IT技術(shù)的發(fā)展對(duì)民航飛機(jī)維修方式的影響

蘇東輝

摘?要：IT技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著各行各業(yè)的飛速發(fā)展，使整個(gè)社會(huì)進(jìn)入信息時(shí)代，航空維修業(yè)也在悄然發(fā)生變化。信息和通訊科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，讓信息收集和分析更容易。安全和經(jīng)濟(jì)效益的壓力讓航空公司不斷探索改變傳統(tǒng)維修方式的方法，進(jìn)而達(dá)到提高安全性和經(jīng)濟(jì)性的目的，尋找安全和經(jīng)濟(jì)效益新的平衡點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：IT技術(shù);維修方式;預(yù)測(cè)性維修;實(shí)時(shí)監(jiān)控

一、概述

IT技術(shù)（Information Technology）在百度百科中的定義是信息技術(shù)，是用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)總和。它主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、安裝和實(shí)施信息系統(tǒng)及軟件，也常被稱為信息和通訊技術(shù)（Information and Communications Technology，ICT），主要包括傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)與智能技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)。

飛機(jī)維修是飛機(jī)運(yùn)行中的重要環(huán)節(jié)，任何一次飛機(jī)的飛行都是以必要的維修工作來(lái)保證的。飛機(jī)維修既要保障飛行安全，又要保障航班正點(diǎn)，同時(shí)還要考慮經(jīng)營(yíng)成本。早期的飛機(jī)維修以安全為主要考量，維修成本很高。隨著噴氣式客機(jī)的投入運(yùn)營(yíng)，新的維修思想開(kāi)始在安全第一的前提下，降低維修成本，進(jìn)而降低飛機(jī)運(yùn)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(jìn)步，IT技術(shù)的發(fā)展，這種維修思想和維修方式正不斷發(fā)生著變化。

二、民航飛機(jī)維修方式及其發(fā)展介紹

早期的飛機(jī)維修研究發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)的可靠性和使用時(shí)間有一定關(guān)系，于是本著安全第一、預(yù)防為主的思想，建立了早期或者說(shuō)是原始的維修理論和維修方式，即定時(shí)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(jī)維修行業(yè)實(shí)行了60多年。

20世紀(jì)60年代，隨著噴氣客機(jī)投入運(yùn)營(yíng)，為保證安全，按原始的維修方式，只能增加檢查次數(shù)，縮短翻修間隔，成本高昂，但安全效果并不好。因此，美國(guó)開(kāi)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(jī)整體可靠性出發(fā)，對(duì)單個(gè)零件進(jìn)行可靠性分析，針對(duì)具體情況來(lái)采取具體的維修方式，將原始定時(shí)維修方式進(jìn)行了升級(jí)。

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(dǎo)下，形成了3種飛機(jī)維修方式：

（一）定時(shí)維修（HARD TIME—HT）

對(duì)一些經(jīng)過(guò)分析，對(duì)時(shí)間敏感，到一定時(shí)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(shí)限，到時(shí)候予以更換、報(bào)廢，這就是現(xiàn)在的時(shí)壽件或叫壽命件。

（二）視情維修（ON CONDITION）

通過(guò)對(duì)零部件的定期檢查、檢測(cè)來(lái)監(jiān)測(cè)其使用情況，根據(jù)零部件的具體情況來(lái)決定維修或更換或繼續(xù)使用，大大減少了工作量，縮短了工作時(shí)間，使零部件充分利用，由于減少了拆裝，多數(shù)情況下還降低了事故率。

（三）狀態(tài)監(jiān)控（CONDITION MONITORING）

對(duì)不直接影響飛行安全，即使發(fā)生故障，飛機(jī)仍然安全運(yùn)行的部件，進(jìn)行有效的監(jiān)控，一旦發(fā)生故障，可以立即被發(fā)現(xiàn)，留待可能的時(shí)刻進(jìn)行排故。這種方式可以節(jié)省大量的人力物力。

三種維修方式既沒(méi)有明確的分界線，也沒(méi)有一個(gè)絕對(duì)的方法來(lái)確定哪種方式適用于哪種項(xiàng)目，既沒(méi)有等級(jí)上下之分，也沒(méi)有任何重要性排序。采取何種維修方式首先取決于飛機(jī)硬件設(shè)計(jì)，其次取決于航空公司對(duì)于經(jīng)濟(jì)性的考慮。由于各公司機(jī)隊(duì)規(guī)模、機(jī)型組成不同、工作環(huán)境、航線、航程及維修經(jīng)驗(yàn)等的不同，會(huì)采取不同的方式，將三種維修方式有機(jī)的結(jié)合，以達(dá)到各自的安全與效益的平衡點(diǎn)。

IT技術(shù)的發(fā)展，讓數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析變得更加容易，近10年來(lái)出現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控方式和預(yù)測(cè)性維修方式，并快速發(fā)展了起來(lái)。預(yù)測(cè)性維修是利用飛機(jī)上的傳感器和計(jì)算機(jī)以及地面設(shè)備，替代通過(guò)拆解和目測(cè)檢查進(jìn)行的維護(hù)工作，是利用計(jì)算機(jī)為飛機(jī)或零部件體檢。這種方式可以降低成本，縮短飛機(jī)的停場(chǎng)時(shí)間，得到了制造商、航空公司、維修企業(yè)甚至一些咨詢公司的高度重視，他們均有開(kāi)發(fā)成功的預(yù)測(cè)性維修系統(tǒng)在飛機(jī)維修工作中應(yīng)用，并且在持續(xù)開(kāi)發(fā)升級(jí)更全面預(yù)測(cè)更準(zhǔn)確的系統(tǒng)。實(shí)時(shí)監(jiān)控方式是利用飛機(jī)上的ACMS系統(tǒng)及ACARS系統(tǒng)將飛機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳回地面基站，地面基站通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，將飛機(jī)故障展現(xiàn)在維修監(jiān)控人員面前，以便于提前準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)，大大縮短了維修準(zhǔn)備時(shí)間，對(duì)保障飛行安全和航班正點(diǎn)作用明顯。

三、IT技術(shù)在民航飛機(jī)維修中的應(yīng)用

隨著科技的進(jìn)步，飛機(jī)及零部件的設(shè)計(jì)越來(lái)越智能化，這為預(yù)防性維修和實(shí)時(shí)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。大型OEM廠家都開(kāi)發(fā)有基于飛機(jī)整體或單個(gè)系統(tǒng)的預(yù)防性維修和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。比如民航人熟知的空客公司的Airman系統(tǒng)，普惠公司的ADEM系統(tǒng)，都是既可以對(duì)飛機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，又可以把監(jiān)測(cè)到的故障或警告信息傳遞到地面。

由于數(shù)據(jù)的敏感性和安全性，現(xiàn)在大型航空公司或者維修企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)發(fā)和使用自主研發(fā)的維修系統(tǒng)。

飛機(jī)上的ACMS系統(tǒng)中存有大量的參數(shù)，除了廠家預(yù)設(shè)的報(bào)文外，還可以自主編程產(chǎn)生客戶化報(bào)文再與ACARS系統(tǒng)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)或定時(shí)傳輸，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和趨勢(shì)分析，來(lái)判斷飛機(jī)的狀態(tài)，預(yù)防一些故障的發(fā)生，或者對(duì)發(fā)生的故障提前啟動(dòng)排故流程縮短工作時(shí)間。目前國(guó)內(nèi)很多航空公司或維修企業(yè)利用這一功能，結(jié)合自主開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)故障的實(shí)時(shí)監(jiān)控和部分飛機(jī)系統(tǒng)的預(yù)測(cè)性維修。

中國(guó)國(guó)際航空公司和北京飛機(jī)維修工程有限公司（AMECO）的OMIS和ADP系統(tǒng)，可以將采集到的飛機(jī)故障信息通過(guò)ACARS系統(tǒng)傳遞給地面站，實(shí)現(xiàn)故障信息的在線監(jiān)控和實(shí)時(shí)跟蹤，為維修決策提供了大量數(shù)據(jù)，還可以利用現(xiàn)有的飛機(jī)維修手冊(cè)向維修人員提供輔助信息，縮短了故障診斷時(shí)間，提高了維修工作效率。他們同時(shí)通過(guò)編寫(xiě)客戶化報(bào)文，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組氧氣系統(tǒng)、APU性能、發(fā)動(dòng)機(jī)滑油消耗率等多個(gè)系統(tǒng)性能的預(yù)測(cè)。他們通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)QAR數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)引氣系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)性能的有效監(jiān)控和預(yù)測(cè)，在飛機(jī)系統(tǒng)故障報(bào)警，影響航班運(yùn)行前計(jì)劃性的采取維修措施。

中國(guó)南方航空的飛機(jī)遠(yuǎn)程診斷實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)（ACRDRTS）同樣可以實(shí)時(shí)監(jiān)控飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，報(bào)告、預(yù)報(bào)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(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)滑油量，在滑油量異常時(shí)觸發(fā)ACARS報(bào)文，及時(shí)通知維修控制人員，以便盡快采取維護(hù)措施，避免空停。

IT技術(shù)除了應(yīng)用在飛機(jī)故障監(jiān)控、預(yù)測(cè)診斷外，還廣泛應(yīng)用于飛機(jī)維修的工程管理和維修計(jì)劃工作中。IT技術(shù)的發(fā)展讓維修控制和計(jì)劃工作更精準(zhǔn)。早期維修工作，因?yàn)槎际侨巳タ刂坪桶盐?，飛機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)獲取不便，為了保證持續(xù)適航維修方案（CAMP）的實(shí)施，往往會(huì)將介于2次定檢之間的維修項(xiàng)目，犧牲掉部分部件壽命，打包到相應(yīng)的定檢中實(shí)施。這樣實(shí)際上是一種浪費(fèi)，浪費(fèi)了零部件的有效生命，增加了維修工作和維修次數(shù)。IT技術(shù)的發(fā)展讓我們可以通過(guò)計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)幾乎實(shí)時(shí)的更新飛機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)（如飛行小時(shí)FH、飛行循環(huán)FC等），通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將飛機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)和CAMP工作項(xiàng)目間隔進(jìn)行比對(duì)，維修計(jì)劃人員可以很好的制定維修計(jì)劃，而不必犧牲太多的零部件有效生命。國(guó)航和東航引入的SAP系統(tǒng)均可以實(shí)現(xiàn)這樣的功能，并且可以實(shí)現(xiàn)維修工作上下游的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)航材、工具等維修支持系統(tǒng)與維修工作的聯(lián)動(dòng)。CAMP單控條目不斷增加，減少集中停場(chǎng)時(shí)間，降低飛機(jī)維修成本，減少零部件壽命期內(nèi)的維修次數(shù)，某種程度上也減少了維修差錯(cuò)的發(fā)生。

四、IT技術(shù)的發(fā)展對(duì)民航飛機(jī)維修方式的影響及應(yīng)用前景

IT技術(shù)讓飛機(jī)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控得以實(shí)現(xiàn)，把維修和航班運(yùn)營(yíng)連成整體，能夠有效的促進(jìn)機(jī)組人員與維修人員的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)維修人員對(duì)飛機(jī)的全球?qū)崟r(shí)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(shí)間，排故方案、維修場(chǎng)所、器材、工具，維修時(shí)間等都能在飛機(jī)還在飛行時(shí)做出決定，使維修工作的及時(shí)性、準(zhǔn)確性大幅度提高。

航空公司過(guò)去基本上通過(guò)CAMP，以定時(shí)維修和視情維修的方式，保障飛機(jī)安全，狀態(tài)監(jiān)控主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)，而且要依賴飛機(jī)制造廠或者發(fā)動(dòng)機(jī)廠家，可以監(jiān)控的系統(tǒng)或者獲得的數(shù)據(jù)數(shù)量有限。IT技術(shù)的發(fā)展打破了技術(shù)上的壁壘，降低了預(yù)測(cè)性維修和實(shí)時(shí)監(jiān)控的門檻，這兩種新的維修方式正快速地應(yīng)用到飛機(jī)其他系統(tǒng)上。

故障后的非計(jì)劃性維修和CAMP的預(yù)防性維修都無(wú)法滿足航空公司的要求，飛機(jī)重要部件或系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)控和性能預(yù)測(cè)變得越來(lái)越重要。通過(guò)性能的評(píng)估預(yù)測(cè)，有針對(duì)性的采取維修措施，或進(jìn)行運(yùn)行限制，既提高安全性又提高可靠性，同時(shí)極大的降低了飛機(jī)維修成本。

預(yù)測(cè)性維修和實(shí)時(shí)監(jiān)控并非全新的維修方式，它們是傳統(tǒng)維修方式的升級(jí)和升華，并且在實(shí)際工作中與傳統(tǒng)的三種維修方式相結(jié)合。預(yù)測(cè)性維修是長(zhǎng)期監(jiān)控，分析趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)隱患;實(shí)時(shí)監(jiān)控是便于處理正在發(fā)生的故障，它們都是將非計(jì)劃性維修變?yōu)橛?jì)劃性維修。預(yù)測(cè)性維修是在故障發(fā)生前處理，實(shí)時(shí)監(jiān)控是提高處理已發(fā)生故障的效率。預(yù)測(cè)性維修和實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以輔助航空公司做出更有利的維修決策。

預(yù)測(cè)性維修和實(shí)時(shí)監(jiān)控是未來(lái)飛機(jī)維修產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，也是當(dāng)前行業(yè)革新的主要方向，也將帶動(dòng)和推動(dòng)飛機(jī)和零部件的設(shè)計(jì)制造向著更智能化的方向發(fā)展，使得設(shè)計(jì)、制造和維修一體化，在設(shè)計(jì)和制造中就充分考慮維修的需要。預(yù)測(cè)性維修和實(shí)時(shí)監(jiān)控可以在保障航空安全的前提下，提高飛機(jī)的可靠性和可維修性。

預(yù)測(cè)性維修和實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)要更完善更有效，應(yīng)該更充分的考慮數(shù)據(jù)獲取的便利性、不給工程技術(shù)人員增加負(fù)擔(dān)，系統(tǒng)的診斷結(jié)果要可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)飛機(jī)維修和飛機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。

目前，對(duì)于數(shù)據(jù)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(shuō)改變飛機(jī)維修方式，形成新的體系，我們的思維方式和工作方式都應(yīng)做相應(yīng)的改變，這需要全球的飛機(jī)維修行業(yè)從業(yè)者及飛機(jī)、零部件設(shè)計(jì)和制造者共同努力。

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