante.

Responsable potencial

Fabricante de la plataforma (OEM)

Brecha / dependencia

Experiencia específica en modelos de degradación física de materiales aeronáuticos

Impacto

Medio: SIXTEMA domina el software y la IA, pero carece de la base científica de fatiga de materiales.

Cómo cubrirla

Incorporación de un socio experto en ingeniería mecánica/materiales o centro tecnológico especializado.

Responsable potencial

Socio externo / Universidad

13. Valoración final por criterios

CriterioValoraciónJustificación
Relevancia del problemaAltaResuelve una ineficiencia estructural en el sostenimiento y reduce riesgos de seguridad operativa.
Calidad de la evidenciaMediaEvidencia doctrinal sólida (ev_0002), pero carece de métricas cuantitativas de fallo o costes.
Encaje con SIXTEMAAltaAlineado con capacidades de IA, Gemelos Digitales y arquitecturas Edge-to-Cloud (procesamiento en el extremo y nube).
Capacidades reales disponiblesMediaSe dispone del stack de software, pero falta la especialización en física de materiales.
DiferenciaciónMediaEl PHM es estándar industrial; la diferencia radica en la integración Edge-Cloud y el enfoque en activos militares.
Encaje europeoAltaMuy compatible con líneas de sostenimiento del EDF (European Defence Fund) y superioridad de la información.
Actor o vía de entrada identificadaMediaIdentificados DGAM y Airbus, aunque el acceso a datos requiere negociación compleja.
Potencial dualAltaAplicable a cualquier activo crítico con telemetría (aviación civil, ferrocarril, energía).
Madurez preliminarBajaEstado de prototipo; requiere validación en entorno real y datos específicos del activo.
Cobertura brecha tecnológicaAltaCubre la transición crítica de mantenimiento basado en tiempo a CBM (Mantenimiento Basado en la Condición).
Autonomía respecto a sociosBajaDependencia total del fabricante para el acceso a datos de sensores y modelos de desgaste.
Viabilidad preliminarMediaTécnicamente viable si se resuelven las dependencias de datos y acceso a plataforma.

14. Decisión y conclusión final

Resultado

Avanzar con condiciones

Condiciones para avanzar

Confirmación técnica de la disponibilidad de sensores en flota y obtención de compromiso de acceso a los límites técnicos del fabricante.

Validaciones pendientes

Contrastar si el alcance es estrictamente aeronáutico o incluye activos terrestres (debido a discrepancia en metadatos); validar capacidad de extender Gemelos Digitales de Misión a Gemelos Digitales de Activos.

Próximo hito

Reunión técnica con DGAM o socio integrador para auditar la disponibilidad de datos de telemetría.

Síntesis

Solución PHM altamente relevante para optimizar el sostenimiento y seguridad, con fuerte encaje en las capacidades de IA y Edge-Cloud de SIXTEMA. El diferenciador es la transición a CBM mediante Gemelos Digitales. La brecha crítica es la dependencia de datos del fabricante; se recomienda avanzar condicionada a la validación de acceso a sensores.

15. Fuentes y trazabilidad

Sin referencias registradas.

Evidencias del clúster: ev_0002