基于數字化手冊實現飛機定檢工作系統化控制的構想

■ 郭宸彬/春秋航空股份有限公司

0 引言

根據中國民航規章CCAR-121 部《大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規則》，合格證持有人應當為其所運營的飛機編制維修方案，并在審查批準后按照方案準備和計劃維修任務。

各航司為保證本公司飛機運行的持續適航性、安全性和可靠性，均會依照結合自身特點制定的維修方案對本公司機隊內的航空器進行一系列的定期維修工作。

筆者所在航司擁有多年的維修經驗和對數字化手冊的分析及應用設計系統，可實現定檢工作的精細化控制。因此，在保證航空器得到可靠安全維修的同時，一直在努力尋求降低航空器定檢維修成本的方法。

1 背景

在沒有建立MRO 部門前，筆者所在航司飛機的定檢工作，尤其是C 檢級別以上的定檢工作，均授權給第三方MRO企業以完成定檢包的形式來完成。

根據多年來與第三方MRO 企業合作的工作經驗，發現整個定檢工作從前期準備至后期完工收尾，或多或少存在以下幾個問題：

1）準備階段準備工作不充分

定檢工作開始前，通常由航司向MRO 企業提供特定飛機的定檢項目包及相關的手冊資料，MRO 企業對工包進行評估準備后，向航司反饋相關需要準備的計劃性耗材，再由雙方確認采取何種方式進行保障工作。但在實際工作中，MRO 企業往往無法提供較為完善的航材工具準備清單，使得航司對航材耗材的準備周期和成本大受影響，同時也會對MRO 企業的生產準備情況產生疑問。

2）定檢實施階段不確定因素過多

定檢實施階段，MRO 企業的計劃工程師和項目經理結合MRO 企業的人力分配，制定整個定檢工作的實施計劃流程。但實際施工過程中經常出現偏離原實施計劃的情況。偏離是正常的，但偏離后因人力而無法修正，卻是航司無法接受的。這是因為一旦計劃產生偏離，尤其對于短周期的定檢工作來說，會給航司在定檢后期的航材保障工作造成巨大壓力。

3）定檢完成后航司采集數據困難

定檢工作完成后，航司會根據MRO 企業提供的NRC 清單對本次定檢所涉及的維修項目進行數據分析并上報廠家。但在航司的數據分析過程中經常發現MRO 企業填報的NRC 清單與維修項目之間并沒有實際關聯關系，而實際建立了關聯關系的維修項目卻沒有列入NRC 清單的情況。這表明從MRO 企業所取得的NRC 清單存在缺失或錯誤情況，不僅給航司后續的可靠性數據分析帶來了困難，而且對數據的再整理工作也增加了航司的人力成本。

定檢前期如何進行充分準備、定檢過程中如何合理調配人力、機隊數據信息如何收集反饋，這些都是航司在MRO能力建設過程中必須面對的問題。

2 數據來源

隨著科技的不斷發展，航空器維修使用的手冊已從最初的紙版手冊、PDF手冊轉變為以軟件為載體的數字化手冊，并以數據包的形式提供給各大航司，為航司和MRO 企業實施維修工作帶來了便利。

筆者所在航司目前為單一機型（空客A320 系列）機隊，本文以空客手冊為例進行說明。

根據空客手冊前言中的描述，空客手冊為Standard Generalized Markup Language（SGML）格式。空客每次改版修訂發布時，都會提供手冊的SGML數據包。

通過對空客數據化手冊的分析，初步找到了解決以上一系列問題的突破口，并且已將這些考慮加入航司定檢工作控制系統的開發規劃中。

結合空客DTD 規則，通過對數據包的數據解析，可以提取手冊中包含的所有TASK，同時能夠分析出其中所包含的各個元素，包括所需的工具、航材、耗材、施工接近區域、參考鏈接及實際的施工內容和圖示，如圖1 所示。

圖1 TASK結構框架

當前筆者所在航司已經可以通過這種方式提取原OEM TASK，并加入中文描述及航司特定需要的內容，編寫客戶化的TASK 和工卡，并在實際的生產環境中得到了應用。

本研究需要用到兩部分內容。第一部分內容是TASK-TFMATR-PRETOPIC框架內的相關元素，如圖2 所示。第一個PRETOPIC 框架中包含了Reason for the job 信息，從中可提取此份TASK 所對應的MPD 號（如有）；第二個PRETOPIC 框架中包含了Job-setup information，從 中 可 提 取“Fixtures，Tools，Test and Support Equipment” 工 具、“Consumable Materials”化工品、“Work Zones and Access Panels”工作區域和接近面板、“Expendable Parts”耗材以及“Referenced Information”參考信息的具體內容及適用性信息，并將信息歸屬到相關的TASK。通過分表羅列可以得到以TASK 為主列的工具表、化工品表、接近區域表、耗材表及參考信息表。

圖2 PRETOPIC SGML框架

第二部分內容是對TASK 和SUBTASK 的element content 內 容 進 行 拆解。從TASK 和SUBTASK 結構框架描述中可知，每個TASK 或SUBTASK 號由元素CHAPNBR 章號、SECTNBR 節號、SUBJNBR 項目號、FUNC 功能號、SEQ 流水號以及CONFLTR 構型字母組成，每個TASK 號或SUBTASK 都是唯一的，如圖3 所示。

圖3 TASK/SUBTASK SGML框架

通過對AMM 手冊前言INTRODUCTION-Breakdown and Numbering 中對Function Codes 的解釋可知，不同的功能號代表著TASK 或SUBTASK 執行不同的工作，如圖4 所示。

圖4 AMM FUNCTION CODE說明

3 精細化控制構想

3.1 數據化生產準備

準備定檢項目時，首先應確定定檢項目工作包和對應的確定版本的維修手冊，將相應的定檢項目工作包清單導入系統，并以MPD 為主列。以MPD 作為主列的原因是，各航司有自身要求，工卡號或維修方案號的定義規則不盡相同，但所對應的MPD 號是一致的且是唯一的。當然，還存在各航司因自身運行特點而編寫的自編工卡，這部分自編工卡所涉及的航材工具通常由航司提供，為特殊情況，而這部分特殊信息也可以通過后期的計劃工程師人工加入到控制系統中。取得定檢項目的MPD 清單后，第一步，是將清單與上文中所取得的維修手冊第一部分數據源內容進行匹配，由此可獲得本次維修項目中所有MPD項目需要使用的所有工具、化工品、耗材清單，以及所涉及的參考鏈接清單；第二步，將參考鏈接清單再次匹配數據，得到參考鏈接相關TASK 所需使用的所有工具、化工品、耗材清單。將兩份清單數據結合，便得到了定檢工作的初步準備清單。今后通過對實際生產數據的確認和反饋，可考慮向第二層級或更多層級的數據進行匹配采集，以使數據更為精確。

相較于傳統的定檢準備工作，上述準備方式的優勢在于：

1）傳統定檢工作準備時，項目經理將定檢項目包中的維修項目下發至各個工種車間，由車間工程師對完成工作所需的工具航材逐一進行評估確認；而通過系統化的數據采集可以大大減少準備信息匯總整合所需的人力。

2）很大程度上提前了提出準備需求的時間，為航材耗材的保障工作留出了充足的時間，變相降低了所需耗費的成本。

3）所采集的數據均來自于最新版的手冊，避免了因飛機構型差異而出現的特定工具航材遺漏準備情況的發生。

3.2 精細化的生產控制

根據以往的定檢維修經驗，整個定檢工作大致可分為6 個時間段：進廠檢查及準備階段、斷電斷壓及飛機頂升階段、定檢檢查階段、定檢維修階段、供電供壓及飛機撤頂升階段、出廠前恢復及檢查階段。系統在以上6 個時段的基礎上，再對工作進行了時序上的劃分。根據上述有關數據源內容的工作，可將TASK 及SUBTASK 根據各自的功能號歸屬到不同的定檢時序中，而對于每個SUBTASK，通過系統分別加入工具、航材、工種、工時的定義。將控制的最小顆粒從每項定檢項目精細到定檢項目的每個SUBTASK 子項目，并將每個定檢項目的工作進度實施在系統中進行展示，如圖5 所示。

圖5 定檢項目進程展示設計

通過對SUBTASK 的控制，定檢項目工作進度展示可帶來以下優勢：

1）傳統定檢工作中，一個定檢項目的順利開展離不開計劃工程師和現場控制工程師對于定檢項目整體進程的把控。一個成熟的計劃工程師可以完全掌握所管理的每個定檢項目的進行情況并及時做出調整。而通過使用系統對定檢包中的每個SUBTASK 進行精細化控制，原來計劃工程師的很多工作可由系統來完成，從而將計劃工程師的工作重點從熟練掌控定檢進度適當轉移到對初始SUBTASK 準備計劃的維護工作上，在不減少人力的情況下可以大大降低對計劃工程師的能力需求。

2）系統的應用，可使計劃工程師和項目經理能夠實時獲取定檢的進行狀況，以便對個別不正常工作情況進行跟蹤和及時調整，避免信息滯后導致計劃偏差。

3）可根據工作進度確認維修人員的工作情況，便于確認實際工作工時，合理安排維修人力分布。

4）在確認工作進度的同時，減少了傳統定檢中工作漏做的風險，從而減少人為差錯的發生。

3.3 可靠性數據采集

開具一份NRC 工作時，需要開具人選擇NRC來源是否為定檢例行工卡，并要求填寫執行此份NRC 時相關的維護章節。對定檢例行工卡的內容數據進行分析，發現絕大多數定檢例行檢查項目TASK 中都包含諸如“如果檢查發現XXX 問題，則更換XXX 部件，參考TASK XX－XX－XX－XXX－XXX”的描述，而這份參考TASK 會匯總至TASK 準備工作Job Set-up Information 的reference information 中。基于這個特點，在開具NRC 關聯例行工卡時，系統可對NRC 施工章節與相關TASK的參考章節信息進行匹配，如施工章節不在參考章節中，便給出信息，提示NRC 開具人輸入的章節并未直接關聯至此份例行定檢項目，需再次確認此份NRC 是否關聯計劃定檢項目。通過系統對底層數據的校驗，可以減少人為關聯錯誤的發生，提高NRC 數據的準確性，便于航司的可靠性數據采集。

4 問題和未來發展

將數字化手冊與控制系統相結合是全新的嘗試，其中必然存在著有待改進之處。

1）航材工具清單的準確性有待提高：由于空客本身在對工具、航材的描述編輯上未實現規范化，通過系統導出的航材工具清單中會存在諸如相同工具不同名稱描述的情況，導致冗余數據的產生，清單導出后還需要經過人為整理，對數據的精準采集是維修與IT 部門需要相互配合解決的問題。

2）積累經驗，提高控制精度：在構想的未成熟階段還缺少工作經驗，需結合實際維修工作不斷修正和改進，以求對時序和維修工時的合理劃分做進一步改進，進一步提高對項目進度的精準控制。

3）進一步改進可靠性數據的采集方式：未來考慮通過對工作內容的分析，改進NRC 填報，減少人為判斷，使故障和維修項目進行關聯，以提高可靠性數據的采集并進行有效的數據分析。

5 結束語

數字化手冊在現代管理監控系統中的應用是未來航空發展的必然趨勢。筆者所在航司將數據化手冊融入維修管理系統，是對維修創新的大膽嘗試，也是提升管理能力的良好方法，不僅可以有效降低維修成本，還能提高維修效率。這類嘗試必然是一個不斷試錯和不斷改進的過程。本文希望通過對數字化手冊的分析和應用，實現系統化精細化控制，為未來的航空器維修開拓思路，為提高維修的可靠性和高效性提供幫助。