Ngành hàng không - Nhanh chóng chuyển đổi số để khắc phục hậu quả COVID

Theo Statista, ước tính thiệt hại về doanh thu của các hãng hàng không trên toàn thế giới năm 2020 do sự bùng phát của virus corona là hơn 300 tỷ USD, chưa tính đến con số thiệt hại của các doanh nghiệp (DN) phụ trợ. Mặc dù khiến cho ngành hàng không năm 2020 thực sự “gãy cánh”, nhưng đại dịch cũng là đòn bẩy, theo IT Pro Portal, thúc đẩy ngành nhanh chóng xem trọng chuyển đổi công nghệ, với hơn 90% các nhà lãnh đạo cho biết họ đang tìm kiếm các sáng kiến kỹ thuật số để cải thiện trải nghiệm khách hàng, hiệu suất hàng không và duy trì tính cạnh tranh. 

Thực ra hồi trước năm 2017, hầu hết các công ty hàng không bắt đầu sự chuyển đổi ở một mức độ nhất định, mặc dù chỉ số ít hãng báo cáo đã tích cực cho các dự án đổi mới công nghệ số trong ba năm trở lại đây. Nhưng hiện nay, có một cảm giác cấp bách và sống còn đang tràn ngập ngành này. Theo báo cáo của Frost & Sullivan, CĐS có thể thêm giá trị gia tăng cho ngành hàng không từ 5 - 10 đô la trên mỗi hành khách mỗi năm.

Đổi mới công nghệ tăng trải nghiệm tốt đẹp cho hành khách 

Shell đã đầu tư 962 triệu USD vào nghiên cứu và phát triển (R&D) năm 2019 và là một trong số ít công ty năng lượng có trung tâm R&D chuyên dụng cho ngành hàng không. Kẹp và giấy đang được thay thế bằng hệ thống máy tính và máy tính bảng dựa trên đám mây cho một tương lai không cần giấy tờ, nơi thông tin quan trọng có thể được chuyển ngay lập tức và an toàn, giảm thiểu hành trình không cần thiết và tiết kiệm thời gian cho nhân viên sân bay và cho hành khách. Các quy trình từ xa, không tiếp xúc này cũng phục vụ cho các biện pháp tạo khoảng cách xã hội lớn hơn sẽ được yêu cầu trong thực tế mới của hoạt động sân bay. 

Những người làm điều đó đang sử dụng các công nghệ như trí tuệ nhân tạo (AI) để tạo sự khác biệt so với các đối thủ cạnh tranh và tạo ra trải nghiệm không gì sánh bằng cho hành khách.

Trong khi đó, phi hành đoàn trên các chuyến bay của Emirates của Các Tiểu Vương quốc Ả rập Thống nhất đã thử nghiệm việc sử dụng Thiết bị đặt hàng bữa ăn cầm tay (MOD) năm 2019 trong một ứng dụng được tải trên điện thoại thông minh Samsung A7. MOD được các tiếp viên sử dụng trong hạng thương gia và cho phép họ thực hiện các đơn đặt hàng đồ uống của hành khách khi đang di chuyển. Sau đó, đơn đặt hàng sẽ được gửi lại qua hệ thống WiFi của máy bay và xuất hiện trên máy tính bảng trong khu vực nhà bếp.

Các hãng hàng không thực sự có thể tạo ra các luồng doanh thu mới với việc giới thiệu các nền tảng và thiết bị mới, được coi là doanh thu kỹ thuật số. Những công nghệ này tạo ra nhu cầu vượt ngoài mong đợi của khách hàng. Thực tế ảo VR là thiết bị được hãng hàng không lớn nhất Đức là Lufthansa đầu tư để gia tăng “móc túi” khách hàng và để cho họ biết tại sao việc nâng cấp là đáng giá, bằng cách cho họ nghe, nhìn và trải nghiệm không gian ảo trước khi đưa ra quyết định. Sự trải nghiệm hấp dẫn này được cho là kích cầu lên gấp mười lần. 

Hiện nay, các hãng hàng không cung cấp cho khách hàng một ứng dụng trên điện thoại thông minh để họ có thể đặt chuyến bay và nhận bản sao kỹ thuật số của thẻ lên máy bay. Tuy nhiên, giới hạn của tất cả các ứng dụng này là cần phải tải nhiều ứng dụng cho việc đặt vé của nhiều hãng bay khác nhau. Sự phiền toái này được Star Alliance xóa nhòa bằng việc đầu tư vào một nền tảng kết nối dữ liệu từ các ứng dụng di động của đa số thành viên liên minh, chẳng hạn đặt vé máy bay của Singapore Airlines từ ứng dụng của United Airlines.

Công nghệ sinh trắc học 

Với lưu lượng hành khách ngày càng gia tăng, các sân bay vẫn đang gặp khó khăn trong việc xử lý hành khách, đặc biệt là liên quan đến việc xác minh hộ chiếu khi làm thủ tục và lên máy bay, vốn gây nhiều căng thẳng và kém hiệu quả ở nhiều điểm. Việc áp dụng công nghệ sinh trắc học tại các sân bay có thể cách mạng hóa toàn bộ quy trình xác minh hành khách một cách đáng kể. 

Sinh trắc học xoay quanh nhận dạng khuôn mặt, quét võng mạc và xác thực dấu vân tay. Quy trình xác thực hành khách có thể được sắp xếp hợp lý với việc kết hợp sinh trắc học khuôn mặt có thể đi trước một bước và cho phép hành khách xác thực bản thân bằng điện thoại di động hoặc máy tính bảng của họ tại nhà ga, trước khi khởi hành và cả khi đến nơi. 

Tháng 2/2018, hãng hàng không giá rẻ Malaysia AirAsia bắt đầu thử nghiệm FACES - Hệ thống Trải nghiệm Thông quan sân bay nhanh cho các chuyến bay nội bộ tại Sân bay Quốc tế Senai. FACES sử dụng công nghệ nhận dạng sinh trắc học để thực hiện quy trình tiện lợi: hành khách của AirAsia đến một ki-ốt ghi danh tại khu vực làm thủ tục của sân bay, nơi họ xuất trình hộ chiếu hoặc thẻ căn cước, sau đó hệ thống ghi lại khuôn mặt để thực hiện các thao tác số cho phần còn lại của hành trình. 

Sân bay Quốc tế Narita của Tokyo là một ví dụ hàng đầu về cách một sân bay có thể tận dụng công nghệ nhận dạng khuôn mặt để cải thiện hoạt động, kể từ tháng 4/2019. Nhờ đó, lưu lượng hành khách tại Narita tăng đều, nhất là lượng khách du lịch quốc tế. Theo Tổ chức Du lịch Quốc gia Nhật Bản, hơn 31,2 triệu khách du lịch đến thăm nước này năm 2018 so với chỉ hơn 10 triệu khách năm năm trước đó. Sự tăng trưởng này đã chứng tỏ một thách thức đối với tất cả cơ sở hạ tầng du lịch ở Nhật Bản, bao gồm cả các sân bay. 

Narita cũng đã triển khai “One ID” - hệ thống cho phép hành khách đăng ký dữ liệu nhận dạng khuôn mặt để tiến hành gửi trả hành lý, kiểm tra an ninh, lên máy bay mà không cần xuất trình hộ chiếu nhiều lần. Việc triển khai One ID còn mang lại lợi ích khác, khi chỉ ba ngày sau khi hệ thống được Cơ quan Hải quan và Bảo vệ Biên giới của Mỹ (CBP) triển khai tại Sân bay Quốc tế Dulles, thành phố Washington D.C, đã phát hiện một hành khách đi du lịch bằng hộ chiếu giả. 

Công nghệ sinh trắc học đẩy nhanh và nâng cao hiệu quả của quá trình thông quan bằng cách giảm lượng câu hỏi và thời gian kiểm tra. Hải quan Nhật Bản thông báo rằng các hệ thống thủ tục hải quan điện tử không chỉ dừng ở Nhà ga số 3 của Sân bay Narita mà và sẽ tiếp tục được triển khai tại một số sân bay quốc tế lớn ở Nhật Bản.

Một dự án thử nghiệm giữa sân bay quốc tế Toronto Pearson và sân bay Amsterdam Schiphol, cho phép du khách đi lại giữa Canada và Hà Lan bằng điện thoại di động thay vì sử dụng hộ chiếu. Nếu người dùng đồng ý, dữ liệu hành khách sẽ được chia sẻ giữa các hãng hàng không và cơ quan quản lý xuất nhập cảnh ở cả hai địa điểm để tạo danh tính kỹ thuật số có thể tương tác cho mỗi hành khách. 

Khả năng là vô tận với công nghệ này - hãy tưởng tượng việc thanh toán tiền mua hàng miễn thuế đơn giản bằng cách đối mặt với máy ảnh thay vì phải đưa tay lấy hộ chiếu và thẻ lên máy bay sẽ tiện lợi như thế nào. Đây là trải nghiệm hứa hẹn nhiều thú vị, ít căng thẳng và an toàn hơn.

IoT quản lý giám sát tài sản của hành khách 

Với 9 tỷ hành khách đi lại mỗi năm và dự kiến sẽ tăng gấp đôi con số đó vào năm 2040, nhiều sân bay đang cạn kiệt công suất và đối mặt với tình trạng tắc nghẽn. Chưa kể khối lượng hàng hóa cũng sẽ ngày càng tăng thì đây là một vấn đề được đặt ra nghiêm túc mà các sân bay cần phải giải quyết ngày nay. 

Ngành hàng không đang tận dụng các giải pháp IoT để quản lý môi trường hoạt động kinh doanh rất phức tạp, liên quan đến hậu cần di chuyển hàng tỷ người và hàng hóa trên toàn cầu. Để giúp quản lý môi trường này tốt hơn, ngày càng nhiều sân bay đang triển khai các giải pháp IoT để đạt hiệu quả hoạt động và mang lại trải nghiệm tốt hơn cho người tiêu dùng. 

Một trong những lĩnh vực trải nghiệm khách hàng mà các sân bay đang tập trung cải thiện là quy trình xử lý hành lý. Báo cáo Người tiêu dùng Du lịch Hàng không của Bộ Giao thông Vận tải Hoa Kỳ (DOT) đã xếp hạng xử lý sai hành lý là một trong những khiếu nại hàng đầu của người tiêu dùng du lịch hàng không, chỉ đứng sau khiếu nại về các vấn đề về sự chậm trễ chuyến bay.

Theo IATA, hơn 4 tỷ hành lý được các hãng hàng không vận chuyển mỗi năm trên toàn cầu trong đó gần 0,43% không đến tay chủ nhân. Mỗi kiện hành lý bị thất lạc, hư hỏng hoặc chậm trễ đều khiến các sân bay tổn thất tài chính, hoạt động kém hiệu quả và “gặt hái” sự không hài lòng của du khách. 

Tầng lớp trung lưu toàn cầu đang gia tăng và các khu vực đô thị trên thế giới đang mở rộng nhanh chóng. Người ta ước tính rằng số lượng siêu đô thị (với hơn 10 triệu dân) sẽ tăng từ 55 lên 93 cho đến năm 2035. Theo định nghĩa, phần lớn dân số trên thế giới sớm có nhu cầu di chuyển bằng đường hàng không.

Lượng máy bay trên bầu trời sẽ tăng gấp đôi trong 15 - 20 năm, nghĩa là khoảng 40.000 chiếc và trên hết, 75% số máy bay hiện có phải được thay thế, tương đương 35.000 máy bay sẽ được sản xuất.

Theo dõi tài sản, một chức năng hoạt động trong các sân bay, là một lĩnh vực mà công nghệ IoT có thể mang lại hiệu quả và giảm thiệt hại tài chính khi tài sản bị mất. Các sân bay có thể sử dụng công nghệ này để hiển thị và kiểm soát theo thời gian thực đối với tất cả các thiết bị đầu cuối bao gồm các mặt hàng như phụ tùng thay thế, thiết bị hạ cánh và thiết bị tải đơn vị (ULD). Quantas Airways đã triển khai Blackhawk IoT tại các sân bay lớn của mình trên khắp nước Úc. Hàng nghìn tài sản bao gồm xe buýt, xe tải, xe kéo và xe chở hành lý được theo dõi và kết nối qua mạng 4G và Sigfox 0G. 

Các hệ thống giám sát động cơ máy bay hiện đại đang nhanh chóng phát triển từ vài trăm đến vài nghìn cảm biến. Ví dụ: máy bay phản lực Bombardier C Series mang động cơ Pratt&Whitney’s Gears Turbo Fan (GTF), được trang bị hơn 5.000 cảm biến tạo ra tối đa 10GB dữ liệu mỗi giây. Do đó, một máy bay hai động cơ với thời gian trung bình là 12 giờ từ Los Angeles đến New York và ngược lại có thể tạo ra tới 864TB dữ liệu cho chuyến bay đó. Nếu con số đó được mở rộng để bao gồm số lượng các chuyến bay thương mại thông thường trên bầu trời Hoa Kỳ vào một ngày nhất định (~ 28.000) lần trong năm, thì số lượng ngày gần hơn 8.830.000.000 TB. IoT còn vượt ra khỏi việc cải thiện hiệu suất và bảo trì động cơ máy bay để thâm nhập hầu hết các hệ thống phụ của máy bay. 

Các sân bay cũng sẽ sử dụng IoT để đối phó với khủng hoảng COVID-19. Sân bay Luân Đôn là một ví dụ, phát triển một mạng lưới cảm biến được kết nối với trung tâm dữ liệu để theo dõi và hiểu luồng và hành vi hành khách trong sân bay. Dự án cho phép họ đo lường hành trình của hành khách thông qua mạng cảm biến, camera theo dõi các cá nhân qua sân bay, theo dõi tài sản thiết bị GPS, 3G và Wi-Fi và cung cấp dịch vụ dựa trên vị trí cho khách hàng. Sân bay Quốc tế DFW sử dụng cảm biến để theo dõi số lượng người xếp hàng qua cửa an ninh và tính toán sự chờ đợi trong thời gian thực. Các nhà lãnh đạo cũng có thể theo dõi thông tin này ở các khung thời gian khác nhau, đặc biệt xác định thời gian tập trung đông người hơn - một yếu tố khiến COVID-19 lây lan.

Sân bay quốc tế Miami đang sử dụng công nghệ đèn hiệu để xác định chính xác vị trí hành khách trong nhà ga. Ban đầu, điều này nhằm mục đích hỗ trợ hành khách thông qua ứng dụng điện thoại thông minh như cách tốt nhất để tìm cổng khởi hành hoặc tìm tiện nghi gần nhất, như nhà hàng hoặc phòng vệ sinh. Tất nhiên, đây là một công nghệ khác có thể được sử dụng để theo dõi virus corona. 

Cặp song sinh kỹ thuật số 

Ngành công nghiệp hàng không cần giảm 50% lượng khí thải CO₂ trong vòng 30 năm tới. Điều này có thể hoàn thành bằng cách sản xuất các phương tiện bay hiệu quả hơn, cũng như nhà sản xuất cần cải tiến phương pháp sản xuất và sử dụng các công cụ thông minh hơn. 

Trong ngành hàng không, dữ liệu kỹ thuật số tham gia tất cả các giai đoạn từ thiết kế, phân tích, sản xuất, kiểm định chất lượng, lắp ráp, giao hàng, sửa chữa bảo trì, tái chế và tái sử dụng. Toàn bộ hệ thống kỹ thuật số được sử dụng trong suốt vòng đời của máy bay để tạo ra một “cặp song sinh kỹ thuật số” của máy bay vật lý, nhằm thu thập thông tin, phân tích dữ liệu và bảo trì kỹ thuật số. 

Theo Naveed Hussain, VP/GM của Boeing Research and Technology: “Chúng ta đang sống trong thời kỳ thay đổi theo cấp số nhân”. Ông cho biết thêm máy bay huấn luyện quân sự T-X mới của Boeing được thiết kế với sự hợp tác của Saab được tạo ra trong môi trường dựa trên mô hình được kích hoạt bởi một "chuỗi kỹ thuật số". 

Trong những năm gần đây, các nhà sản xuất hàng không ngày càng sử dụng nhiều vật liệu tổng hợp để tạo ra các cấu trúc hàng không phức tạp. Vật liệu tổng hợp có ưu điểm là trọng lượng nhẹ, độ bền cao, độ cứng và các đặc tính cơ học có thể thay đổi được. Tuy nhiên, chúng cũng rất tốn kém khi sản xuất với số lượng lớn và rất khó để đảm bảo rằng mỗi thành phần đều có các đặc tính giống hệt nhau. Và việc thực hiện các thử nghiệm ảo vật liệu tổng hợp thông qua kỹ thuật vật liệu tính toán tích hợp (ICME) để dự đoán quy trình sản xuất khác nhau để tìm ra sự ảnh hưởng đến các đặc tính của thiết kế cuối cùng và cách chúng sẽ phản ứng trong các môi trường khác nhau. Sử dụng ECME có thể đẩy nhanh quá trình kiểm tra vật liệu. Nếu như trước dây cần 50 kiểm tra cơ học thì hiện nay, chỉ mất vài giây thay vì hàng tháng.

ICME cũng có các ứng dụng trong việc tạo ra “cặp song sinh kỹ thuật số” trong đó một máy bay vật lý có một đối tác kỹ thuật số ảo có thể được sử dụng để ghi lại những thay đổi được thực hiện đối với máy bay trong suốt thời gian tồn tại cũng như dự đoán các vấn đề trong tương lai và mô hình hóa ảnh hưởng của các thay đổi trước đó. Sử dụng cặp song sinh kỹ thuật số cũng có thể tăng tốc độ thử nghiệm và chứng nhận máy bay. Một cặp song sinh kỹ thuật số có thể yêu cầu số lượng lớn bộ dữ liệu được tạo ra. Sự sẵn có của dữ liệu vật liệu cho các mô hình vật liệu và quy trình là yếu tố quan trọng để thành công và là một trong những thách thức lớn nhất để vượt qua thách thức và chi phí thời gian. 

Chuyển đổi số ngành hàng không có thể ví như hình ảnh chiếc máy bay vút cao trên không, cần phải tăng tốc và mau lẹ, để giải tỏa mọi khó khăn đang hiện hữu giữa hoàn cảnh đang bất trắc và chuẩn bị cho một tương lai trong xanh ngút ngàn để rộng đường cất cánh.

Tài liệu tham khảo:

[1]. https://www.aerosociety.com/news/aerospace-digital-transformation/

[2]. https://www.atlascopco.com.cn/en/itba/industry-solutions/aerospace/industry-4-0

[3].https://www.linkedin.com/pulse/digital-transformation-airline-industry-8-success-factors-mazis?articleId=6703257311726723072

[4].https://www.linkedin.com/pulse/digital-transformation-airline-industry-8-success-factors-mazis?articleId=6703257311726723072

[5]. https://wiseleap.com/embracing-digital-transformation-in-the-aviation-industry/

[6]. https://www.wired.co.uk/article/digital-revolution-airline-industry-shell

[7].https://www.scc.com/insights/verticals/private-sector/travel-and-logistics/digital-transformation-in-the-aviation-industry/

[8].https://www.conztanz.com/digital-transformation-in-airlines-5-amazing-examples/

(Bài viết đăng ấn phẩm in Tạp chí TT&TT số 10 - Tháng 10/2021)