IT技術的發展對民航飛機維修方式的影響

蘇東輝

摘?要：IT技術的發展推動著各行各業的飛速發展，使整個社會進入信息時代，航空維修業也在悄然發生變化。信息和通訊科學、計算機技術的發展，讓信息收集和分析更容易。安全和經濟效益的壓力讓航空公司不斷探索改變傳統維修方式的方法，進而達到提高安全性和經濟性的目的，尋找安全和經濟效益新的平衡點。

關鍵詞：IT技術;維修方式;預測性維修;實時監控

一、概述

IT技術（Information Technology）在百度百科中的定義是信息技術，是用于管理和處理信息所采用的各種技術總和。它主要是應用計算機科學和通信技術來設計、開發、安裝和實施信息系統及軟件，也常被稱為信息和通訊技術（Information and Communications Technology，ICT），主要包括傳感技術、計算機與智能技術、通訊技術和控制技術。

飛機維修是飛機運行中的重要環節，任何一次飛機的飛行都是以必要的維修工作來保證的。飛機維修既要保障飛行安全，又要保障航班正點，同時還要考慮經營成本。早期的飛機維修以安全為主要考量，維修成本很高。隨著噴氣式客機的投入運營，新的維修思想開始在安全第一的前提下，降低維修成本，進而降低飛機運行成本。這種新的維修思想一直沿用至今。但是隨著科技的進步，IT技術的發展，這種維修思想和維修方式正不斷發生著變化。

二、民航飛機維修方式及其發展介紹

早期的飛機維修研究發現，飛機的可靠性和使用時間有一定關系，于是本著安全第一、預防為主的思想，建立了早期或者說是原始的維修理論和維修方式，即定時維修，包括定期檢查、定期修理和定期大修（翻修），這種維修方式是有效的，在飛機維修行業實行了60多年。

20世紀60年代，隨著噴氣客機投入運營，為保證安全，按原始的維修方式，只能增加檢查次數，縮短翻修間隔，成本高昂，但安全效果并不好。因此，美國開始了新維修方式的研究，形成了以可靠性為中心的維修理論，從飛機整體可靠性出發，對單個零件進行可靠性分析，針對具體情況來采取具體的維修方式，將原始定時維修方式進行了升級。

這種以可靠性為中心的維修理論一直沿用至今，在這一理論指導下，形成了3種飛機維修方式：

（一）定時維修（HARD TIME—HT）

對一些經過分析，對時間敏感，到一定時間后故障突增的零部件，依然采用原始的維修方式，給予一定的使用時限，到時候予以更換、報廢，這就是現在的時壽件或叫壽命件。

（二）視情維修（ON CONDITION）

通過對零部件的定期檢查、檢測來監測其使用情況，根據零部件的具體情況來決定維修或更換或繼續使用，大大減少了工作量，縮短了工作時間，使零部件充分利用，由于減少了拆裝，多數情況下還降低了事故率。

（三）狀態監控（CONDITION MONITORING）

對不直接影響飛行安全，即使發生故障，飛機仍然安全運行的部件，進行有效的監控，一旦發生故障，可以立即被發現，留待可能的時刻進行排故。這種方式可以節省大量的人力物力。

三種維修方式既沒有明確的分界線，也沒有一個絕對的方法來確定哪種方式適用于哪種項目，既沒有等級上下之分，也沒有任何重要性排序。采取何種維修方式首先取決于飛機硬件設計，其次取決于航空公司對于經濟性的考慮。由于各公司機隊規模、機型組成不同、工作環境、航線、航程及維修經驗等的不同，會采取不同的方式，將三種維修方式有機的結合，以達到各自的安全與效益的平衡點。

IT技術的發展，讓數據采集和數據分析變得更加容易，近10年來出現了實時監控方式和預測性維修方式，并快速發展了起來。預測性維修是利用飛機上的傳感器和計算機以及地面設備，替代通過拆解和目測檢查進行的維護工作，是利用計算機為飛機或零部件體檢。這種方式可以降低成本，縮短飛機的停場時間，得到了制造商、航空公司、維修企業甚至一些咨詢公司的高度重視，他們均有開發成功的預測性維修系統在飛機維修工作中應用，并且在持續開發升級更全面預測更準確的系統。實時監控方式是利用飛機上的ACMS系統及ACARS系統將飛機實時數據傳回地面基站，地面基站通過計算機對數據進行實時分析，將飛機故障展現在維修監控人員面前，以便于提前準備應對，大大縮短了維修準備時間，對保障飛行安全和航班正點作用明顯。

三、IT技術在民航飛機維修中的應用

隨著科技的進步，飛機及零部件的設計越來越智能化，這為預防性維修和實時監控的實現奠定了基礎。大型OEM廠家都開發有基于飛機整體或單個系統的預防性維修和實時監控系統。比如民航人熟知的空客公司的Airman系統，普惠公司的ADEM系統，都是既可以對飛機或發動機進行持續監控，又可以把監測到的故障或警告信息傳遞到地面。

由于數據的敏感性和安全性，現在大型航空公司或者維修企業已經開始開發和使用自主研發的維修系統。

飛機上的ACMS系統中存有大量的參數，除了廠家預設的報文外，還可以自主編程產生客戶化報文再與ACARS系統相結合，可以實現飛機數據的實時或定時傳輸，通過對數據的實時監控和趨勢分析，來判斷飛機的狀態，預防一些故障的發生，或者對發生的故障提前啟動排故流程縮短工作時間。目前國內很多航空公司或維修企業利用這一功能，結合自主開發的計算機系統，實現了飛機故障的實時監控和部分飛機系統的預測性維修。

中國國際航空公司和北京飛機維修工程有限公司（AMECO）的OMIS和ADP系統，可以將采集到的飛機故障信息通過ACARS系統傳遞給地面站，實現故障信息的在線監控和實時跟蹤，為維修決策提供了大量數據，還可以利用現有的飛機維修手冊向維修人員提供輔助信息，縮短了故障診斷時間，提高了維修工作效率。他們同時通過編寫客戶化報文，實現了機組氧氣系統、APU性能、發動機滑油消耗率等多個系統性能的預測。他們通過計算機對QAR數據進行分析，實現了飛機引氣系統、空調系統性能的有效監控和預測，在飛機系統故障報警，影響航班運行前計劃性的采取維修措施。

中國南方航空的飛機遠程診斷實時跟蹤系統（ACRDRTS）同樣可以實時監控飛機和發動機的運行狀態，報告、預報故障信息。

吉祥航空借助部件廠家提供的工具軟件AGS IV，利用ACMS自編程序，實時監控發動機滑油量，在滑油量異常時觸發ACARS報文，及時通知維修控制人員，以便盡快采取維護措施，避免空停。

IT技術除了應用在飛機故障監控、預測診斷外，還廣泛應用于飛機維修的工程管理和維修計劃工作中。IT技術的發展讓維修控制和計劃工作更精準。早期維修工作，因為都是人去控制和把握，飛機的運行數據獲取不便，為了保證持續適航維修方案（CAMP）的實施，往往會將介于2次定檢之間的維修項目，犧牲掉部分部件壽命，打包到相應的定檢中實施。這樣實際上是一種浪費，浪費了零部件的有效生命，增加了維修工作和維修次數。IT技術的發展讓我們可以通過計算機和信息技術幾乎實時的更新飛機或發動機運行數據（如飛行小時FH、飛行循環FC等），通過計算機系統將飛機運行數據和CAMP工作項目間隔進行比對，維修計劃人員可以很好的制定維修計劃，而不必犧牲太多的零部件有效生命。國航和東航引入的SAP系統均可以實現這樣的功能，并且可以實現維修工作上下游的聯動，實現航材、工具等維修支持系統與維修工作的聯動。CAMP單控條目不斷增加，減少集中停場時間，降低飛機維修成本，減少零部件壽命期內的維修次數，某種程度上也減少了維修差錯的發生。

四、IT技術的發展對民航飛機維修方式的影響及應用前景

IT技術讓飛機狀態實時監控得以實現，把維修和航班運營連成整體，能夠有效的促進機組人員與維修人員的聯系，實現維修人員對飛機的全球實時跟蹤和控制，并為維修工作提供了大量信息，大大縮短了故障診斷時間，排故方案、維修場所、器材、工具，維修時間等都能在飛機還在飛行時做出決定，使維修工作的及時性、準確性大幅度提高。

航空公司過去基本上通過CAMP，以定時維修和視情維修的方式，保障飛機安全，狀態監控主要應用于發動機，而且要依賴飛機制造廠或者發動機廠家，可以監控的系統或者獲得的數據數量有限。IT技術的發展打破了技術上的壁壘，降低了預測性維修和實時監控的門檻，這兩種新的維修方式正快速地應用到飛機其他系統上。

故障后的非計劃性維修和CAMP的預防性維修都無法滿足航空公司的要求，飛機重要部件或系統的狀態監控和性能預測變得越來越重要。通過性能的評估預測，有針對性的采取維修措施，或進行運行限制，既提高安全性又提高可靠性，同時極大的降低了飛機維修成本。

預測性維修和實時監控并非全新的維修方式，它們是傳統維修方式的升級和升華，并且在實際工作中與傳統的三種維修方式相結合。預測性維修是長期監控，分析趨勢，發現隱患;實時監控是便于處理正在發生的故障，它們都是將非計劃性維修變為計劃性維修。預測性維修是在故障發生前處理，實時監控是提高處理已發生故障的效率。預測性維修和實時監控，可以輔助航空公司做出更有利的維修決策。

預測性維修和實時監控是未來飛機維修產業的發展趨勢，也是當前行業革新的主要方向，也將帶動和推動飛機和零部件的設計制造向著更智能化的方向發展，使得設計、制造和維修一體化，在設計和制造中就充分考慮維修的需要。預測性維修和實時監控可以在保障航空安全的前提下，提高飛機的可靠性和可維修性。

預測性維修和實時監控技術要更完善更有效，應該更充分的考慮數據獲取的便利性、不給工程技術人員增加負擔，系統的診斷結果要可以實現閉環，可以實現多個飛機維修和飛機運行系統的聯動。

目前，對于數據的綜合分析和利用還處于起步階段，要從根本上影響或者說改變飛機維修方式，形成新的體系，我們的思維方式和工作方式都應做相應的改變，這需要全球的飛機維修行業從業者及飛機、零部件設計和制造者共同努力。

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