特殊航材的時壽監控系統研究

趙佳龍 趙沅沅*

（1、中國民航大學，天津300300 2、北京飛機維修工程有限公司，北京100000）

時控件是指在持續適航維修方案（CAMP）中規定有裝機時間、循次和在庫存放時間限制或壽命限制的零部件。在民航維修行業內，監控在庫及在機時控件的壽命對于保證飛行安全具有非常重要的意義。為了確保時控件不超期使用，目前行業內廣泛采用的方法是在現有SAP 時控件監控平臺系統之外，建立時控件信息EXCEL 表格或紙質卡片，將時控件信息和到壽日期手動登記在電子表格或卡片上，以這種方式來雙重監控在機和在庫特殊航材的壽命。但是對于信息化時代，這種手動在卡片上記載每個時控件到壽日期或者是建立EXCEL 表格人工輸入的方式，不僅形式陳舊工作量大，更是由于人為因素過多存在信息錯誤的隱患。不僅如此，由于紙質卡片和EXCEL 表格自身特性的限制，當卡片或EXCEL 表格上記載的時控件日期到達規定壽命日期時，它并不能主動”跳出來“提醒，因此并不能實現對于時控件的雙重監控作用，除了增大了航材附件控制人員的工作量，并不能起到其他有效的作用。因此，一個智能、高效、安全、實用的時控件雙重監控平臺，對于更加精準控制特殊航材壽命、確保時控件不超期使用有著非常重要的意義。

1 時控件雙重監控系統的研究思路

1.1 時控件監控的現狀分析

準確記錄時控件的到壽日期，在此到壽日期之前預警并提示相關控制人員下達拆下更換指令，是確保這類航材不超期使用的關鍵一步。目前各MRO 企業均有自己的系統進行時控件壽命監控，例如廣泛使用的SAP 系統，該系統中的時控件監控平臺會根據時控件的信息，提前將距離到壽日期3 個月的時控件顯示在平臺上，提示相關工作人員進行下一步下達拆換指令等相關工作。但是，安全無小事，對于這部分有壽命要求的航材來說，必須百分百精準控制其到壽日期，以確保不會因為監控不準確導致時控件超期使用的安全事故，保障飛機的安全飛行，因此必須有針對時控件的雙重監控機制。

目前，相關MRO 企業中所廣泛采用的方式有兩種：第一種是對每架飛機的每個時控件建立相應的卡片，手工記錄每個時控件的信息，并按照飛機號分類，將記錄時控件到壽日期的卡片放在貼有對應飛機號的文件柜中；第二種是按照飛機號建立EXCEL 表格，將裝在這架飛機上的所有時控件的到壽日期記錄在EXCEL 表格中。

圖1 時控件監控系統模型設計思路

圖2 有拆換件更新時監控系統工作思路

這兩種常見的方式雖然可以對時控件的壽命進行日常監控，以確保到壽日期的準確，但是在使用過程中，發現均存在很大的弊端。對于第一種卡片監控的方式來說，除了建立卡片手工記錄工作量大，卡片存放占用空間外，最大的弊端就在于大量紙質卡片存放在柜子中，即使卡片上記錄的到壽日期非常準確，但是當臨近到壽日期時，紙質卡片并不能自動“跳出來”進行到期提醒。面對海量的卡片，工作人員并不能每周定期全部檢查翻閱一遍卡片上的到壽日期，因此對于這種卡片控制方式來說，幾乎無法實現時控件預警的目的。對于第二種建立EXCEL 表格的方式來說，同樣存在臨近到壽日期無法主動提醒工作人員的弊端，雖然EXCEL 表格的篩選排序等功能，相對卡片來說更智能一些，使得工作人員能夠實現定期查看EXCEL 表格，檢查是否有即將到壽的時控件。但是這種方式仍存在很大弊端，如其中的到期日期等信息是人工手動輸入，因此會有輸入錯誤的風險。此外，有時某架飛機上某個時控件進行了拆換，但是相關人員沒有及時在EXCEL 表格中及時更新，或者負責某架飛機人員休假，其他人員更新表格時不小心修改了其它某個數據等等，由于EXCEL 表格無法實時記錄每筆數據的修改人員，因此很容易導致由于工作變化或人員變化導致的EXCEL 表格數據不準確，而且想定期核查表格數據是否準確又是一個相當大的工作量。因此在無法保證EXCEL 表格數據完全準確的情況下，該種方式也不能起到雙重監控的目的。隨著航空公司飛機數目的增加，對應的時控件總數也在增大，上述兩種控制方式的弊端只會更加顯著。

因此，基于目前廣泛采用的這兩種方式的基礎上，綜合考慮這兩種方式的利弊，設計和建立一個操作更為簡便、信息更為準確、安全性能更高的時控件雙重監控平臺模型，以更加智能化的手段，簡潔、高效、準確達到時控件雙重監控、雙重預警的目的，是目前航空維修企業所面對的一個重要問題。

1.2 時控件雙重監控模型的建立

時控件雙重監控模型的目的是準確監控這些特殊航材的壽命，因此保證所監控的每個時控件在到壽日期前報警是整個模型設計的核心。時控件監控系統模型設計思路如圖1 所示，本模型在設計時，會首先將CAMP（Continuous Airworthiness Maintenance Program 持續適航維修方案）中對不同機型、不同件號的時控件的壽命要求轉化為程序語言，當把原始數據導入系統中，計算機程序就會根據原始數據的相關信息，結合CAMP要求，自動計算每一個時控件的到壽日期，計算完成之后，所有導入的時控件均在系統中被實時監控，當距離到壽日期3 個月時會自動跳出提醒，相關預警信息就會出現在時控件監控預警平臺上，以提醒相關工作人員進行下一步操作，從而達到了對在機特殊航材壽命智能監控的目的（圖1）。

當即將到壽的時控件信息出現在預警平臺之后，航材附件控制人員會通知相關人員安排更換，當飛機維修人員將快到壽的件拆下時，會同時裝上一個新件，維修人員拆換完成后，會將裝上件的件號、序號、拆下件的件號、序號、飛機號等相關信息填寫在《附件標識掛簽》（以下簡稱掛簽）上，附件控制人員拿到掛簽后，進入本系統的拆換界面，將上下件信息輸入拆換平臺上，并將上件的生產日期或本次翻修/修理日期同時輸入，一鍵保存之后，即將到壽的拆下件就會從監控系統中去除，此時裝上件的時控信息就會被記錄下來，系統會自動計算其到壽時間，并開始實時監控。至此，當進行了拆換操作之后，最新的時控件信息也會實時完成更新，因此本模型中開發的時控件監控系統可實現智能化的對特殊航材壽命的精準監控。

圖3 在機航材壽命監控界面（即時控件監控預警平臺）

2 時控件雙重監控系統的開發和應用

根據目前工作的實際需求，從廣泛使用的幾種計算機語言中選擇最為廣泛的Python 語言，搭配Django 為應用框架進行網頁開發。這種方式最大的優點是不需要航材附控人員在電腦上下載任何安裝包，對電腦沒有特殊要求，只需要在瀏覽器中輸入指定網址，即可打開時控件監控界面，操作簡便，易于推廣。

相關工作人員輸入指定網址之后，用自己的用戶名和密碼登錄，在本系統中的每一步操作都會記錄執行操作的人員用戶名，這樣有利于查證每個件的歷史操作記錄，更有利于數據安全。界面左側是功能需求欄（導航欄），包括：航材拆換、安裝/拆除歷史記錄查詢、維修履歷維護、時控件基本信息、庫存表等。此外，由于本系統不接入可查詢航班的OMIS 系統，因此本系統不針對受飛行小時壽命要求的航材，只研究針對日歷日壽命要求的航材（如圖3）。

本系統最主要的功能如圖3“在機航材壽命監控界面”，即時控件監控預警平臺，航材部門的附件控制人員只需要登錄這個界面，在右上角輸入到壽天數，可以根據要求輸入60 天、90天或者其他任意天數，點擊查詢后，屏幕中就會出現距離到壽日期還有60 天或者90 天的所有時控件的信息。航材人員就可根據界面中的信息進行下一步操作，通知相關人員安排合適時間更換即將到壽的航材，從而保證所有在機的航材壽命在有效日期內，保障有壽命要求的航材不超期使用，從而為飛行安全提供了有力的保障。

當機務維修人員完成航材拆換之后，將填寫好的《附件標識掛簽》給航材附件控制人員，航材附控人員打開“拆換界面”，根據掛簽上的信息輸入裝上件和拆下件的相關信息，即可在系統上一鍵完成航材拆換，拆下件從系統中清除，裝上件信息進入系統，時控件信息隨即完成了更新。當工作人員需要查詢某一件號的所有航材的到壽信息時，打開“CAMP 表信息界面”，在該界面右上角輸入件號，即可查詢所有該件號時控件到壽信息，及時了解該種類航材需要更換的時間和數量，這一功能對于航材備件人員提前備件提供了極大的幫助。

3 結論

本項目建模開發的時控件雙重監控預警系統，是在深入研究了目前實際工作中廣泛使用的EXCEL 表格控制和手寫卡片控制的基礎上揚長避短開發設計的，既解決了卡片式管理無法“跳出來”預警的弊端，又避免了EXCEL 表格管理信息數據不準確且無歷史記錄的風險，從而真正意義上實現了智能化、精準化、簡易化管控特殊航材壽命，在現有工作條件下達到時控件雙重監控的目的。為目前MRO 企業航材管理工作系統提供了雙重保險，這對于保障飛行安全，進一步提高航材壽命控制的準確性、高效性和智能化具有非常重要的意義。