Resilient air transport industry: emerging technologies in operational & organisational resilience management

Abstract

This thesis investigates how emerging technologies can be leveraged to strengthen operational and organisational resilience in the air transport industry. Air transport organisations operate under persistent disruption pressure, yet digital initiatives often prioritise performance and efficiency without a clear account of how technology builds resilience capabilities across the disruption cycle. The thesis addresses this gap by integrating evidence on what technologies matter most for resilience, how they contribute, and what conditions shape their adoption and scaling. The research follows an exploratory sequential mixed-methods design informed by pragmatism and anchored in organisational resilience theory, the technology acceptance model, and diffusion of innovation theory. It begins with five semi-structured interviews with aviation experts, analysed using reflexive thematic analysis to identify resilience-relevant technology pathways, enablers, and constraints. These insights informed two surveys: 153 valid responses from aviation professionals and 212 valid responses from passengers. To support external relevance and illustrate implementation pathways, the thesis also analyses five evidence-based industry cases. Findings are integrated through triangulation across qualitative, quantitative, and case strands to answer six research questions. The evidence converges on three technology clusters with the most consistent resilience potential: artificial intelligence and predictive analytics, the Internet of Things and real-time monitoring, and digital twin simulation environments. These technologies appear to deliver the greatest resilience value when deployed as a coordinated architecture rather than as isolated tools. Predictive analytics supports anticipation through earlier detection of emerging operational threats. Real-time monitoring and targeted automation strengthen absorption and recovery by sustaining situational awareness, stabilising throughput, and supporting faster decision cycles during disruption. Digital twin environments support adaptation by enabling pre-deployment testing, scenario evaluation, and structured organisational learning. Across strands, the primary constraints on value realisation are socio-technical: cultural resistance, legacy interoperability, data and governance weaknesses, and cybersecurity exposure. The findings indicate that implementation benefits from phased pilots, workforce involvement, cross-functional governance, and assurance mechanisms that preserve accountability and human oversight. This thesis contributes an integrated, evidence-informed explanatory account of technology-enabled resilience in the air transport industry. Its original contribution is a triangulated ‘end-to-end’ interpretation that links resilience capability mechanisms (ORT) with acceptance conditions (TAM) and scaling pathways (DOI) under safety, regulatory, and interdependence constraints, drawing on three evidence strands. The framework is offered as a structured basis for operational decision-making and future testing, rather than as a validated causal model.

Η παρούσα διατριβή διερευνά πώς οι αναδυόμενες τεχνολογίες μπορούν να αξιοποιηθούν για την ενίσχυση της λειτουργικής και οργανωσιακής ανθεκτικότητας στον κλάδο των αερομεταφορών. Οι οργανισμοί των αερομεταφορών λειτουργούν υπό διαρκή πίεση διαταραχών, ενώ οι πρωτοβουλίες ψηφιοποίησης συχνά δίνουν προτεραιότητα στην απόδοση και στην αποδοτικότητα χωρίς μια σαφή τεκμηρίωση του τρόπου με τον οποίο η τεχνολογία οικοδομεί ικανότητες ανθεκτικότητας σε όλο τον κύκλο της διαταραχής. Η διατριβή καλύπτει αυτό το κενό ενσωματώνοντας στοιχεία για το ποιες τεχνολογίες έχουν τη μεγαλύτερη σημασία για την ανθεκτικότητα, πώς συνεισφέρουν και ποιες συνθήκες επηρεάζουν την υιοθέτηση και την κλιμάκωσή τους. Η έρευνα ακολουθεί ένα μικτό ερευνητικό σχέδιο διαδοχικού τύπου με διερευνητικό χαρακτήρα (exploratory sequential mixed-methods), το οποίο βασίζεται στον πραγματισμό και εδράζεται στη Θεωρία Οργανωσιακής Ανθεκτικότητας, στο Μοντέλο Αποδοχής Τεχνολογίας (Technology Acceptance Model) και στη Θεωρία Διάχυσης Καινοτομιών (Diffusion of Innovation). Αρχικά, πραγματοποιήθηκαν πέντε ημι-δομημένες συνεντεύξεις με ειδικούς του κλάδου, οι οποίες αναλύθηκαν με αναστοχαστική θεματική ανάλυση (reflexive thematic analysis) ώστε να εντοπιστούν οι διαδρομές μέσω των οποίων η τεχνολογία υποστηρίζει την ανθεκτικότητα, καθώς και οι παράγοντες που διευκολύνουν ή περιορίζουν την υιοθέτηση. Με βάση τα ευρήματα αυτά αναπτύχθηκαν δύο έρευνες ερωτηματολογίου: 153 έγκυρες απαντήσεις από επαγγελματίες της αεροπορικής βιομηχανίας και 212 έγκυρες απαντήσεις από επιβάτες. Για την ενίσχυση της εξωτερικής συνάφειας και την απεικόνιση διαδρομών υλοποίησης, η διατριβή αναλύει επίσης πέντε τεκμηριωμένες περιπτώσεις του κλάδου. Τα ευρήματα ενοποιούνται μέσω τριγωνοποίησης των ποιοτικών, ποσοτικών και μελετών περίπτωσης δεδομένων, ώστε να απαντηθούν έξι ερευνητικά ερωτήματα. Τα στοιχεία συγκλίνουν σε τρεις συστάδες τεχνολογιών με την πιο συνεπή δυναμική ενίσχυσης της ανθεκτικότητας: την τεχνητή νοημοσύνη (Artificial Intelligence, AI) και την προγνωστική αναλυτική (Predictive Analytics), το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (Internet of Things, IoT) και την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο (Real-time Monitoring), καθώς και τα ψηφιακά δίδυμα (Digital Twins) ως περιβάλλοντα προσομοίωσης. Οι τεχνολογίες αυτές φαίνεται να αποδίδουν τη μεγαλύτερη αξία για την ανθεκτικότητα όταν υλοποιούνται ως συντονισμένη αρχιτεκτονική, και όχι ως μεμονωμένα εργαλεία. Η προγνωστική αναλυτική (Predictive Analytics) υποστηρίζει την ικανότητα πρόβλεψης μέσω της έγκαιρης ανίχνευσης αναδυόμενων λειτουργικών απειλών. Η παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο (Real-time Monitoring) και η στοχευμένη αυτοματοποίηση (Targeted Automation) ενισχύουν την απορρόφηση και την ανάκαμψη, διατηρώντας την επίγνωση της κατάστασης, σταθεροποιώντας τη ροή εργασιών και υποστηρίζοντας ταχύτερους κύκλους λήψης αποφάσεων κατά τη διάρκεια διαταραχών. Τα ψηφιακά δίδυμα (Digital Twins) υποστηρίζουν την προσαρμογή, καθώς επιτρέπουν δοκιμές πριν από την εφαρμογή, αξιολόγηση σεναρίων και δομημένη οργανωσιακή μάθηση. Σε όλες τις ερευνητικές συνιστώσες, οι βασικοί περιορισμοί για την αξιοποίηση της αξίας είναι κοινωνικο-τεχνικοί: πολιτισμικές αντιστάσεις, διαλειτουργικότητα παλαιών συστημάτων, αδυναμίες στα δεδομένα και στη διακυβέρνηση, καθώς και έκθεση σε κινδύνους κυβερνοασφάλειας (Cybersecurity). Τα ευρήματα δείχνουν ότι η υλοποίηση ωφελείται από πιλοτικές εφαρμογές σε φάσεις, ενεργή εμπλοκή του ανθρώπινου δυναμικού, διαλειτουργική διακυβέρνηση και μηχανισμούς διασφάλισης που διατηρούν τη λογοδοσία και την ανθρώπινη εποπτεία. Η παρούσα διατριβή προσφέρει μία ολοκληρωμένη, τεκμηριωμένη ερμηνευτική αποτύπωση της τεχνολογικά υποστηριζόμενης ανθεκτικότητας στον κλάδο των αερομεταφορών. Η πρωτότυπη συμβολή της έγκειται σε μία τριγωνοποιημένη, “από άκρο σε άκρο” ερμηνεία που συνδέει μηχανισμούς ικανοτήτων ανθεκτικότητας (ORT) με συνθήκες αποδοχής (TAM) και διαδρομές κλιμάκωσης (DOI) υπό περιορισμούς ασφάλειας, κανονιστικής συμμόρφωσης και αλληλεξάρτησης, αξιοποιώντας τρεις κλάδους εμπειρικών τεκμηρίων. Το προτεινόμενο πλαίσιο προσφέρεται ως δομημένη βάση για επιχειρησιακή λήψη αποφάσεων και μελλοντική εμπειρική δοκιμή, και όχι ως επικυρωμένο αιτιώδες μοντέλο.