飛機客戶服務遠程技術保障支援系統建設方案探析

魏生宇，王二振，賴天發

（航空工業洪都，江西 南昌，330024）

0 引言

隨著某新型飛機陸續交付國內外用戶，新換裝飛機的維護保障難度越來越大，以往老機型的客戶服務保障模式越來越難以滿足新機型的需要。外場客戶保障能力有限的矛盾日益凸顯。積極推進制造部門和客戶之間的維修保障遠程技術支援系統建設，既是客戶、制造部門、設計所三方信息化建設大背景下落實科學發展的實際行動，也是新時期武器裝備建設發展的迫切需要，只有在立足現實的基礎上合理規劃系統建設方案，才能又好又快地實現該套系統的搭建、完善與應用，進而有效推進新型飛機保障信息化建設、提高新型飛機保障能力。

1 客戶服務遠程技術支援系統組成及功能

1.1 系統組成

客戶服務遠程技術支援系統組成主要包括信息采集系統（客戶外場）、網絡通訊系統和遠程服務中心（包括各設計單位和生產單位終端）三大部分。這三部分在軟件上以數據倉庫為基礎，在硬件上以視頻會議系統、監控系統和網絡為基礎，通過全面、系統、密不可分的鏈接，構成一個完整的系統。信息采集系統應包含視頻會議系統、監控系統、使用維護數據庫、通信設備等，并利用外場的局域網和數據倉庫資源，以及便攜式維修輔助設備（PMA）等地面設備資源。信息主要來源于由外場數據倉庫導出的外場使用維護信息數據庫，該數據庫是遠程技術支援系統的唯一數據源，其數據由客戶內部網絡直接在外場服務器上增加和更新。網絡通訊系統是遠程服務中心和客戶之間信息交互安全傳輸通道，負責將客戶外場故障視頻、音頻及相關信息和資料傳遞給遠程客戶服務中心，并將遠程客戶服務中心反饋的維修策略和排故方案（包括視頻、音頻、指導意見和資料等信息）傳遞給客戶。遠程服務中心包括后方設計、生產部門和客戶內部遠程技術支持單位，各部分均由服務器和終端、視頻會議系統、數據庫和軟件平臺等組成。

1.2 系統功能

客戶服務遠程技術支援系統從功能上分為信息收集和預處理（信息采集）模塊、故障診斷和維修引導模塊、單機監控（數據分析）模塊、視頻和信息交互模塊、培訓模塊、遠程數據更新模塊和數據支持平臺等7個模塊。每個模塊內還包括若干子模塊或相對獨立的軟硬件模塊。系統功能如圖1所示。7個模塊的功能相當于數據倉庫系統中的應用層，完成對外場數據的收集、管理和分析、統計、計算、處理功能，并將結果通過網絡和視頻交互系統反饋給外場，以實現排故和維修技術支持、在線培訓、單機監控和知識庫、信息庫管理與共享等功能。

圖1 系統功能示意圖

2 客戶服務遠程技術支援系統構成及關鍵技術

2.1 系統構成

2.1.1 系統硬件構成

客戶服務遠程技術支援系統信息采集功能通過客戶外場PMA、外場數據倉庫服務器以及由監控攝像頭、硬盤錄像機、顯示屏和耳麥等附件構成的監控系統實現；網絡通訊功能通過客戶和售后部門的交換機、服務器、防火墻、路由器、保密機、磁盤陣列以及光纜和網線實現；視頻和信息交互功能通過由綜合控制單元MCU（multi control unit)、服務器、終端機、高清電視、攝像頭、麥克及連接線路構成的視頻會議系統實現。

2.1.2 系統軟件構成

客戶服務遠程技術支援系統PMA服務器功能由數據庫及數據庫管理軟件、飛參處理軟件、飛機監控軟件、排故引導支持軟件、故障信息處理軟件和交互平臺實現；單機故障快速診斷和綜合信息故障診斷功能通過PMA飛參快速判讀軟件、單架次發動機飛參判讀軟件和單架次飛機系統飛參判讀軟件實現；遠程故障診斷和故障分析功能通過遠程服務中心網站故障分析軟件、故障診斷引導軟件以及設計部門遠程終端的強度有限元計算分析軟件、結構和系統可靠性分析軟件、飛行模擬器軟件、虛擬維修軟件和其它仿真分析軟件實現；發動機監控功能由單架次發動機飛參判讀軟件、發動機參數調整軟件、發動機故障診斷軟件和發動機特性統計軟件實現；在線培訓和答疑功能通過電子化技術資料、培訓課件、電子化教學軟件和常用技術資料數據等軟件實現。

2.2 關鍵技術應用

2.2.1 信息采集及PMA應用

信息采集是客戶服務保障遠程技術支援系統開展各項工作的前提和基礎，系統通過PMA采集飛機狀態信息，并進行敏感性信息的處理，抽取用于故障分析、趨勢分析的信息，通過后方PMA數據庫匯總后，與研制單位內部設計分析數據和使用維護類技術資料共同組成遠程技術支持的基礎數據。此類信息格式多樣、復雜，包括數據、電子表格、各種文檔、視頻、音頻等。從目前客戶的信息收集和存儲流程看，將全部信息都由PMA系統來完成還需要開發很多數據接口，這項工作不僅工作量大，而且十分復雜。

2.2.2 各類應用軟件的開發

多參數分析、故障分析、故障診斷引導、飛機壽命和狀態監控等應用軟件目前開發還存在一定的困難，各項功能還有待進一步完善。主要原因一是軟件需要更強的計算能力和數據庫接口；二是型號設計工作和信息的積累還不夠深入；三是目前飛參記錄的目的是對飛機故障點進行判別，而不是對系統狀態的記錄，對飛機各系統記錄的詳細程度不夠。

2.2.3 數據倉庫

數據倉庫技術是達成數據整合、知識管理的有效手段，可以滿足用戶、遠程服務中心和設計部門遠程終端的數據格式多元化，以及對大量信息累積的客觀需求。目前數據倉庫技術在國外軍用裝備遠程技術支援系統中有著廣泛的應用，在國內民用領域也有實際應用，但在國內客戶服務遠程技術支援中的應用仍處于理論研究階段，沒有實際應用案例作參考，存在一定的技術困難和風險。

3 客戶服務遠程技術支援系統工作流程

客戶服務遠程技術支援系統通過不同的數據庫模塊、應用軟件模塊或者硬件模塊，實現包括信息采集、故障診斷和維修引導、信息交互、決策支持4個方面的工作流程。其中涉及的各個工作環節及工作項目關系如圖2所示。

圖2 工作流程及工作項目關系圖

3.1 信息采集

信息在傳遞給遠程服務中心前，基本應經過信息收集、信息分析，以及信息預處理等三大步驟。信息收集指的是用戶機務和售后服務保障人員通過PMA采集飛機狀態信息，通過油液分析和裂紋測量等手段收集信息的一系列過程；信息分析是對所收集信息的基本處理，例如飛參還原、快速判讀、信息統計和數模分析等，其結果本身也是信息收集的對象；信息預處理則是對所有信息、分析結果的再次綜合處理，以及數據格式的調整、打包，以滿足遠程客戶服務中心的信息要求。信息采集具體數據流程如圖3所示。

3.2 故障診斷和維修引導

現場故障診斷和維修引導主要是在現場利用PMA和PMA服務器中的信息資源和分析、處理軟件進行故障分析定位和操作引導，也可通過交互平臺直接訪問遠程服務中心網站，進行無專家在線的自主查詢。無法解決的復雜問題，則通過遠程視頻、信息交互平臺將信息向后方傳遞。在線專家通過遠程視頻、信息交互平臺，在遠程服務中心利用服務中心網站上的信息資源和分析處理軟件進行在線故障分析定位和操作引導，提供更專業的遠程服務。仍然無法解決的問題，則將信息通過金航網傳遞給設計團隊和相關輔機設計單位。設計團隊可以利用網絡傳回的飛機、設備和故障的相關信息，利用專業設計資料和分析、設計、仿真等軟件，對故障進行深入分析，提供用戶技術資料以外的故障診斷方法和維修引導操作，并通過網絡以數據、表單或視頻會議等方式反饋給維修現場。故障診斷和維修引導層次如圖4所示。

圖3 信息采集具體數據流程

3.3 決策支持

客戶服務遠程技術支援系統將外場收集數據進行整理、歸納，設計團隊利用設計資料和應用軟件對數據進行分析、總結，形成飛機設計改進建議、用戶技術資料改進建議及故障庫更新、技術資料更新、培訓課件更新等更高層次的知識和數據，用以在不同地域、不同客戶和不同技術人員之間共享知識和經驗，支持客戶的維修保障工作。同時，伴隨著系統積累故障信息的增多，數據倉庫內容不斷豐富，專家系統不斷完善，成為模擬人類專家解決領域問題的智能程序系統，實現智能診斷或推理功能，并為后續型號和其它型號的保障體系設計和組建提供寶貴的經驗。

圖4 故障診斷和維修引導層次

4 結論

客戶服務遠程技術支援系統方案旨在通過信息化技術，依托網絡平臺，實現基于飛機主機廠、研究所專家提供遠程技術服務和數據倉庫技術的飛機遠程技術支援保障，此系統是對未來數字化保障模式的探索和技術創新，也是對現有保障體系信息化的推進和對現有保障模式的突破。其應用可以提高外場技術服務的質量和速度，節約大量的人力和經濟資源，并為用戶和主機廠維修保障工作建立知識積累、傳遞和運用的平臺。