六標準差應用于飛行模擬機故障維修研究

周闖

（北京飛機維修工程有限公司，北京 101300）

自從有了飛機，飛航模擬機便居于與飛機同樣重要的地位。一般而言，飛行模擬機的使用比真飛機更頻繁，故障的概率也較高，在成本及訓練需求考慮下，即使會部分發生故障但是仍不容許因故障造成延期無法訓練飛行；從飛行模擬機的結構看，它包含模擬機系統及真飛機座艙內的飛航設備，如何維護這臺復雜的機器，確保它能穩定地工作及確保遇問題時可立即解決是一項重要課題。本研究希望借由六標準差方法實際應用在維修飛行模擬機的實例上，做深入分析與研究，期望以六標準差方法的思維找出維修飛行模擬機的策略及模型，能維持完美而超高的飛行模擬機品質，能實質地降低維修成本，以滿足飛行模擬機教官及受訓組員的需求。

1 六標準差簡介

六標準差就是以客戶為中心；是以明確而完善的工具作解決問題的方法；是不斷的作流程的改善，一直往前而不退后，持續降低流程的變異性(variation)，以達客戶的滿意；簡單地說，六標準差就是持續品質改善、幾近完美的產品與服務、傾聽客戶的聲音、須達客戶滿意、使用強而有用的工具(如實驗設計)、降低周期時間、減少誤差、增加財務效益；以飛行模擬機的維修工作而言，客戶是飛行訓練的組員(crew)與教官(instructor)，產出是提供模擬機使用時段，一個使用時段為4小時。六標準差方法模型為DMAIC五個階段，即定義階段(Define Phase)、測量階段(Measure Phase)、分析階段(Analyze Phase)、改進階段(Improve Phase)與控制階段(Control Phase)。

2 飛行模擬機的故障檢修流程

飛行模擬機的故障檢修是一個樹狀(tree)架構，先判斷那一系統出現的問題，再判斷那一子系統的問題，是層次式(hierarchical)的往下追查，而且一直縮小到看到可疑部分時，再擇取最可疑的元件作更換。飛行模擬機的系統性總故障檢修主要包括電腦系統故障、接口系統故障故障、運動和操控負載系統故障、航空儀器系統故障以及其他系統故障。

電腦系統故障維修中，當模擬機電腦系統故障時一般將影響整臺模擬機的運作，稱它為Host名副其實，故判斷電腦系統是否故障可以由它所提供的服務功能正常與否可得知，例如在模擬機數據不動時，看起來模擬機死掉了，則可能是Host的PCI bus或PCI bus slot上的Repeater問題。模擬機駕駛艙航空儀表有些是由Power PC擔綱，稱它為Rehost，若駕駛艙航儀相關功能失效，是Rehost電腦出問題。Host或Rehost偶而會發生莫名的故障，有時只要將Host或Rehost重新開機后，整個系統又可以恢復正常。

接口系統故障維修職工，接口系統包含的范圍最廣，最不易判斷出故障點，因為接口系統故障大都與飛機系統有關，除了須具備維修模擬機相關知識與技術外，平時還需累積功力，須要閱讀并熟悉飛機相關手冊。對于不容易維修的接口系統，更需要靠軟硬件的維修工具。另外，有時須對模擬機系統圖(system schematic)作系統性分析及追查電路，直到找到不良品為止。

運動系統與操控負載系統故障中，運動系統與操控負載系統也不容易維修，有粗重的機械、液壓，有精細的電控，故維修它時粗細都要兼顧，對機電、控制都要熟悉外，對運動系統與操控負載系統的模擬模型及原理原則都要清楚，則維修此系統就可駕輕就熟。

其他系統故障維修包含一些相對較小的系統，一般而言，其他系統屬于模擬機的安全保護用者，像偵煙、防火、模擬氧氣面罩氧氣等，此類系統較不易故障，但需定期更換備用蓄電池。在故障維護時，需先隔離系統以免它誤動作而噴灑出滅火劑或造成所有系統的電源中斷；其他系統屬于模擬機公共使用者，像不斷電系統(UPS)、電源分配系統(power distribution)、400Hz電源供應器、直流電源供應器(DC Power Supply)等，此類系統發生故障時會影響整臺模擬機的功能，一般而言，在電源控制屏幕上會顯示出問題的電源位置，更換該位置的電源或元件即可，但是如果電源程序控制電路(power controlsequencer)故障，則因為它屬于電源控制本身問題，無法在電源控制屏幕上顯示出問題位置，需要靠系統電路圖及控制回路的分析，以找出故障的元件。

航空儀器(AVIONICS)系統故障維修中，它可以視為接口系統的子系統，可見也是煩瑣難修的系統；航空儀器其互通的信號包括與主電腦(Host)之間或與各航儀之間，航空儀器作通信的信號格式是專門的格式(Arinc-429,Arinc-453等)而且以串行(serial)的方式，而主電腦的信號是數字信號，需有格式轉換的接口，電路板箱(electronic chassis)或格式轉換的接口都可能出現問題。航空儀器系統故障時，須由飛行出現的現象判斷是屬于那一個航空儀器系統出現的問題，再由電路板箱起逐步追查造成故障的來源。

3 飛行模擬機的維修流程與六標準差關聯性研究

飛行模擬機需要作檢修而造成停止訓練使用的時機總結如下：（1）定時的預防性(preventive)檢修與保養；（2）飛行訓練中產生的問題作故障排除；（3）每日飛行訓練前檢查發現的問題作故障排除；（4）每月性能檢測中發現的性能偏移作修正；（5）飛行員對飛行模擬機抱怨的問題作檢修；（6）市場即將停止運營的老舊系統或零件進行更換新系統或零件；（7）飛機性能已更新版本而模擬機未更新的功能進行更新軟件與硬件。

如上述因檢修或因更換系統等因素需要停止模擬機訓練使用，不僅會造成每小時約五百美元的訓練損失，也可能需要一大筆金額的更換設備投資，則研究如何改善流程，使訓練損失最小，減少再投資更換新系統的費用，甚至因最佳化流程，而獲最佳化檢修，維持模擬機的最佳性能，便可提高模擬機可使用時間(availability)，使自己公司組員訓練之余尚可外租其他公司使用，增加公司的財務收入。為了達到如上目標，可以使用六標準差的方法涵蓋飛行模擬機維修工程的各個流程，利用六標準差的方法去解決模擬機維修的相關問題，有效達到預期的目標，于是形成六標準差應用于飛行模擬機故障維修模型。飛行模擬機故障維修采取10個六標準差流程步驟，分別為各階段解決問題的方法。

3．1 界定階段(Definephase)

方法：界定問題與客戶需求，草擬如何完成項目的計劃，并設置項目目標與界定項目范圍。

產出：項目章程與工作計劃、可衡量的客戶需求及高級流程圖。

3．2 測量階段(Measurephase)

方法：衡量缺失與流程作業，收集目前狀況信息，了解目前流程的績效與水準。

產出：目前流程基準與較精確的問題描述。

3．3 控制階段(Controlphase)

方法：控制流程以確定不再發生誤差，利用各種控制圖確保問題的解決方式已經標準化，并將改善成果持續下去。

產出：改善前與改善后的差異分析、持續改善的監控系統、更新SOP文件。

3．4 改善階段(Improvephase)

方法：改進流程并去除缺失的起因，先依據不同的變異原因，找出根本的問題，再研究對應的解決方法，并實施解決方案。

產出：確認問題的解決方案。

3．5 分析階段(Analyzephase)

方法：分析數據、找出問題的起因，先發展出問題起因的理論，再以數據印證，最后再確認問題的根源。

產出：測試與證實所建立的理論。

4 結語

本研究研究以六標準差方法改善飛行模擬機故障維修工作，制定目標是容許故障發生但又能在設置時間內解決，維持完美而超高的飛行模擬機品質，確保飛行模擬機高穩定度、高可用率，以實質地降低維修成本，又可以讓每位使用飛行模擬機訓練的組員及教官都滿意。