基于S3000L標準的民用直升機維修任務分析技術研究

曲建東

(中國直升機設計研究所，江西 景德鎮 333001)

0 引言

直升機維修任務分析(MTA)的目的是確定直升機維修所需的所有維修保障資源，并從維修性、經濟性的角度對直升機設計提出優化建議。維修任務分析是維修工程分析過程中工作量最大、成本最高的一項分析活動，但正確的維修任務分析是確定維修保障資源需求的唯一準確途徑，如果沒有進行MTA分析，那么在直升機全壽命周期內，因維修資源的錯誤使用、必要資源的短缺等問題所引起的費用將是進行MTA分析的數倍。如果建立一套系統的科學分析方法，將有利于維修保障資源需求的有效確定。本文以某民用直升機維修任務分析為例, 闡述和分析基于S3000L標準的民用直升機維修任務分析的工作流程、維修任務識別與合并、維修任務編號索引建立、維修任務結構創建以及維修保障資源需求確定等內容，能更科學地進行民用直升機維修任務分析，有利于確定適用、有效和經濟的維修保障資源，降低維修保障費用，提高運行效率，確保飛行安全。

1 維修任務分析流程

民用直升機維修任務分析工作包括維修任務識別及合并、維修任務編號索引建立、維修任務結構創建以及維修保障資源需求確定等內容。其中，識別維修任務是維修任務分析工作的前提；維修任務合并后，按照S1000D標準給出的數據模塊編號規則建立維修任務編號索引；對每一項維修任務開展維修作業分解，針對每一項維修作業確定其所需的工具、設備、設施、備件、耗材以及維修人員需求，并評估完成維修任務所需的維修時間，最后形成民用直升機維修保障資源初始清單。具體分析流程見圖1所示。

2 識別維修任務

識別維修任務，即收集整理由MSG-3分析得出的預防性維修任務、維修故障模式失效影響分析(LSA FMEA)得出的修復性維修任務、后勤保障相關的使用分析(LROA)得出的使用任務、損傷和特殊事件分析(DSEA)得出的損傷和特殊事件任務，這些任務作為開展維修任務分析的輸入，如表1所示。

表1 維修任務識別表

分析說明：

1)SNS編號：Standard numbering systems, 標準編號系統，設計構型定義的系統章號、節號和段號；

2)部件/系統名稱：部件(LRU，外場可更換單元)或者系統/子系統的名稱；

3)任務名稱：維修任務名稱，如“詳細檢查駕駛員座椅”；

4)任務類型：維修任務的類型，其中，預防性維修任務，則填寫“預防性”；修復性維修任務，則填寫“修復性”；使用任務，則填寫“使用類”；

5)任務來源：產生維修任務的分析來源，來源于MSG-3分析的，則需要分開填寫MSI(重要維修項目)、SSI(重要結構項目)、ZA(區域分析)和L/HIRF(閃電和高強度輻射場)，來源于維修故障模式失效影響分析的，則填寫 LSA FMEA，來源于后勤保障相關的使用分析的，則填寫LROA，來源于損傷和特殊事件分析的，則填寫DSEA；

6)區域：開展維修任務項目所在的區域；

7)備注：其他信息。

圖1 直升機MTA分析流程

3 合并維修任務

來源于不同的分析活動，如MSG-3和LSA FMEA，可能產生相同的維修任務；另外，同一個分析活動，也可能產生相同的維修任務。在MTA任務清單中，相同的維修任務將作為一個分析對象，只出現一次。因此，在MTA開始之前，對相同的維修任務整合很有必要，可以避免大量的重復分析工作。

經過整理，維修任務合并的原則如下：

1)兩個或多個維修任務具備相同的操作和相同的操作對象，并且適用性相同，即可合并；

2)即使維修類型不同，但操作程序完全相同，可以合并，例如，由于硬著陸事件導致的修復性維修任務“主機輪的詳細檢查”和MSG-3分析產生的預防性維修任務“定期詳細檢查主機輪”，盡管維修類型不同，但從維修資源需求的角度考慮，都是針對同一個對象“主機輪”進行同樣的操作—“詳細檢查”，任務執行的操作步驟完全一致，任務可以合并；

3)區域檢查中的GVI(一般目視檢查)任務，因其區域內檢查對象的不確定性，建議不納入MTA分析范疇。

4 建立維修任務編號索引

為了維修任務檢索的方便，也為了給技術出版物的編制提供依據，通常需要給維修任務賦予一個唯一的任務編號。依據S1000D標準數據模塊編碼規則，MTA分析中采用18位數字字母組合的任務編號，編號形式如圖2所示。

圖2 維修任務編號組成

1)型號識別碼(MIC)：用于標識當前數據模塊所描述型號的項目代碼；

2)系統差異碼(SDC)：用于標識直升機系統級構型差異的代碼；

3)系統劃分碼(SNS)：用于描述直升機系統層次劃分的編碼，旨在能夠清晰地表示數據模塊(DM)描述對象在整個直升機結構樹中的具體層次位置以及與上下級的隸屬關系。

4)分解碼：表示部件或組件的分解狀態，作為SNS部件編碼的下一層次編碼；

5)分解差異碼：用于識別相同子系統或部件下面的不同設備和組件；

6)信息碼(IC)：用來描述維修信息的編碼，S1000D標準8.4.2中給出了詳細的分類；

7)信息差異碼：用于部件和操作類型相同的不同數據模塊；

8)位置碼：表示完成維修任務所處的位置和場所，S1000D標準4.3.8給出的位置碼有：A表示原位、B表示離位、C表示在試驗臺架上、D表示以上3種、T表示培訓模塊。

按照S1000D標準的編號規則確定維修任務編號，建立維修任務編號索引表，形式如表2。

表2 維修任務編號索引表

5 創建維修任務結構

針對已確定并建立了維修任務編號的維修任務，創建維修任務結構，即按照執行維修活動的邏輯步驟進行維修作業分解。作業分解工作量大，是整個維修任務分析的重要內容，也是確定維修保障資源需求的重要前提條件。在維修作業的分解過程中捕獲所需的全部維修保障資源。按這種方法，使得維修任務分析更具科學性和系統性。為了方便分析人員更好地開展分析工作，對創建維修任務結構進行表格化，如表3所示。

作業分解說明：

1)維修任務：維修任務的名稱，如“燃油增壓泵的拆卸”等；

2)維修任務編號：如311-A-28-26-00-00A-520A-D；

3)參考圖片：維修對象示意圖，cgm、bmp、tif或實物照片等；

4)概述：簡要描述維修任務，例如，拆卸燃油增壓泵；

5)區域編號：維修對象在直升機上所處區域的區域編號，例如，Z-130；

6)維修通道：所需打開的維修通道信息，例如，拆卸燃油增壓泵，需要打開機身底部后整流罩，即填寫“底部后整流罩”；

7)警告/注意/注：任務執行前、執行中以及執行后的警告(Warning)、注意(Caution)、注(note)等信息；

8)引用任務名稱：引用任務的名稱，例如，底部整流罩的拆卸；

9)引用任務編號：引用任務的編號，例如，311-A-53-50-00-00A-520A-D(底部整流罩的拆卸)；

10)準備工作：維修任務開始之前的準備活動，例如，先打開維修通道，拆卸底部后整流罩；

11)維修任務程序：維修任務程序工作，按照任務開展的先后邏輯順序填寫，例如，先拆卸螺栓，再斷開搭接線，最后拆卸增壓泵等，一個動作，一個步驟，盡量使用動賓語句進行描述；

12)恢復工作：維修任務完成后的收尾工作，例如，通電檢查以確保維修后的設計完整性。

表3 維修任務結構分解表

6 確定維修任務資源需求

創建維修任務結構后，作業分解的同時，對所需的各項維修保障資源進行分析和判斷。確定維修保障資源需求(表4)是維修任務分析的核心，也是整個分析技術的關鍵及難點所在。分析人員除了需具備豐富的維修保障經驗和工程設計經驗，還需要收集大量的分析輸入資料，主要的分析輸入資料有：相似機型的維修經驗；機場和維修單位的日常操作經驗；系統供應商提供的維修數據；維修策略；外場使用和維修數據；試驗測試數據；人員因素標準；維修性報告；測試性報告；可靠性報告；航材備件價格；安全性評估報告；經濟性報告；航空公司維修方案；危險品、易腐蝕性物品等耗材；運輸、儲存、包裝、處置標準和要求。

表4 維修任務資源需求分析確定表

7 維修保障資源匯總

完成維修保障資源需求分析和判斷后，按系統章節對該系統全部維修任務所需的維修保障資源進行匯總(表5)。維修保障資源包括工具、設備、設施、人員、備件、耗材等，并計算維修工時。匯總后，最終形成了直升機維修保障資源初始清單。

8 典型樣例

根據基于S3000L標準的民用直升機維修任務分析方法,對某民用直升機進行維修任務分析。本文僅列舉燃油增壓泵的拆卸作為示例，詳見表6、表7、表8。

表6 燃油增壓泵的拆卸任務結構分解表

表7 燃油增壓泵的拆卸任務資源需求分析確定表

續表7

表8 燃油系統維修任務資源匯總表(僅示增壓泵拆卸任務)

9 結論

本文以某民用直升機維修任務分析為例, 闡述和分析了基于S3000L標準的民用直升機維修任務識別及合并、維修任務編號索引建立、維修任務結構創建以及維修保障資源需求確定等內容。通過某民用直升機維修任務分析工作，驗證了基于S3000L標準的民用直升機維修任務分析方法的有效性和可行性。本文研究的方法可為今后國內直升機維修任務分析提供參考。