機隊共性故障管控策略及應用

■ 宋紹昆/東方航空技術有限公司

本文基于多機型大機隊管理實踐，結合空客A330 反推故障具體案例，對如何調查分析機隊共性故障原因，如何有效管控，減少或消除機隊共性故障對航班安全運行的影響進行了研討，提出通過項目攻關標準流程管理，圍繞“人、機、料、法、環”五要素為核心構架的分析方法和解決方案。

1 機隊共性故障管控研究的必要性

全球民航業每天都有數以萬計航班在24 小時不間斷運行，針對這些航班運行中可能發生的機械故障的管控，是各航空公司維修工程管理工作中的重要組成部分。在眾多的營運飛機中，每種機型都會發生一些現象特征類似、在不同架次飛機上重復發生，且產生的原因相似的機械故障。這種同一型號、同一構型的飛機機隊中重復發生的相同故障就是機隊共性故障。機隊共性故障涉及各個機型，可能反復發生、持續造成機械原因航班延誤和取消，甚至造成返航備降等后果，對航空公司的正常運行干擾很大。例如，波音737NG 機隊的襟翼指示剪刀差導致襟/縫翼液壓鎖定故障，是該機型的老問題。該故障可能導致進近復飛，落地后排故長時延誤；再如，空客A320 機隊電子艙蒙皮出口活門故障，可能會導致飛機返航；新引入的空客A320neo 發動機吊架液壓黃系統管路裂紋導致液壓油泄漏故障，會引發飛機落地后前輪轉彎不能工作，飛機占用跑道問題; A350 進近時出現剎車釋放故障信息，導致復飛問題。根據筆者團隊對飛機故障延誤事件的分類統計顯示，機隊共性問題會占到日常發生故障的30% 左右。

這些問題的特征是不易解決、重復發生、重復影響，不但會影響到航空公司機隊運行的正常性，嚴重的還會危及到飛行安全。如何有效地管控機隊共性故障，減少它們對飛行安全和運行的影響，已成為各航空公司維修系統必須直面的問題。本文基于多機型大機隊管理實踐，結合空客A330 反推故障具體案例，對如何調查分析機隊共性故障原因，如何有效管控，減少或消除機隊共性故障對航班安全運行的影響進行研討，提出了通過項目攻關標準流程管理，圍繞“人、機、料、法、環”五要素為核心構架的分析和解決方案。

2 空客A330 飛機反推故障項目案例

2018 年至2019 年期間東航空客A330 機隊（安裝TRENT700 發動機）反推故障頻繁出現，成為影響A330 機隊運行正常性及運行品質的主要因素。僅2019 年一年就發生反推系統故障86次，造成20 次航班不正常事件，總共造成的航班延誤時間達2218 分鐘。期間也進行過問題分析和管控方案的研究，但效果不佳。

造成反推故障的因素較多，涉及液壓系統部件、控制部件、傳感器、指示系統等等，比較分散。統計2019 年86次反推故障，根據航后報告（PFR）的子故障信息，統計發現TR STOW SW /JUNCTION BX 故障信息占到全部故障的85%左右，原因都和反推阻擋門間隙有關。工程部門意識到這是一個典型的機隊共性問題。因此于2019 年底成立了攻關專項小組，發起了針對A330 飛機反推故障的機隊共性故障進行調查分析和對應預防性措施專項管控嘗試，整個項目圍繞人、機、料、法、環五要素和以之相對應的每個要素細化調查流程表單展開。

2.1“人”的因素調查分析及措施

經查詢空客及反推生產廠家（法國賽峰集團）數據，反推故障也是困擾世界A330機隊正常運行的主要問題之一，且最近幾年故障率呈現明顯上升趨勢。其中反推阻擋門間隙故障反復出現，廠家也在逐步積累經驗，對應TSM 及AMM 間隙調節程序也會不定期更新優化。阻擋門的調節方法和操作技巧本身就需要經驗積累，手冊程序的調節方法優化變更，使維修人員可能在一段時間內對于新的調節程序不熟悉，仍然按照原有經驗思維處理，或者僅追求把間隙調節到手冊范圍之內，結果往往導致故障反復出現，不能徹底排除。

于是采取措施：1）針對這一情況，工程師通過深入一線實地參與反推阻擋門校裝，梳理調節流程，編制流程圖、優化細化反推定期調節EO 工卡，便于實施；2）同時聯系廠家派出資深工程師進行反推阻擋門調節的培訓與經驗交流，提高維修人員操作技能；3）工程部門總結反推故障信息的處理方法，摸清排故思路及反推阻擋門調節需要注意的關鍵點，編寫了排故指南，并由工程師對制定實施該項工作的維修人員完成專項培訓，提高排故效率。

2.2 “機”的因素調查分析及措施

當飛機在運行期間突發反推故障時，無論在基地站還是外站，往往沒有時間進行間隙調節排故，需要鎖定反推放行。接近反推抑制螺桿的蓋板螺釘為十字沉頭螺釘，拆裝需使用十字防滑ACR 快卸頭或指定件號的快卸工具，反復拆裝后易造成螺釘頭擰花打滑，無法拆下，甚至需要采取破壞性拆卸，耗時較長。同時，通過調查發現外站普遍缺乏此類專用快卸頭工具，多次造成無法及時實施反推鎖定。這些問題導致了多起鎖反推長時延誤。改進措施：1）一次性更換抑制接近蓋板螺釘，后續定期更換，保證螺釘狀況良好，易于拆裝；2）為主要外部站點配置相關專用快卸頭子，做好需要拆卸抑制接近蓋板取下抑制螺桿鎖定反推的準備。

2.3 “料”的因素調查分析及措施

反推阻擋門間隙故障與阻擋門的設計有關，隨著飛機使用時間的增加和運行中的振動等因素，反推阻擋門容易發生變形，導致間隙發生變化，即使校裝當時測試通過，后續運行過程中間隙也會發生變化，造成故障反復發生。2017年底羅羅公司聯合反推廠家賽峰頒發了改裝方案SB 78-H865，如圖1 所示，對所有四個反推阻擋門的主鎖支架和收進電門目標塊的設計進行改裝。但是工程部門統計發現2019 年因反推阻擋門間隙故障導致的78 次TR STOW SW /JUNCTION BX 故障信息，其中52 次是POST SB 78-H865（執行過改裝）狀態，26次為PRE SB 78-H865（未執行過改裝）狀態。改裝后的反推故障發生率仍然很高，且有部分反推改裝后很短時間就發生故障。經過對改裝施工過程進行調查，發現改裝完成時調節的反推間隙為靜態間隙，飛機投入運行后，隨反推阻擋門受力變化，阻擋門仍會發生一些微小的變形，間隙發生改變。改進措施：1）在完成改裝并運行一段時間后再次進行校裝，使反推間隙處于最佳狀態的措施。2）對未完成阻擋門改裝的反推繼續完成SB 的改裝。

圖1 TRENT700 發動機反推阻擋門改裝SB 78-H865（上圖為改裝前，下圖為改裝后）

針對反推抑制接近蓋板十字頭螺釘拆卸困難問題，采取的改進措施有：工程部門聯系反推生產廠家，了解到其之前推出過反推抑制接近蓋板螺釘的改裝方案（將十字螺釘改為更加容易拆卸且不易擰花的六角頭螺栓，如圖2 所示），由于生產廠家不是反推型號合格證持有人，該方案由EASA DOA 批準，用戶不能直接使用。東航技術發揮DMDOR授權優勢，以改裝設計的方式批準該方案，順利完成A330 機隊改裝，徹底消除螺釘拆裝困難，有效解決鎖定反推施工時間長、造成的航班延誤等問題。在東航機隊首家完成改裝后，國內其他航司也照此模式對機隊實施了改裝。

圖2 反推抑制接近蓋板完成改裝前后的對比圖

2.4“法”的因素調查分析及措施

在調查分析中發現以往的反推阻擋門間隙調節的程序和工卡步驟存在編寫比較籠統，不夠細化，關鍵調節參數沒有完整記錄欄目等問題；另外，阻擋門間隙在使用過程中會產生動態變化，目前維修方案中沒有定期檢查的要求。改進措施：1)工程部門在總結阻擋門校裝經驗的基礎上，不斷調整方案、優化工卡，制作反推阻擋門間隙調節流程圖，詳細記錄調節前和調節后的數據，跟蹤歷次調節的數據，不斷總結每架飛機反推對應最佳間隙范圍，提高調節的成功率; 2)調整維修方案，采取定期檢查/調節反推阻擋門、定期潤滑和清潔反推第三把鎖、定期檢查反推彈簧倉和摩擦塊、定期潤滑反推擋門偏心輪等措施，以提前發現缺陷并及時處理，預防在運行中出現故障。

2.5“環”的因素調查分析及措施

調查發現反推故障的發生季節性因素不突出，與運行環境關聯性不高。

3 項目開展的效果

持續開展A330 飛機反推的機隊共性故障管控項目以來，共取得了兩個方面的效果。

一是緩解故障影響方面，在對反推實施改裝（SB78-H865：對阻擋門主鎖支架和收進電門目標塊的設計進行改裝、對抑制接近蓋板螺釘改裝）、編制反推排故指南并組織培訓（提升人員技能）、優化工程方案（定期檢查、潤滑、調節）之前，反推系統故障率居高不下，2019 年發生反推故障86 次，造成20 起不正常事件，總延誤時間2218 分鐘，平均每起延誤110 分鐘。經過按照機隊共性問題專項分析，2020 年中采取以上組合措施之后，全年反推系統共發生故障68 次，造成9 起不正常事件，總延誤時間703 分鐘，每起平均延誤78 分鐘；2021 年共發生故障34 次，造成5 起不正常事件，總延誤時間251 分鐘，平均每起延誤50 分鐘。如圖3、圖4 所示。雖然未能完全避免故障的發生，但是不正常事件數量大幅減少，延誤時間明顯縮短。

圖3 反推故障管控項目開展前后延誤時間的比較

圖4 反推故障管控項目開展前后故障發生數量及延誤數量比較

二是故障預防方面，通過頒發多項維護措施（定期調節反推阻擋門、定期潤滑和清潔反推第三把鎖、定期檢查反推彈簧倉和摩擦塊、定期潤滑反推擋門偏心輪等），以提前發現阻擋門開關相關部件的缺陷，反推系統故障數量、導致的不正常事件數量均呈現明顯下降趨勢。對比2021 年與2020 年數據，系統故障及所導致的不正常事件均有50%的下降。

經過近兩年多的不懈努力，持續圍繞人、機、料、法、環要素對空客A330機隊反推故障進行全面調查分析，并采取多項組合措施，取得明顯成效。后續攻關項目小組還將繼續進一步對現有管控措施持續改進，爭取將該故障對運行的影響消除。

4 機隊共性故障的分析和管控策略探討

解決機隊共性問題，一方面要盡量使故障不發生或少發生。要使用各種可能的手段盡早發現故障跡象，盡可能將故障控制在飛機航后、定檢、部件維修等維修窗口期內，從而讓故障少在或不在飛機正常運行期間發生；另一方面，如果故障不可避免在運行期間發生，則要將故障在盡可能短的時間內排除，特別對已知的機隊共性故障，要提前有管控預案，制定精準故障排除方案、及時有效匹配故障排除所需的人員、航材、工裝等維修資源、緊湊高效組織故障排除，減少長時間的航班延誤或航班取消，將故障對機隊安全飛行和運行影響降至最低。以上兩個方面是解決機隊共性故障首要達到的目標。

每一個機隊共性故障的解決，原因分析、管控措施的制定落實，往往都涉及工程技術、可靠性、航線定檢維修實施單位 、培訓、工裝設備、航材、外站管理等多個部門。需要由工程師、一線維修人員、航材及工裝管理人員、附件工程師、飛機/發動機/部件制造廠家人員等各類人員協同聯動、持續攻關完成。因此筆者認為組織項目攻關小組，以項目管理形式組織和管理機隊共性故障項目是非常適合的。

筆者所在團隊就是通過首先確立機隊共性故障項目、明確攻關項目負責人和團隊、建立規范的管理流程，然后以人、機、料、法、環五要素為核心搭建調查框架，對每一個要素進行深入細化調查分析，找出可能原因，針對性地采取相應措施，逐一跟蹤驗證效果。通過有序的組織管理，對每一起立項的機隊共性故障進行有效管控。

為了能夠更加規范、完整地開展機隊共性故障攻關項目，筆者所在團隊梳理、總結以往項目的經驗，形成了以下的共性故障的規范管理流程（如圖5 所示）。

圖5 機隊共性故障項目攻關管控流程

1）確立項目： 根據機隊實際運行監控到的故障對安全飛行和運行影響的程度，故障發生的頻次、涉及的飛機架數等確定機隊共性故障項目。

2）收集數據： 項目確定后，項目團隊的工程師收集機隊中至少過去3 年每一起故障發生時的故障信息、QAR 譯碼數據、排故過程和具體工作情況、更換部件情況，部件修理情況、排故測試數據、排故后監控等情況。同時收集國內航司的故障情況、世界機隊相關故障的情況等數據。

3）分析數據： 項目團隊的工程師按照人、機、料、法、環五要素為主線對故障相關的數據逐項進行分類、分析，確定導致故障發生每一類要素和每一項可能的原因。

4）制定措施： 項目工程師根據人、機、料、法、環五要素分析的原因，逐項研究制定對應的管控措施，將各項管控措施結合不同的執行部門，通過下發工程指令，部件改裝更改維修方案/工裝單卡，編制維修經驗與技巧，開展維修人員技能培訓，布局調配工裝、航材等維修資源，制定排故預案，監控QAR參數趨勢，監督維修質量等方式，使得管控措施能夠得到有效執行。

5）驗證效果： 各項措施制定完成后，將每一個要素對應措施執行的情況進行評估，對措施效果進行驗證。對于有效的措施進行固化；對于效果不明顯的措施進行重新分析和改進，再進行循環驗證。

6) 固化措施：將有效的措施固化為可持續執行的各類工程技術文件、管控方案等。 如維修方案項目、工作單卡、各類工程指令EO、排故經驗培訓課件等。

同時形成了規范標準的人、機、料、法、環五要素為核心的原因分析和措施制定調查分析框架和工作要點，如圖6所示。

圖6 人、機、料、法、環調查與分析框架要點

“人”的因素：考慮維修人員實施維修工作過程中對工卡/標準理解和執行是否有偏差、是否有維修質量方面問題；在維修操作技巧、排故經驗、施工工藝、檢查經驗等對機隊共性故障發生的影響；另外，人的因素還涉及飛行操作對故障的影響。

“機”的因素：考慮排故、檢查等工作中正確使用和使用適合的工裝及設備對故障的影響；另外使用和配置適合的工具設備、做好工具設備布局配置預案；必要時自制特殊的工具以提升缺陷檢查和故障處置的效果和效率。

“料”的因素：考慮故障涉及的航材和部件本身固有可靠性、送修的質量是否存在問題；是否涉及PMA 件質量問題；航材部件的合理布局和配置對機隊共性故障的發生及快速處理的影響；另外，考慮對某個關鍵部件或是幾個關鍵部件的性能和失效對故障的影響。考慮對這些部件和系統性能參數衰減的趨勢進行監控和預測，在最終性能衰減失效前預判和更換 （特別是機械類部件）是解決問題的新突破口。

“法”的因素：考慮維修方案對涉及系統和部件的檢查、維護要求，時間間隔的適用性和有效性；對工作單卡中具體的維修、檢查工作流程操作及工作步驟的針對性、合理性、可操作性等；維護手冊和程序依據是否有不準確、不合適等情況的影響。

“環”的因素：考慮降冰霜雨雪等不同的天氣、溫、濕度等環境因素對飛機各個系統和部件工作可靠性的影響；飛機在不同地區運行環境可能帶來的影響；維護工作實施時是否有機庫、充足的時間等工作環境因素的影響。

5 總結

通過建立由工程、維修、航材、工裝等相關部門固定人員組成的專項工作小組，以標準項目管理流程持續推進，以人、機、料、法、環多要素全面展開調查與分析，制定綜合的管控措施這種管控方式，筆者所在團隊已完成了波音737NG 引氣和空調系統綜合管控、波音737NG 客艙門警燈亮、空客A330 隊反推隔熱毯損傷、波音777-300ER 機隊加油面板等多個機隊共性故障攻關項目，取得了良好的成效。

目前各航空公司運行的機隊中大部分的飛機都是已運行多年的成熟機型。經過了多年的改裝和改進，現存機隊中共性故障往往都是比較復雜的問題，需要一個較長的數據收集與分析、工程調查、管控措施制定、效果驗證等不斷迭代往復的周期和過程。但是筆者始終堅信，機隊共性故障解決一個所在機隊的問題就減少一個。只要能夠持續不斷開展項目攻關，形成多措并舉的綜合管控局面，長期堅持就一定能取得實效。