Construcción de plataformas digitales para permitir la movilidad aérea avanzada

Aug 29, 2023

Movilidad aérea avanzada (AAM) Se espera que despegue en la segunda mitad de esta década. Esta nueva forma de transporte utiliza vehículos eléctricos de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL), pequeñas aeronaves a batería que pueden transportar pasajeros y carga, para una variedad de casos de uso de transporte urbano y regional, incluidos los desplazamientos, los servicios de taxi del aeropuerto y el transporte médico. . Rápido, limpio y con un precio comparable al de los servicios de taxi negro cuando opera a gran escala, AAM está preparado para transformar la forma en que las personas se mueven entre ciudades.

Al igual que con cualquier sector nuevo, el panorama está evolucionando rápidamente. Los inversionistas están intrigados, con una inversión total revelada en nuevas empresas de AAM que superan los $ 15 mil millones durante los primeros diez meses de 2022. Si los gobiernos comienzan a certificar los viajes de pasajeros de AAM a partir de 2025 como se espera, la entrada en servicio de eVTOL podría ocurrir a mediados o finales de 2020. El mercado global de AAM podría eventualmente alcanzar decenas o incluso cientos de miles de millones de dólares en valor.

Hasta ahora, la incipiente industria AAM se ha centrado principalmente en desarrollar y certificar vehículos eVTOL. Sin embargo, a medida que se acerca la entrada en servicio, las empresas de la cadena de valor de AAM han comenzado a centrar su atención en las operaciones de movilidad aérea, incluidas las nuevas plataformas digitales que habilitarán este ecosistema. Estas nuevas plataformas tocarán todas las partes de las operaciones y la experiencia del cliente, y habrá un valor significativo en juego para los jugadores, incluidos los OEM y los operadores, que pueden usar estas plataformas para desempeñar un papel de orquestador dentro del ecosistema AAM más amplio. Este ecosistema incluirá no solo las operaciones de vuelo directas de eVTOL, sino muchas otras aplicaciones, incluidas las de orquestación de viajes intermodales, mantenimiento predictivo e interacciones regulatorias. Algunas de estas plataformas han sido anunciadas públicamente. Por ejemplo, Volocopter, uno de los primeros participantes en la industria de AAM que apunta a entrar en servicio entre 2024 y 2026, ha compartido detalles sobre su plataforma VoloIQ, que ayudará con las operaciones de vuelo, la gestión de infraestructura y la gestión de servicios de flota, entre otras capacidades.

Este artículo explora cómo las operaciones de AAM requerirán nuevas plataformas digitales que difieran significativamente de las de la aviación tradicional, así como los problemas que las empresas deben considerar al desarrollar estas plataformas. También proporciona un marco para ayudar a los jugadores de AAM a decidir si es mejor poseer partes específicas de una plataforma digital o acceder a ellas a través de socios y proveedores.

Para poner en perspectiva la oportunidad del software AAM, considere que las aerolíneas comerciales gastaron más de $50 mil millones en software y tecnología de la información en 2020, aproximadamente el 5 por ciento de su gasto total. Estas plataformas permiten muchas funciones básicas en la aviación comercial y de negocios, desde el desarrollo de horarios de vuelo complejos y la asignación de tripulación, hasta la determinación de qué aeronave y el personal del aeropuerto deben estar en qué puertas y a qué hora, hasta permitir a los clientes reservar boletos y hacer cambios cuando el clima interrumpe. las operaciones Dentro de AAM, las plataformas digitales también permitirán funciones importantes a lo largo de la mayor parte de la cadena de valor de AAM, así como en áreas adyacentes.

Es probable que las soluciones de aerolíneas existentes no sean adecuadas para algunas funciones en AAM porque las operaciones involucradas a menudo son diferentes, especialmente para nuevos casos de uso. El Anexo 1 muestra más de 50 actividades que las plataformas digitales de AAM deberán administrar, organizadas en áreas funcionales principales.

Con base en nuestro trabajo anterior de mapeo de la cadena de valor de AAM, creemos que los proveedores de tecnología podrían capturar un valor significativo de las nuevas ofertas de software que permiten las operaciones de eVTOL y los servicios relacionados. Las plataformas digitales podrían representar el 5 % del gasto total en la cadena de valor de AAM para 2030, similar a la de la aviación comercial, y esta cifra podría aumentar hasta el 30 % si los servicios de movilidad, como las interfaces de clientes para pedir viajes y la integración intermodal, se incluido.

Las plataformas digitales para AAM deberán construirse y probarse con relativa rapidez, ya que deben estar disponibles a tiempo para la entrada en servicio de eVTOL en tres a cinco años. Este marco de tiempo podría ser un desafío porque los operadores pueden necesitar construir algunos de estos sistemas al mismo tiempo, desde cero, y cambiar el enfoque del hardware al software. Por el contrario, el software de aviación tradicional evolucionó durante décadas. Las plataformas también deben ser lo suficientemente flexibles para admitir casos de uso tanto urbanos como regionales para pasajeros y carga, ya que los operadores prevén vuelos tanto dentro como entre ciudades. Finalmente, deben ser apropiados para diferentes tipos de aeronaves, modelos comerciales en evolución, geografías y marcos regulatorios.

Otras consideraciones importantes que podrían afectar el desarrollo de la plataforma AAM incluyen las siguientes:

Al igual que con las aerolíneas comerciales, los operadores de AAM necesitarán un software para administrar la dotación de personal de tierra del vertipuerto y garantizar que las aeronaves y las tripulaciones se encaminen de manera adecuada. Pero las operaciones de AAM también difieren de las de la aviación tradicional, ya que requieren plataformas nuevas o mejoradas para manejar algunas funciones.

Aumentará el número de vuelos con aeronaves más pequeñas que recorren distancias más cortas. Con este cambio, la cantidad de personas transportadas en los vuelos de AAM podría llegar a superar los volúmenes de la aviación comercial y de negocios de los grandes operadores. Es probable que este desarrollo aumente la complejidad de la planificación de vuelos, la previsión de la demanda, la asignación de aeronaves a diferentes rutas y la gestión de la duración de la batería. En la aviación comercial, la demanda es relativamente predecible y los operadores pueden establecer horarios de vuelo con hasta un año de anticipación. Con AAM, por el contrario, la demanda es más incierta porque las reservas se realizarán horas, si no minutos, antes de un vuelo.

Las plataformas digitales para AAM también deben ser mejores que las plataformas de operaciones comerciales actuales en la gestión de operaciones irregulares, incluidos cambios inesperados en los horarios de vuelos, conexiones perdidas y desvíos de rutas. Por ejemplo, en la aviación comercial, un retraso de 30 minutos en un vuelo de cinco horas no suele tener un gran impacto en un viaje y los pasajeros tienen pocas alternativas. En un vuelo de 20 minutos, el mismo retraso importaría más y los proveedores deben ofrecer buenas opciones de recuperación; de lo contrario, los clientes pueden optar por evitar AAM y, en su lugar, optar por el transporte terrestre de punto a punto. Muchos vertipuertos urbanos pueden tener limitaciones de espacio que podrían presentar dificultades. Si un eVTOL se avería o su salida se retrasa en la única pista de aterrizaje disponible en la instalación, otros vehículos no podrán utilizarlo.

Para evitar este tipo de problemas, las plataformas AAM deben gestionar la demanda y la capacidad en tiempo real, por ejemplo, al redirigir rápidamente los eVTOL a otros vertipuertos dentro del alcance. Garantizar que estas decisiones se puedan tomar rápidamente es particularmente importante en AAM. Si bien las aeronaves tradicionales llevan combustible para tales desviaciones y al menos 30 minutos adicionales de vuelo en círculo y espera, eso no será posible para los eVTOL debido a la limitada capacidad de la batería.

Otras preocupaciones operativas importantes incluyen la gestión del tráfico aéreo (ATM) para aeronaves pilotadas y la gestión del tráfico del sistema de aeronaves no tripuladas (UTM) para aeronaves no tripuladas. Será necesario integrar ATM/UTM y plataformas de operaciones, independientemente de qué entidad termine administrando el espacio aéreo inmediato alrededor de los vertipuertos. Sin embargo, aún no se han finalizado los estándares ATM/UTM para AAM, por lo que aún existe cierta incertidumbre sobre qué partes estarán involucradas. Es posible que también se requieran plataformas especiales si los vertiports deciden ofrecer servicios de valor agregado, incluidos eVTOL e instalaciones de carga para automóviles, servicios de mantenimiento, reparación y reacondicionamiento, o comercio electrónico, como la entrega de consumibles de hacer clic y recolectar para los usuarios de eVTOL.

Para obtener los mejores resultados, los desarrolladores configurarán las plataformas operativas teniendo en cuenta las características exclusivas de AAM. Por ejemplo, manejar cambios grandes y repentinos en el volumen de pasajeros requerirá plataformas con suficiente poder de cómputo para recopilar y analizar grandes cantidades de datos muy rápidamente. Las plataformas también deben ser utilizables en diferentes entornos operativos porque los vertipuertos vendrán en muchas formas y tamaños: algunos serán extensiones de los aeropuertos actuales, otros serán vertipuertos "greenfield", especialmente construidos, y otros pueden convertirse en estacionamientos.

A medida que AAM gana escala, los clientes querrán reservar viajes de punto a punto sin interrupciones a través de plataformas de transporte compartido como Uber y Lyft, o plataformas desarrolladas por operadores de AAM. Muchos operadores ya imaginan un mundo en el que los clientes pueden llamar a un vehículo de transporte a su hogar y viajar a un vertipuerto cercano, donde abordarán un eVTOL que los llevará a un segundo vertipuerto cerca de su destino final. Si es necesario, otro vehículo de transporte privado estará esperando en el vertipuerto para transportar a los clientes durante la última milla de su viaje. Esto es fundamental para que AAM gane escala porque el proceso debe ser fácil para los clientes. Además, el ahorro de tiempo debe calcularse a nivel de puerta a puerta, no solo para la parte de vuelo del viaje.

Además de garantizar una experiencia de usuario perfecta, las plataformas de clientes de AAM deben estar completamente integradas con las plataformas de operaciones. Dichas conexiones permitirán que las plataformas optimicen las rutas y la programación de pasajeros en tiempo real en función de los posibles itinerarios, la demanda, los precios, la disponibilidad de vertipuertos y la ubicación de los vehículos. Por ejemplo, una plataforma puede usar datos de tráfico terrestre y aéreo para determinar si los pasajeros deben realizar un viaje en automóvil de 20 minutos seguido de un vuelo de 20 minutos, o un viaje en automóvil de 30 minutos seguido de un vuelo de diez minutos. En otros casos, los pasajeros pueden optar por modificar los parámetros de su viaje a mitad de la ruta. Si originalmente estaban programados para la transición de un vehículo de transporte privado a un eVTOL, por ejemplo, podrían decidir permanecer en el transporte terrestre durante todo el viaje. Con los primeros casos de uso de AAM, es poco probable que sea posible una conmutación tan compleja a mitad de viaje. Sin embargo, a medida que AAM gana escala, los operadores deberán ofrecer soluciones que optimicen las rutas.

En caso de operaciones irregulares, los sistemas de operaciones de AAM también deben comunicarse en tiempo real con otras plataformas de movilidad para garantizar que se ajuste el transporte en etapas posteriores del viaje. Por ejemplo, podrían configurarse para liberar a un conductor de transporte compartido para que tome otras tarifas si un vuelo se retrasa 20 minutos.

Al observar el viaje del cliente como un todo, los operadores deben decidir si quieren poseer ciertas partes o simplemente celebrar acuerdos con las plataformas de movilidad que las gestionarán. Considere el proceso mediante el cual un cliente reserva un vuelo de eVTOL a través de una plataforma de transporte compartido. ¿El operador de AAM será propietario de alguna parte de la experiencia digital y, de ser así, dónde ocurrirá la transferencia entre sistemas en el recorrido del cliente? También pueden surgir preguntas sobre la mejor experiencia de usuario para ofrecer. Si una aplicación de transporte compartido ofrece acceso a vuelos de varios operadores de eVTOL, ¿querrían los clientes tener la opción de elegir entre los operadores, o la mayoría preferiría simplemente ser enrutados a través de la ruta más eficiente?

AAM se basa en tecnologías innovadoras y los operadores necesitarán plataformas sofisticadas para respaldar su uso. Considere los siguientes ejemplos para ver por qué.

Gestión del ciclo de vida de la batería.Las baterías son un factor de costo y determinarán en gran medida si los operadores pueden obtener ganancias, y eso significa que las empresas deberán crear sistemas de administración de baterías o encontrar un socio que pueda ayudarlos a rastrear y optimizar el uso de la batería.

Los operadores deben integrar el software de administración de baterías en sus plataformas digitales para que AAM pueda tomar mejores decisiones sobre los reemplazos o intercambios de baterías. Por ejemplo, todas las baterías se deterioran con el tiempo y los operadores pueden optar por asignar activamente las aeronaves con las baterías más agotadas a misiones más cortas para prolongar su uso en servicio mientras dirigen las baterías nuevas a las aeronaves con misiones más largas. Sería muy útil una plataforma que les ayude a monitorear el agotamiento de la batería y se conecte con el software que administra las aplicaciones de segunda vida. Las plataformas podrían informarles cuando una batería haya alcanzado su capacidad mínima y podría enviarse a un programa de reciclaje, permitiéndoles recuperar una parte de sus costos.

Gestión de la seguridad para vuelos autónomos.Si bien la mayoría de los eVTOL tendrán un piloto en la aeronave durante la entrada en servicio, muchos operadores imaginan un mundo en el que los vuelos sean altamente autónomos en un esfuerzo por reducir los costos hasta el punto en que un viaje sea comparable a las opciones de transporte terrestre existentes en la actualidad.

Si bien el vuelo autónomo requeriría múltiples plataformas, las relacionadas con la seguridad son primordiales. Cualquier operador de eVTOL autónomos necesitaría la capacidad de tomar el control de una aeronave de forma remota en caso de una emergencia y aterrizarla de manera segura, y eso requeriría la integración de sistemas para ATM/UTM con los de las operaciones de vertipuerto. Ambos sistemas también tendrían que vincularse con los de las agencias de policía, bomberos y ambulancias del sector público para permitir una respuesta coordinada si un vehículo aterriza fuera de un vertipuerto.

Los jugadores de AAM deben identificar qué partes de la cadena de valor son prioridades estratégicas centrales y qué plataformas digitales deben poseer, ya que brindan la mayor oportunidad de diferenciación.

Identificar prioridades puede ser difícil, en parte porque la mejor opción puede cambiar con el tiempo a medida que la industria evoluciona o las organizaciones desarrollan nuevas capacidades. Como primer paso, los jugadores de AAM podrían determinar qué plataformas generarán flujos de ingresos directos como negocios independientes, especialmente para los puntos de control en la cadena de valor que son difíciles de comercializar (Anexo 2). Por ejemplo, los operadores pueden determinar que la gestión de baterías es una plataforma central que generará ingresos directos significativos como negocio independiente. El desarrollo de mayores competencias en esta área también podría permitirles aumentar la eficiencia dentro de sus operaciones principales, ya que las baterías representan una gran parte de su costo total de propiedad.

Es posible que un segundo grupo de aplicaciones de software no genere ingresos directamente, sino que produzca sinergias de valor agregado. Estos podrían incluir programas de lealtad, que pueden revelar datos valiosos de los clientes que eventualmente podrían informar la planificación de la demanda y el diseño de la experiencia del cliente. Para los OEM, una herramienta de seguimiento del estado de los equipos o una plataforma de mantenimiento predictivo podría mejorar los informes sobre el desgaste general, los problemas de los equipos y las reparaciones necesarias y, a su vez, proporcionar datos valiosos a los reguladores que podrían ayudar a reducir los requisitos de reserva para las aeronaves con el tiempo. .

El tercer grupo de aplicaciones son habilitadores de mercado. Son esenciales para las operaciones, pero es poco probable que generen sinergias significativas o ayuden a los operadores y fabricantes a diferenciarse. No obstante, en las primeras etapas de AAM, puede haber una necesidad de que los jugadores construyan estas ofertas ellos mismos si aún no hay otras opciones disponibles en el mercado. Los ejemplos incluyen software de facturación y facturación, seguimiento del clima y programación de personal. Con el tiempo, estas tareas pueden convertirse en productos básicos y muchas empresas pueden optar por adquirirlas de terceros si no son los propietarios naturales a largo plazo.

AAM tiene el potencial de transformar la forma en que nos movemos dentro y entre ciudades y regiones, y hay un tremendo valor en juego para quienes construyen las plataformas digitales que habilitarán y dirigirán este ecosistema. Sin embargo, esto no será fácil, ya que muchas de estas plataformas deben construirse desde cero y ampliarse antes de que finalice la década para permitir las operaciones comerciales de eVTOL. Los ganadores pueden comenzar por determinar cuáles de estas plataformas son prioridades estratégicas centrales y deben ser propiedad de su negocio para aumentar las oportunidades de diferenciación. Los ganadores también pueden centrarse inicialmente en las capacidades básicas necesarias para lanzar un negocio antes de abordar otras partes menos críticas de la cadena de valor.

adam mitchelles socio asociado en la oficina de Toronto de McKinsey, yRobin Riedeles socio en la oficina del Área de la Bahía.

Este artículo fue editado por Eileen Hannigan, editora principal de la oficina de Waltham, Massachusetts.