巨量維修行為質量概率評測模型技術設計

張宏陽　王寶會

摘要：運營飛機需按照制造商要求進行大量檢修，評測飛機長期維修質量成為一個關鍵課題。本文通過設計維修質量評測模型，對長期維修質量的趨勢預測進行研究分析，以提高對飛機維修質量的監控水平。

關鍵詞：維修質量;評測模型;影響因素;作業特征曲線

國內民航飛機每架每年要執行上千次的航線維修和數十次的定期檢修，對某型機隊來說，每年即是幾十萬次的檢修。如何評測飛機維修的質量并預測后期的質量趨勢，成為函待解決的研究課題。本文通過設計評測模型，研究影響維修質量的情景框架構建和影響因素，使用合理評測方法，正確識別維修質量控制問題，將經驗變為可視化、可預測的數據化模式，以提高對飛機維修質量的監控水平。

1 維修質量評測的現狀和缺陷

目前，飛機維修質量評測方法以下列4個指標為評估依據：

1） 維修后的飛機技術狀態，運行時的故障發生率。

2） 飛機維修停場周期縮短率。

3） 利用先進的技術手段和設備，對維修精度的提高率。

4） 資源消耗和成本降低比率。

然而，這種方法有下列缺陷：

1） 只能進行事后評測。

2） 只針對單個維修活動進行評測。

3） 飛機維修期間，維修質量本身存在系統性和穩定性的匱乏，原因是數據分析人員的經驗和技術水平有限，過分依賴經驗，加之對影響維修質量的因素考慮不足或分配的權值不準確。

因此，需要一種能對飛機長期巨大量級維修行為的質量進行評估和對質量趨勢進行預測的技術模型。

2 評測模型技術框架構建的理論基礎

日本著名質量管理專家Taguchi博士在定義質量改進原則時提出：1）質量是設計出來的;2）流程設計應考慮對不可控環境因素的免疫力;3）質量成本符合正態分布，全系統有效。

質量概念應該建立在事先預防的基礎上，并以此為中心發展。主張從“人、機、料、法、環”著手，制定標準流程，明確產品參數和確定因素，減少系統的不確定性因素和異常，提高維修質量[1]。

本文構建了一種基于巨大量維修活動的模型，采取抽樣產生的作業特征曲線，計算維修活動不正常的概率，對不同影響因素下維修質量的變化做出判斷，并進行了流程規劃和對影響因素的事前預防，以提高飛機維修質量。

3 評測模型構建分析及技術研究

研究巨大量級的維修事件，采取驗收抽樣的統計方法，通過研究不同輸入條件下影響因素的變化對維修質量改變的概率浮動，監控維修質量的整體趨勢，從而提出整改措施。

模型構建中，將影響飛機維修質量的因素分為決策因素、環境因素、技能因素和人為因素。決策因素包括維修計劃、手冊流程、管理指令等;環境因素包括場地、天氣、溫度、工具設備、梯架等;技能因素包括技術水平、維修年限;人為因素包括人的精神狀態、健康狀況、注意力等。這其中有些因素是可以事先預防的，如工作場地、梯架設備，有些是不確定因素，如精神狀態、天氣。

模型構建中的情景框架構建要掌握維修場景、維修工作要素、任務分解、干系人要素和差錯識別等。目前，情景構建往往存在引發的組織因素考慮不全面，對誘導因素影響結果考慮不周等情況，造成情景框架的針對性不強[2]。

模型構建時，首先確定總量N、樣本的大小n和樣本允許差錯d，以及總量允許維修差錯c，其次確定可接受差錯數Ac、可接受的高維修質量水平AQL、整體允許維修差錯率LTPD、維修工作中的差錯幾率a、重大差錯幾率β。

系統組成要素提取時，應按照決策因素、環境因素、技能因素和人為因素的分類進行細化，將其分配到維修場景、維修工作要素、任務分解、干系人要素等輸入渠道，并賦予變量基本值。得出維修可接受質量AQL、LTPD和差錯幾率α，P為總量差錯率在不同的（d，n）取值下的變化曲線，如表1所示。

4 數據邏輯和運算方法：

Zi（dm，em，te，hr） =[Ziws，Zimf，Zim，Ziwsi…Zifp]

因素歸類為

貝葉斯概率計算公式為

輔助無限總體抽檢時維修質量可接受概率計算公式—二項分布計算法，如圖1、圖2所示。

設置情景：數據總量N不小于100000，分100、500、1000三種情況取樣，各因素差錯率見表2。可接受高水平維修質量水平AQL和維修差錯率a，取樣可接受差錯率Ac等抽樣，評測參數取值見表3。輸出數據和作業特征曲線見圖4、圖5。

從圖4可見，數據總量越大，取樣值越大，模型中各影響因素的差錯率越能反映實際狀態。調整變量類型中的可控及事先預防因素，可降低維修質量差錯率。

從圖5可見，整體允許差錯率（LTPD）越低，則可接受的維修質量（AQL）越高;重大差錯幾率（β）越高，則可接受的維修質量（AQL）越低;維修差錯幾率（α）越高，則可接受的維修質量（AQL）越低。

5 輸出結果的趨勢分析

制作作業特征曲線（OC曲線）進行分析。一般意義上，取樣值n越大，越有識別力，判斷數據結果越準確。維修質量AQL要求越高，評測的成本也越高。

1） 從輸入變量看，在程序流程設計階段的預先預防做得越好（如維修計劃、維修場地、工具設備等在管理層面進行質量控制），對維修質量的影響越大。

2） 不可確定變量對維修質量的影響較小（如人員健康狀況、精神狀態和注意力），但對重大差錯幾率β影響很大，差錯后果嚴重，這是需要關注的[3]。

3） 機械員的技能因素也是影響維修質量的重要因素，該因素屬于生產管理和組織的范疇，可在培訓管理中加以改進。

4）干系人要素對維修質量的影響主要反映在機械員精神狀態和思想壓力方面，如領導管理技巧、航班緊急程度、維修要求等，與管理體制、運營水平和安全態勢有關，更多地歸于管理方面的要素。

6 結束語

本文對評測巨大數量的航空維修活動的維修質量進行了詳細的技術分析，并設計了數據評測模型，但影響維修質量的因素很多，限制資源也很多，因此需對這些因素的歸類和賦值做進一步詳細研究，才能更好地利用這項技術評測模型。

參考文獻

[1] Ranjit Roy. A Primer on the Taguchi Method， Chapter 2th[M]. Society of Manufacturing Engineers， 2010.

[2] 夏青. 飛機維修差錯識別模式技術研究[J].中國戰略新興產業，2017（28）.

[3] Harold Kerzner. 項目管理：計劃、進度和控制的系統方法（第12版）[M].北京：電子工業出版社，2004.