民航非例行維修任務管理系統設計

彭朋，莫國盛

（1.深圳航空有限責任公司維修工程部信息管理室；2.深圳航空有限責任公司維修工程部信息管理室，廣東 深圳 518128）

民航非例行維修任務管理系統設計

彭朋1，莫國盛2

（1.深圳航空有限責任公司維修工程部信息管理室；2.深圳航空有限責任公司維修工程部信息管理室，廣東 深圳 518128）

為了提高航空公司非例行維修任務的信息管理水平，分析了非例行維修工作的業務流程，歸納出核心功能需求。接著設計了非例行維修任務管理系統的總體架構，并詳細介紹了最核心的基礎信息管理模塊和基于故障庫的任務分配模塊，實際情況表明該系統能夠對航空公司的非例行維修工作進行有效的管理。

非例行維修任務；流程分析；系統設計；故障庫

航空公司的機務維修工作主要包括例行維修和非例行維修兩部分。非例行維修工作是指飛機出現故障、缺陷時，或在日常維修工作中檢查、發現故障、缺陷時，需要及時或限期實施的維修工作。非例行維修的特點是故障原因的不確定性，故障類型的多樣性，故障原因的復雜性。

非例行工作的復雜性、多樣性和不確定性導致其管理起來比較困難，導致維修工作效率不高，考驗航空公司自身的成本控制能力、應急處理能力和工程技術能力。因此很多航空公司都將非例行維修任務的信息化管理作為發展重點，眾多研究人員也提出了很多維修系統管理方案。本文提出一種基于故障庫的非例行維修任務管理系統，實現非例行維修工作的信息化管理。

1 系統分析和需求

1.1 非例行維修業務流程分析

通過詳細調研非例行維修的各種業務場景，以最常見的排故工作為例，通過它來描述非例行工作的基本業務流程，如下圖1所示。

一項排故工作的整個生命周期大致上可以劃分為六個階段，分別是發現故障階段、維修控制中心調度階段、中隊排班階段、工作者排故階段、保留階段、收尾完成階段。其中保留不是必須經歷的階段。在這六個階段中，至少要涉及到五種角色，分別為故障發現者、維修控制中心控制員（MCC控制員）、中隊排班員、排故團隊、航材管理員。

1.1.1 發現故障

此階段對應的角色是一線工作者，工作者在日常維修工作中檢查，發現故障或者缺陷時，將該故障記錄下來，包括故障所屬的飛機號、發現時間、航站、故障來源、故障現象等基礎信息。

1.1.2 維修控制中心調度

維修控制中心是民航機務一個非常重要的單位，負責每架飛機的日常運行狀態和技術狀態的監控，管理著各種維修工作的調度和分配。當維修控制中心的工程師接到一線人員發出的故障報告后，他們會認真分析該故障現象，判斷任務是否必檢，確定完成時限等控制信息，查詢當班中隊，向該中隊發送任務。

圖1 非例行維修工作業務流程分析圖

1.1.3 中隊排班

此階段對應的角色是中隊的排班控制員。控制員接到維修控制中心發送過來的任務后，會為其組建維修團隊。一個維修團隊包含一到多名工作者，成員構成要充分考慮到機型、專業、技術能力、工時等各種因素，必須保證團隊的維修資質和維修能力符合任務的要求。

1.1.4 排故

此階段有兩個角色，一個是生產中隊的維修團隊，一個是航材庫房管理員。維修團隊接到任務后，會判斷完成該工作是否需要領用航材，如果有航材需求，首先要到航材庫房申領航材和工具，航材管理員會提前準備好。在完成工作的過程中，工作者如果發現該任務由于技術原因，停場時間不足或者其他原因導致不能按時完成，向維修控制中心提交保留申請。

1.1.5 缺陷/故障保留

此階段對應的角色為工作者和維修控制中心控制員，工作者填寫保留申請，內容包括保留類別、保留原因、時間間隔、時限、MEL參考、旅服信息等。控制員在接收到保留申請后，會仔細審核，在參考最低設備清單、外形缺損清單、廠家手冊、民航局相關文件等資料后，決定是否通過保留申請或者拒批。

1.1.6 完成

此階段對應的角色為工作者，工作者在完成所分配的工作后，簽署任務書。

1.2 系統功能需求

通過上述業務流程的分析，本系統應該包含以下幾項功能。

1.2.1 非例行維修任務基礎信息管理

能夠提供基礎信息的管理，包括非例行維修指令的新建、更新、保存、關閉；提供航材拆換、串件、領用信息。

1.2.2 非例行維修任務分配

系統需要提供兩級分配功能，第一級是維修控制中心這個層級的分配，系統需要建立維修控制臺，該控制臺能夠為控制員們提供任務分析、任務打包，分發等功能，實現任務到中隊一級的調度。第二級是中隊這個層級的分配，需要建立中隊任務分配平臺，該平臺能實現維修任務的風險提示，維修任務和人員資質的匹配，實現任務到人的分配。

1.2.3 缺陷/故障保留

系統需要提供保留單的建立、審批功能，由中隊工作者提交保留申請，維修控制員進行審批，并且審批通過的保留還應該能夠得到監控。

1.2.4 航材需求管理

系統能夠提供航材需求的申請流程、航材的庫存、狀態等信息。

1.2.5 報表顯示和打印

該部分應該包括非例行任務的基礎信息，領料單的顯示和打印，維修任務書的顯示和打印，保留單顯示和打印等。

1.2.6 風險提示

為非例行維修任務提供風險提示功能，能夠編輯、顯示、提醒。

1.2.7 人力管理

提供中隊的人員管理，包括人員基礎權限、例行非例行屬性等。

1.2.8 系統管理

為系統管理員提供接口，用于系統的運維。

2 系統設計

2.1 設計的原則和目標

基于現代IT技術的發展和民航維修理念的新變化，非例行維修任務管理系統在設計過程中應該包括以下幾個目標。

（1）最大程度地涵蓋非例行維修業務流和業務科室。系統設計的第一目標即是全面覆蓋非例行維修的各個業務流，整合不同業務科室和人員，使得系統能夠扁平化地發揮快速響應作用。

（2）實現故障庫、專家診斷庫，人員資質庫等高價值數據積累。在大數據時代，故障數據和人員資質數據是機務維修方面的高價值數據，必須充分利用起來。另外，建立故障庫和專家診斷庫，就是將一些經典疑難故障的現象和解決方案規范化、數字化，為提高排故工作的效率和質量提供支持。

（3）能夠與其他相關系統相連，能夠進行數據的交換。航空公司運行的有很多其他信息管理系統，非例行維修任務管理系統在設計時就應該留有接口。

（4）移動化和智能化。移動端設備的普及和發展，智能技術的深度發展將為維修工作帶來巨大進步，本系統將會重點考慮應用一些成熟的前沿技術，提高系統的技術含量和發展潛力。

2.2 總體架構設計

通過分析非例行任務的業務流程和基本功能需求，本文設計了非例行維修任務管理系統的體系結構，該系統采用CS和BS模式相結合的開發方式，一部分核心業務流和審批用CS模式來實現，一些基礎顯示窗口用BS模式。如圖2所示，系統分為展現層、業務應用層、業務邏輯層、數據存儲層和基礎設施。

展現層界面展示形式有三種，電腦客戶端、瀏覽器、移動終端（手機、平板）。應用層是系統的各個業務模塊，包括基礎信息模塊、任務分配模塊、航材需求、保留模塊等等；邏輯層是各個業務模塊的邏輯算法、模型；數據存儲層保存的是各種原始數據、文本、圖片、聲音等；基礎設施層是指網絡、主機、操作系統、存儲器這些軟硬件的基礎設施。

圖2 系統邏輯架構圖

圖3 基礎信息模塊邏輯圖

2.3 核心功能設計和實現

2.3.1 非例行維修任務基礎信息模塊

基礎信息模塊從功能上來劃分主要分為兩部分，指令的基礎操作和航材項次的創建，保存以及其他模塊的接口部分。該模塊的邏輯結構如圖3所示。

本模塊引入了故障庫的概念，故障庫是由航空公司的資深維修專家依據典型故障，維修手冊及他們豐富的維修經驗整理編寫的。對某種故障現象，故障庫給出排故平均時間、排故責任人需要的技術等級、專業、是否需要試車、孔探等信息。系統每錄入一條故障，都會到故障庫中比對，比對成功，則故障庫反饋完成工作需要的一些必要信息，如果比對不成功，則由專家組更新故障庫。

非例行任務基礎信息模塊界面上半部分顯示非例行任務的基本信息，包括飛機號、故障起源、FLB號、航站、ATA、故障索引、故障現象等，第二部分顯示的是基于該故障指令的航材拆換列表。

2.3.2 非例行維修任務分配模塊

任務分配設計成兩級模式，維修控制中心→中隊，中隊→工作者，工作者在基礎信息界面建立一條故障指令后，系統對該故障指令進行量化，系統幫維修任務自動尋找維修資質相匹配的維修人員組成團隊，然后人工進行手動修正。指令關閉的同時系統會自動更新工作者的履歷，故障庫也會得到更新。整個的設計流程如圖4所示。

圖4 系統邏輯流程圖

3 結語

本文通過詳細調研航空公司非例行維修業務流程，設計和構建了一套非例行維修任務管理平臺。實際運行結果表明，本系統可以對飛機非例行維修業務進行有效監控和管理，能夠提高協同工作效率，同時積累了一大批高價值的維修數據，為以后的智能維修打下基礎。下一階段將進一步結合移動信息等IT前沿技術，在前期工作的基礎上，更加深入地推進管理流程優化，提高維修生產組織效率。

[1]倪潔． 機務維修系統非例行維修平臺的設計研究[J]． 民用飛機設計與研究，2013(3)：58-61．

[2]王立綱． 民用飛機系統的故障預測與健康管理系統設計[J]． 航空維修與工程, 2011 (5): 78-80．

[3]程新，馬小蔚，汪浩． 飛機維修業務信息管理系統設計與實現[J]． 機械設計與制造工程 2014 (4): 47-51．

V26；F56

A

1671-0711（2017）09（上）-0031-03