淺談民機系統維修方案的制訂

秦唐徐哲 劉建勛

廣東省深圳市機場股份有限公司

淺談民機系統維修方案的制訂

廣東省深圳市機場股份有限公司

民機系統維修中需要有機組合所有維修任務與維修間隔而制定出民機系統的維修方案。本文主要探討了定檢維修中維修方案的制訂，民機在確定了定檢間隔后就限制了各個部件的維修間隔，這樣就使一部分部件只有縮短維修的間隔要，還可能重新設計部件。為此，本文提出了成組優化的方法。

民機系統維修；維修方案；定檢維修；成組優化

當前在在飛機的維修規劃中，主要有四種基本的思想，分別是以可靠性為中心的維修思想（RCM ，Reliability Centered Maintenance）、MSG-3（Maintenance Steering Group-3）的維修思想、全員生產維修思想以及以商業為中心的維修思想。而現在航空工業界普遍采用的是RCM與MSG-3。RCM作為世界大多數國家采用，可以優化維修制度，能夠確定飛機系統預防性的維修任務，更是西方發達國家采用的可以進行維修規劃決策的一種基本方法。而MSG-3則是國際上民用航空工業界采用的，具有更高的安全標準、良好的經濟效益以及很高的可靠性；它能夠和RCM相結合起來使用。MSG-3由于具有很強的實用性和科學性，在國際民用航空制造業和航空公司中得到了相當廣泛的應用，由此也帶來了可觀的經濟效益。然而民機系統進行維修規劃的目的主要是給民機各部件制定出科學合理的維修任務與維修間隔，其最后還是要通過民機系統維修方案的制訂來達到?？墒?RCM和MSG-3只提供了民機維修規劃的大方向，也就是維修的指導思想或者框架流程；在進行系統維修規劃具體的操作的時候，還是需要通過維修經驗或者是維修優化的模型來對民機的各部件進行維修任務與維修間隔的確定。之后，再把所有維修任務與維修間隔進行有機的組合，從而形成民機系統的維修方案。

這主要是因為民機系統相當的復雜，由成千上萬個大小部件所組成。而各個部件所具有的特性是不同的，對它們的進行維修就要根據這些部件的特性來確定對應的最優化維修模型，由此各個部件在維修間隔上不都是一樣的，顯然有的會相差很大[1]。而最要緊的是航空公司無法根據上述的維修間隔來對民機進行維修，否則只有停機來實施維修的工作。這顯然需要制定民機系統維修方案及其方法，以便于各航空公司能夠有效地制定和執行維修方案。維修方案作為各航空公司綜合制定的一系列相對獨立而且又互相聯系的維修或檢驗，這可以滿足所有的維修要求。因此制定科學合理的民機系統維修方案，就是把各個分開的維修任務集中起來維修，這還可以很好地節省固定維修的費用。在制定民機系統的維修方案時主要是兩類任務，即定檢維修與航線維修；因為航線維修每天都在執行著，這就不要再集中起來，而且其所占的維修成本相對是比較少的[2]，所以在民機系統維修方案的制訂落實中，主要是針對定檢維修任務的。本文主要探討定檢維修中維修方案的制訂。

1、民機系統維修的特點

多類型的維修任務。根據MSG-3的維修思想，當前民機系統在進行具體的維修任務時，主要有使用檢查、潤滑或勤務、恢復、功能檢測、報廢等等。

維修任務執行的時間性。民機由于和普通的生產設備不同，民機每天的運營時間通常都在十個小時上下，在執行兩次飛行任務的中間可以短暫停一次。這樣基本上是白天時間執行航班的任務，而晚上大多數情況下都是返回基地的。所以有些定檢的執行只有在晚上進行而不需要為此專門停機來定檢維修。

可靠度受到約束。按照MSG-3的維修思想，民機各部件出現故障的后果，可以分成三大類，分別是安全性影響、使用性影響和經濟性影響。針對出現安全性影響的部件而言，它的維修間隔是在特定范圍之內的，這樣就可以確保故障的風險能夠控制在可接受的程度上。所以，需要綜合衡量那些出現安全性影響的部件所產生的約束條件。

利用率受到限制。利用率作為一個重要指標，可以很好地對飛機利用程度進行衡量。飛機利用率的提高也就是能夠對固定資產進行充分的利用，這可以降低航空公司的運營成本和提高它們的經濟效益，顯然都是有重要意義的。所以，在定檢維修過程中的成組優化就要把民機利用率考慮到。

2、已有民機維修方案的制訂

現在，制定民機維修方案以及確定民機的定檢間隔，對于飛機的制造商與航空公司來說，不是根據各個部件的實際維修任務間隔，而是在制定和設計民機維修概念的初期，首先按照民機的設計目標與市場定位及其相似機型的情況，來制定民機定檢的間隔，并以這個定檢間隔來衡量各個部件的目標值，這是設計階段的維修間隔。民機進行定檢間隔有兩種方法，分別是傳統的定檢間隔和最新的定檢間隔。

傳統的定檢間隔通常是根據民機飛行的時間劃分成A、C、D三個等級。通常情況下，1C相當于8A；D相當于8C，也就是64A。從理論上來說，民機在經過D檢之后原有的可靠性完全可以恢復，飛機的飛行也將歸零，即從“0”開始重新計算。而最新的定檢間隔是根據飛行時間劃分成1A、2A、3A、……、64A，有時可以是128A；這樣，最新的定檢間隔就能夠把很多在傳統C檢中的維修任務就在A檢中就可以完成了，由此民機停機時間可以減少。

在應用上述兩種方法的過程存在著一個共同的特點，即需要首先把飛機的定檢間隔確定，然后各部件維修間隔要盡可能靠攏定檢間隔。這樣成組的好處是相對簡單，可是沒有把這兩類間隔綜合考慮為一個整體的形式，而存在一些不足之處，其主要是：

民機的定檢間隔不是最適合的，因為它是按照經驗或者相似機型來確定的。和民機實際的情況相比，民機的設計目標與市場定位一般都存在差距的。而相似機型的確定大多也是根據民機的乘客數、機長、翼展、機高、最大起飛總重、商載、最大巡航速、發動機推力、航程等等[3]。顯然這些方面相似的程度無法作為民機定檢間隔的相似性，這是由于民機定檢間隔主要體現的是民機可靠性維修的水平。顯然，相似機型的數據只能夠作為參考的數據；

民機在確定了定檢間隔之后，這在很大的程度上就限制了各個部件的維修間隔，由此引起相當部分的部件只有縮短維修的間隔，無疑這等于減少了部件的使用壽命，也等于民機的維修費用會增加不少。同時，另外一些部件由于民機定檢間隔過長而可能達不到使用的要求，這就需要重新進行設計。例如，維修項目中一定要進行C檢或者D檢的部件，由于C檢或者D檢過長的時間間隔，而導致這一維修項目無法達到維修間隔所要求的，這就要重新設計這些部件。

3、民機系統維修方案的優化

在民機系統維修過程中，有些部件是貴重的，為了防止這些部件出現故障，需要定期進行修復，而不是對這些部件進行替換，當然這些貴重部件必須是可修復的。假如通過修復可以使這些貴重部件恢復原有的性能，那么把恢復與報廢就可以歸為同一類維修任務，也就是定時更換。所以，在民機系統維修的定檢過程中，一般把優化成組的維修分成為三類，即定時更換、功能檢測、使用檢查。

然而由于民機復雜的部件系統，其維修的任務就會很大，而已有的成組方法無法都應用到民機維修任務的組合當中。所以，調整各部件的維修間隔只能夠在特定的范圍內進行限制，如果不這樣其維修的工作量會很大，而且難以進行結果的優化[4]。這就需要采用新的成組優化方法，主要是：

根據單部件維修優化的模型，來制定最優化的各部件維修間隔；把民機系統基本定檢間隔與各部件的維修間隔作為優化的變量，把利用率與可靠度作為約束的條件，從而建立起一個優化成組模型并以民機系統維修費用作為目標函數，其中調整各部件維修間隔只能夠在一定的范圍內進行限制；然后按照建立的優化成組模型，求出符合約束條件而且是優化的定檢間隔以及各部件的維修間隔。

[1] 顧磊，錢正芳，范英，繆旭弘. 艦船裝備視情維修間隔模型研究[J]. 華中科技大學學報(自然科學版), 2003, V31(6): 38-43.

[2] 周靈基. 飛機維修方案對航空公司成本的影響[J]. 中國民用航空, 2007, 1: 47-50.

[3] 劉明; 左洪福; 耿端陽, 等. 基于RBR與

CBR的維修大綱專家系統[J]. 北京航空航天大學學報, 2006, 32(5): 521-525.

[4] W. J. Hopp, Y. L. Kuo. Heuristicsf or multicomponjeonint t replacemenAt: pplicationtos aircraft engine maintenanNcea. val ResearchL ogistics,1998, 45: 435-458.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.12.112

秦赟 唐徐哲 深圳市機場股份有限公司機務工程部；

劉建勛 深圳市機場股份有限公司值班經理室。