民用飛機故障原因分析方法和流程研究

董勤鵬，吳 訊

（中國商用飛機有限責任公司，上海200120）

在民用飛機試驗、試飛及商業運營過程中，飛機故障的原因調查必須有組織、全面地進行。在調查的過程中，必須有完整的文檔支持和記錄。故障根原因分析（Root Cause Analysis）采用基于事件樹（Event Tree）的定性分析方法。該分析方法只對因果關系進行分析，而不使用邏輯門進行定量的計算。潛在的故障根原因分析包括設計缺陷、機組操作錯誤、維修錯誤、操作手冊缺陷等。在完整的調查結束后，最終的事件樹以及故障原因的分解部署過程需要提供可追溯的文檔。

在故障根原因分析過程中需要用到三種工具：（1）事件樹分析；（2）根原因分解圖；（3）行動項列表。在故障根本原因分析過程中，需要建立一個明確的問題調查架構，搜集完整的文檔材料和證據，并進行全面的推理以得到故障發生的根本原因。

1 事件樹分析方法

事件樹（Event Tree）架構與故障樹類似。事件樹為對所有可能導致不希望發生頂層故障的各級事件進行可視化的描述。頂層非期望事件（Top Undesired Event）為可直接被發現的飛機或設備故障，并作為故障調查的開端。針對頂事件或者各級事件，通過分析得到所有可能引起事件發生的原因，作為下一級事件。不需要進一步原因分析的事件作為底事件，或稱為根原因（Root Cause），作為所調查的故障的潛在因素。針對頂層非期望事件，基于事件樹，通過從根原因到頂層非期望事件的追溯，可以明確失效事件的發生路徑以及各級事件之間的級聯關系。

2 根原因分解圖

分解圖針對每個事件樹中的每個事件的已知數據和行動項進行追蹤和管理。對于各級事件（包括底事件），需要有證據表明該事件是否對故障的發生產生貢獻。該方法適用于特定的根原因事件（Root Cause E-vent），同時也可以用于事件樹中的各層級的事件。在調查過程中，確認一個數據是否會對故障的發生產生貢獻，需要有充足的評估，并在分解圖中進行描述。如果已知的數據不足以確定一個根原因事件是否對故障的發生產生貢獻，則需產生并分配行動項（Action I-tems）來獲取更多的支持數據。行動項的狀態以及事件的優先級需要在分解圖中進行描述。標準的根原因分解圖如表1所示。

表1 根原因分解圖通用格式

3 行動項列表

全部行動項在根原因分解中已經有所描述。行動項列表針對每個行動項提供更為詳細的信息，包括行動項負責人、完成日期、與該行動項相關的其他事件。行動項列表提供了故障調查工作的管理方法以支持調查活動協調、分配資源、數據的完整性等。在行動項列表中還可以包含根原因調查之外的工作，比如問題糾正活動等，也可以在行動項列表中記錄和跟蹤。標準的行動項列表如表2所示。

表2 行動項列表模板

4 故障調查流程

故障調查為一個迭代的過程，在每個迭代過程中，均需要使用相應的工具以及數據的重新評估。故障調查流程如下：

（1）針對所發生的故障，構建事件樹，生成所有根原因事件（Root Cause Event）。

（2）對所有根原因事件進行評估，明確每個根原因是否可關閉，還是需要產生行動項以進一步搜集數據來支持分析和評估。

（3）在完成全面評估后，明確事件樹中哪些根原因事件可以關閉，哪些根原因事件無法關閉并作為故障產生的關鍵因素。

（4）針對每個無法關閉的根原因事件采用分解圖并生成行動項列表。

（5）在行動項執行過程中，針對行動項的執行結果，需要相關的資源團隊（分析、測試）進行評估。

（6）根據資源團隊的評估，可以針對事件樹的組建、數據搜集及分析做出判斷，如有比較，可以進一步迭代，進行事件樹、分解圖的更新，并由此更新行動項列表。

5 故障調查團隊組織架構

根據故障調查任務的復雜程度，可以將故障調查團隊分為幾個子團隊，不同子團隊負責不同事件樹分支的數據搜集和調查。子團隊成員根據所負責的事件樹分支獨立地進行數據搜集和分析，如有必要可以與特定的專家團隊進行咨詢討論。子團隊需要將數據提供給整個故障調查團隊，針對根原因事件的處理結果需要得到整個調查團隊成員的一致同意。

6 結束語

本文針對民用飛機試驗、試飛和運營過程中事故調查的方法、流程和調查團隊組建進行了深入地分析。事故調查方法、流程和調查團隊三方面為一個有機的整體。通過事件樹、根原因分解、行動項列表建立了完成的故障調查方法。故障樹調查流程基于事件調查的優先級及團隊的資源，制定合適的調查范圍和深入程度等級，并由此制定團隊的組織架構。

［1］SAE ARP4761，Safety Assessment Process Guidelines&Methods［Z］.The Engineering Society for Advancing Mobility Land Sea Air and Space，1996.

［2］SAE ARP5150，Safety Assessment of Aircraft in Commercial Service［Z］.SAE Aerospace Standards Development and Research Division，2001.