民用直升機維修培訓需求分析方法研究

王曉前，劉 瑩，顧吉越

(中國直升機設計研究所，江西 景德鎮 333001)

0 引言

維修是保證直升機正常運行不可缺少的工作，如何讓一個不具有維修資質的人員通過訓練快速獲取維修資質是直升機維修培訓的目的。直升機維修培訓大綱是規范直升機維修培訓科目和內容等信息的文件，它的質量決定了學員維修培訓的效果和水平，其重要性不言而喻。目前，國內直升機維修培訓大綱編制主要存在兩種方式：一種是直接使用國外同型號直升機維修訓練大綱；另一種是參照國外相似機型維修培訓大綱編制而成。如何科學、合理地自主編制維修培訓大綱，使得每一型國產直升機的維修培訓大綱具有針對性，以保證學員在經過合理的訓練時間和花費較少費用的情況下獲得較好的培訓效果。而基于維修培訓需求分析編制直升機維修培訓大綱是目前國外業內普遍使用的方法。由于中國民航局飛行標準司頒發的AC-66-008《維修人員機型資格規范評審及評審結論的應用》僅對維修培訓需求分析流程提出原則性要求，如何將原則性要求轉變成具體可操作的定量要求，以規范維修培訓需求分析工作，是本研究期望解決的技術問題。本文重點在于對維修培訓需求分析工作的流程、方法及其判斷標準開展研究。

1 維修培訓需求分析流程

開展維修培訓需求分析應具備的基本要求：確定機型所需執行的維修任務，人員進入條件，任務的困難性、重要性和頻繁性分析，任務所需的知識、技能和意識要素以及培訓模塊的組合等[1]。基于以上要求，結合國內民用直升機型號的實際情況，確定機型維修培訓需求分析工作流程(見圖1)。

圖1 維修培訓需求分析流程

2 維修培訓需求分析方法

2.1 資料收集

資料收集是開展培訓需求分析工作的第一步，目的是收集開展工作所需的支撐材料，這些資料包括：

1)設計構型文件/數據，用于建立機型各系統組成結構；

2)系統設計描述文件，用于了解系統；

3)持續適航文件，特別是維護手冊(AMM)，用于確定待分析的維修任務候選項；

4)相關標準，ATA2200或S1000d，用于確定編碼，等。

2.2 建立機型結構樹

建立機型結構樹的目的是明確分析對象的組成層次及其編碼。其方法是基于機型各系統的設計構型文件，按照系統設計的組成層次或持續適航文件按S1000D/ATA2200定義的SNS編碼對應的系統組成層次建立機型結構樹，系統組成結構樹應分解到航線可更換單元(LRU)。機型結構樹由系統結構組成編碼和系統結構組成項目名稱組成。

機型結構樹按系統、分系統、分分系統、組件/設備部件 (航線可更換單元-LRU)等組成層次列出。

系統結構編碼采用S1000D/ATA2200標準定義的SNS編碼，參照設計構型和AMM手冊的編碼確定。編碼由6位數字組成，前兩位為系統編碼，中間兩位為分系統和分分系統編碼，后兩位為組件或設備部件編碼，其中，05章-12章結構樹按S1000D/ATA2200標準定義結合維護手冊任務編碼確定。示例見表1中1-2列。

2.3 確定待分析的維修任務候選項

針對維護手冊(AMM)每個系統的維修任務，依據維修任務的維修對象，將維護手冊中的維修任務在建立的系統結構樹對應層次上列出，包括維修任務名稱和任務編碼，作為維修培訓TNA分析的維修任務后選項，示例見表1中3-4列。

2.4 候選項維修任務分析

針對列出的每個維修任務候選項進行內容分析，確定每個維修任務的相關信息要素并判斷是否為航線維修任務，為后續分析提供信息支持。包括：

1)維修任務類型：日常、計劃、非計劃或勤務等；

2)維修任務頻度：計劃維修任務填寫任務門限值/間隔期，非計劃維修任務使用系統或部件可靠性指標，新型號可靠性指標使用來自安全性可靠性分析確定的指標，老機型使用機群使用數據統計分析確定的指標；

3)引用任務：列出維修任務中的引用任務；

4)專用工具和GSE：列出維修任務中所使用到的專用工具和店面保障設備信息；

5)航線維修任務：根據航線任務的定義確定維修任務為航線維修任務；

6)專業：確定維修任務是ME或AV。

示例見表1中5-10列，一旦確定任務為非航線任務則停止分析。

2.5 確定進入條件

確定機型培訓課程進入條件是開展困難性、重要性和頻繁性分析的前提，該進入條件用于確定受訓者已經具備的知識、技能和意識。

進入條件用于說明進入本機型培訓課程的維修人員所具備的條件，包括所持有執照專業、類別(ME或AV)，維修經驗及其他條件(如語言等)。

2.6 維修任務困難性、重要性和頻繁性(DIF)分析

針對確定的航線維修任務進行DIF分析。它是以滿足進入條件的維修人員為基準，對每一航線維修任務進行困難性(Difficulty)分析、重要性(Importance)和頻繁性(Frequency)分析，確定需要實施培訓的維修任務項目。維修任務DIF分析原則如圖2所示。基于維修任務依次進行維修任務困難性分析、重要性分析和頻繁性分析，最后識別確定需實施培訓的維修任務項目。其中，選擇表示維修任務需實施培訓，放棄表示維修任務無需實施培訓。示例見表1中11-20列。

圖2 維修任務DIF分析原則

2.6.1 困難性(Difficulty)分析

維修任務對于學員是否困難應考慮以下因素，只要具備其中任何一個因素就應當認為是困難的：

1)完成任務需要兩名或兩名以上經受培訓的維修人員配合才能完成；

2)完成任務需要使用較為復雜的專用設備和工具；

3)由于防差錯設計不夠理想(例如，某些用箭頭表示安裝方向等)，安裝的部件可能存在未按要求的方向安裝的風險；

4)完成任務創建維修通道需要拆卸除口蓋以外的其他零部件；

5)完成任務需要較復雜的程序步驟或較長的時間周期；

6)正常情況下完成任務可能需要反復1次以上，例如：旋翼錐體動平衡調整，對于缺乏旋翼安裝經驗的維修人員，在安裝旋翼后進行旋翼錐體動平衡調整時往往一次難以滿足要求，需要反復調整才能最終達到要求；

7)完成任務需要專項技能，而且該技能必須通過專業培訓才能具有，例如：旋翼敲擊檢查，該檢查是通過敲擊產生的聲音來判斷旋翼的狀態；

8)任務目標與周圍系統或部件相似度高，容易混淆；

9)目視檢查的區域難于接近，或需要依靠手電筒、折動鏡等工具；

10)任務目標所處的位置導致維修人員完成任務所處的空間狹小或位置不便于進行任務操作。

2.6.2 重要性(Importance)分析

維修任務對于學員是否重要應考慮以下因素，只要具備其中任何一個因素就應當認為是重要的：

1)維修任務涉及對象可能會給直升機帶來安全性影響；

2)維修任務涉及對象可能會給直升機帶來重大經濟影響。

2.6.3 頻繁性(Frequency)分析

維修任務是否頻繁應考慮以下因素，只要具備其中任何一個因素就應當認為是頻繁的：

1)計劃任務周期短，如日常檢查項目、勤務項目和100飛行小時內計劃維修項目；

2)設備/部件可靠性低，經常出故障，導致維修頻次高；

3)維修任務在維護手冊中引用頻次高。

2.7 知識、技能和意識(KSA)分析

針對上述分析確定需要選擇的任務和子任務，逐個分析執行該任務或子任務所需的知識、技能和意識，具體包括如下典型方面：

1)知識(K)是指支持滿足進入條件的維修人員完成該任務所需掌握的知識點，包括組成、功能、原理、技術指標、交聯接口關系、位置信息、參數、告警和故障指示信息以及控制操作信息等。

2)技能(S)是指滿足進入條件的維修人員完成所需的維修操作技能和能力，包括：

① 維修通道識別和建立能力；

② 設備/部件及其位置識別能力；

③ 設備/部件拆裝操作能力；

④ 目視檢查中故障和缺陷識別判斷能力；

⑤ 功能和操作檢查中故障和功能失效的識別能力；

⑥ 控制面板、開關、按鈕以及操作手柄識別和使用能力；

⑦ 各種指示、告警、故障信息等判讀能力；

⑧ 供能系統接通和斷開操作能力；

⑨ 使用專用工具和GSE的能力。

3)意識(A)是指維修過程中需要了解和掌握的安全意識和溝通協作意識，如維修任務中的“警告和注意”信息，需其他人員配合完成的團隊溝通協作意識等。

示例見表1(續)中1-19列。

表1維修任務培訓需求分析樣例

表1 維修任務培訓需求分析樣例(續)

2.8 培訓要素和模塊的組合

1)整合目的

整合的目的就是確定培訓任務項目—培訓模塊/課程提綱。為培訓時間評估提供參考，也為培訓教材和課件編制提供輸入。

2)整合方法

整合是對每一維修任務分析確定的所需知識點、技能和意識進行整合，以確定是基于系統還是基于子系統、子子系統或部件/設備開展培訓的培訓任務項目—培訓模塊/課程提綱。如果涉及其它系統/設備的維修所需知識點、技能和意識，則確定是否轉移到其它系統進行整合。示例見表1(續)中20-21列。

3)整合原則

整合原則應考慮系統、子系統、子子系統或部件/設備的復雜性、交聯性和重要性等。

2.9 培訓時間、方式和手段評估

針對整合后的每一培訓任務項目—培訓模塊/課程提綱確定培訓方式、建議的培訓時間和培訓支持手段。示例見表1(續)中22-26列。

1) 培訓方式確定

培訓方式包括理論培訓、模擬培訓和實操培訓。所需知識一般采用理論培訓，所需技能和意識一般采用模擬+實操培訓。

2) 培訓時間確定

培訓時間以小時為單位。應針對整合后的每一培訓任務確定建議的培訓時間。培訓時間確定應考慮以下因素：

① 培訓任務所包含的培訓內容，可依據整合所包含的知識點、技能和意識；

② 系統、子系統或設備的復雜度以及重要性。

3) 培訓手段確定

手段是指支撐培訓實施所需的資料和設備。應針對每一培訓任務確定培訓手段。評估培訓手段應依據為機型培訓開發的資料或設備。

① 理論培訓手段：培訓課件或CBT。

② 實操培訓手段：維修Mock-up樣機、真機、VMT、維修FTD等。

2.10 培訓目標分析

應針對每項培訓任務根據專業分工要求確定每個專業培訓應達到的培訓目標或標準。包括三個等級，分別是Level1了解、Level2熟悉和Level3掌握[2]。示例見表1(續)中27列。

2.11 人為因素的考慮

在培訓模塊產生前后還應考慮可能容易造成維修差錯的人為因素，這些人為因素體現在個人行為的心里描述方面，包括認知差錯、錯誤假設和技術誤解等[3]。特別是關注用戶使用中出現的維修差錯事件和數據統計，對于后續完善或增加維修訓練任務是極其重要的。

3 結論

基于訓練需求分析編制機型維修培訓大綱是目前國際上各大航空公司普遍采用的先進方法，它是機型維修培訓大綱編制的理論基礎和科學依據。作者通過對其方法和流程的研究，結合自身多年在直升機訓練和技術出版物等專業上的工程經驗，盡可能明確和量化判斷標準，為科學、合理地開展民用直升機維修訓練需求分析提供了理論依據，對后續開展基于訓練需求分析的民用直升機機型維修培訓大綱的編制提供了依據和參考。