IT技術(shù)的發(fā)展對民航飛機維修方式的影響

蘇東輝

摘?要：IT技術(shù)的發(fā)展推動著各行各業(yè)的飛速發(fā)展，使整個社會進入信息時代，航空維修業(yè)也在悄然發(fā)生變化。信息和通訊科學、計算機技術(shù)的發(fā)展，讓信息收集和分析更容易。安全和經(jīng)濟效益的壓力讓航空公司不斷探索改變傳統(tǒng)維修方式的方法，進而達到提高安全性和經(jīng)濟性的目的，尋找安全和經(jīng)濟效益新的平衡點。

關(guān)鍵詞：IT技術(shù);維修方式;預(yù)測性維修;實時監(jiān)控

一、概述

IT技術(shù)（Information Technology）在百度百科中的定義是信息技術(shù)，是用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)總和。它主要是應(yīng)用計算機科學和通信技術(shù)來設(shè)計、開發(fā)、安裝和實施信息系統(tǒng)及軟件，也常被稱為信息和通訊技術(shù)（Information and Communications Technology，ICT），主要包括傳感技術(shù)、計算機與智能技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)。

飛機維修是飛機運行中的重要環(huán)節(jié)，任何一次飛機的飛行都是以必要的維修工作來保證的。飛機維修既要保障飛行安全，又要保障航班正點，同時還要考慮經(jīng)營成本。早期的飛機維修以安全為主要考量，維修成本很高。隨著噴氣式客機的投入運營，新的維修思想開始在安全第一的前提下，降低維修成本，進而降低飛機運行成本。這種新的維修思想一直沿用至今。但是隨著科技的進步，IT技術(shù)的發(fā)展，這種維修思想和維修方式正不斷發(fā)生著變化。

二、民航飛機維修方式及其發(fā)展介紹

早期的飛機維修研究發(fā)現(xiàn)，飛機的可靠性和使用時間有一定關(guān)系，于是本著安全第一、預(yù)防為主的思想，建立了早期或者說是原始的維修理論和維修方式，即定時維修，包括定期檢查、定期修理和定期大修（翻修），這種維修方式是有效的，在飛機維修行業(yè)實行了60多年。

20世紀60年代，隨著噴氣客機投入運營，為保證安全，按原始的維修方式，只能增加檢查次數(shù)，縮短翻修間隔，成本高昂，但安全效果并不好。因此，美國開始了新維修方式的研究，形成了以可靠性為中心的維修理論，從飛機整體可靠性出發(fā)，對單個零件進行可靠性分析，針對具體情況來采取具體的維修方式，將原始定時維修方式進行了升級。

這種以可靠性為中心的維修理論一直沿用至今，在這一理論指導(dǎo)下，形成了3種飛機維修方式：

（一）定時維修（HARD TIME—HT）

對一些經(jīng)過分析，對時間敏感，到一定時間后故障突增的零部件，依然采用原始的維修方式，給予一定的使用時限，到時候予以更換、報廢，這就是現(xiàn)在的時壽件或叫壽命件。

（二）視情維修（ON CONDITION）

通過對零部件的定期檢查、檢測來監(jiān)測其使用情況，根據(jù)零部件的具體情況來決定維修或更換或繼續(xù)使用，大大減少了工作量，縮短了工作時間，使零部件充分利用，由于減少了拆裝，多數(shù)情況下還降低了事故率。

（三）狀態(tài)監(jiān)控（CONDITION MONITORING）

對不直接影響飛行安全，即使發(fā)生故障，飛機仍然安全運行的部件，進行有效的監(jiān)控，一旦發(fā)生故障，可以立即被發(fā)現(xiàn)，留待可能的時刻進行排故。這種方式可以節(jié)省大量的人力物力。

三種維修方式既沒有明確的分界線，也沒有一個絕對的方法來確定哪種方式適用于哪種項目，既沒有等級上下之分，也沒有任何重要性排序。采取何種維修方式首先取決于飛機硬件設(shè)計，其次取決于航空公司對于經(jīng)濟性的考慮。由于各公司機隊規(guī)模、機型組成不同、工作環(huán)境、航線、航程及維修經(jīng)驗等的不同，會采取不同的方式，將三種維修方式有機的結(jié)合，以達到各自的安全與效益的平衡點。

IT技術(shù)的發(fā)展，讓數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析變得更加容易，近10年來出現(xiàn)了實時監(jiān)控方式和預(yù)測性維修方式，并快速發(fā)展了起來。預(yù)測性維修是利用飛機上的傳感器和計算機以及地面設(shè)備，替代通過拆解和目測檢查進行的維護工作，是利用計算機為飛機或零部件體檢。這種方式可以降低成本，縮短飛機的停場時間，得到了制造商、航空公司、維修企業(yè)甚至一些咨詢公司的高度重視，他們均有開發(fā)成功的預(yù)測性維修系統(tǒng)在飛機維修工作中應(yīng)用，并且在持續(xù)開發(fā)升級更全面預(yù)測更準確的系統(tǒng)。實時監(jiān)控方式是利用飛機上的ACMS系統(tǒng)及ACARS系統(tǒng)將飛機實時數(shù)據(jù)傳回地面基站，地面基站通過計算機對數(shù)據(jù)進行實時分析，將飛機故障展現(xiàn)在維修監(jiān)控人員面前，以便于提前準備應(yīng)對，大大縮短了維修準備時間，對保障飛行安全和航班正點作用明顯。

三、IT技術(shù)在民航飛機維修中的應(yīng)用

隨著科技的進步，飛機及零部件的設(shè)計越來越智能化，這為預(yù)防性維修和實時監(jiān)控的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。大型OEM廠家都開發(fā)有基于飛機整體或單個系統(tǒng)的預(yù)防性維修和實時監(jiān)控系統(tǒng)。比如民航人熟知的空客公司的Airman系統(tǒng)，普惠公司的ADEM系統(tǒng)，都是既可以對飛機或發(fā)動機進行持續(xù)監(jiān)控，又可以把監(jiān)測到的故障或警告信息傳遞到地面。

由于數(shù)據(jù)的敏感性和安全性，現(xiàn)在大型航空公司或者維修企業(yè)已經(jīng)開始開發(fā)和使用自主研發(fā)的維修系統(tǒng)。

飛機上的ACMS系統(tǒng)中存有大量的參數(shù)，除了廠家預(yù)設(shè)的報文外，還可以自主編程產(chǎn)生客戶化報文再與ACARS系統(tǒng)相結(jié)合，可以實現(xiàn)飛機數(shù)據(jù)的實時或定時傳輸，通過對數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和趨勢分析，來判斷飛機的狀態(tài)，預(yù)防一些故障的發(fā)生，或者對發(fā)生的故障提前啟動排故流程縮短工作時間。目前國內(nèi)很多航空公司或維修企業(yè)利用這一功能，結(jié)合自主開發(fā)的計算機系統(tǒng)，實現(xiàn)了飛機故障的實時監(jiān)控和部分飛機系統(tǒng)的預(yù)測性維修。

中國國際航空公司和北京飛機維修工程有限公司（AMECO）的OMIS和ADP系統(tǒng)，可以將采集到的飛機故障信息通過ACARS系統(tǒng)傳遞給地面站，實現(xiàn)故障信息的在線監(jiān)控和實時跟蹤，為維修決策提供了大量數(shù)據(jù)，還可以利用現(xiàn)有的飛機維修手冊向維修人員提供輔助信息，縮短了故障診斷時間，提高了維修工作效率。他們同時通過編寫客戶化報文，實現(xiàn)了機組氧氣系統(tǒng)、APU性能、發(fā)動機滑油消耗率等多個系統(tǒng)性能的預(yù)測。他們通過計算機對QAR數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)了飛機引氣系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)性能的有效監(jiān)控和預(yù)測，在飛機系統(tǒng)故障報警，影響航班運行前計劃性的采取維修措施。

中國南方航空的飛機遠程診斷實時跟蹤系統(tǒng)（ACRDRTS）同樣可以實時監(jiān)控飛機和發(fā)動機的運行狀態(tài)，報告、預(yù)報故障信息。

吉祥航空借助部件廠家提供的工具軟件AGS IV，利用ACMS自編程序，實時監(jiān)控發(fā)動機滑油量，在滑油量異常時觸發(fā)ACARS報文，及時通知維修控制人員，以便盡快采取維護措施，避免空停。

IT技術(shù)除了應(yīng)用在飛機故障監(jiān)控、預(yù)測診斷外，還廣泛應(yīng)用于飛機維修的工程管理和維修計劃工作中。IT技術(shù)的發(fā)展讓維修控制和計劃工作更精準。早期維修工作，因為都是人去控制和把握，飛機的運行數(shù)據(jù)獲取不便，為了保證持續(xù)適航維修方案（CAMP）的實施，往往會將介于2次定檢之間的維修項目，犧牲掉部分部件壽命，打包到相應(yīng)的定檢中實施。這樣實際上是一種浪費，浪費了零部件的有效生命，增加了維修工作和維修次數(shù)。IT技術(shù)的發(fā)展讓我們可以通過計算機和信息技術(shù)幾乎實時的更新飛機或發(fā)動機運行數(shù)據(jù)（如飛行小時FH、飛行循環(huán)FC等），通過計算機系統(tǒng)將飛機運行數(shù)據(jù)和CAMP工作項目間隔進行比對，維修計劃人員可以很好的制定維修計劃，而不必犧牲太多的零部件有效生命。國航和東航引入的SAP系統(tǒng)均可以實現(xiàn)這樣的功能，并且可以實現(xiàn)維修工作上下游的聯(lián)動，實現(xiàn)航材、工具等維修支持系統(tǒng)與維修工作的聯(lián)動。CAMP單控條目不斷增加，減少集中停場時間，降低飛機維修成本，減少零部件壽命期內(nèi)的維修次數(shù)，某種程度上也減少了維修差錯的發(fā)生。

四、IT技術(shù)的發(fā)展對民航飛機維修方式的影響及應(yīng)用前景

IT技術(shù)讓飛機狀態(tài)實時監(jiān)控得以實現(xiàn)，把維修和航班運營連成整體，能夠有效的促進機組人員與維修人員的聯(lián)系，實現(xiàn)維修人員對飛機的全球?qū)崟r跟蹤和控制，并為維修工作提供了大量信息，大大縮短了故障診斷時間，排故方案、維修場所、器材、工具，維修時間等都能在飛機還在飛行時做出決定，使維修工作的及時性、準確性大幅度提高。

航空公司過去基本上通過CAMP，以定時維修和視情維修的方式，保障飛機安全，狀態(tài)監(jiān)控主要應(yīng)用于發(fā)動機，而且要依賴飛機制造廠或者發(fā)動機廠家，可以監(jiān)控的系統(tǒng)或者獲得的數(shù)據(jù)數(shù)量有限。IT技術(shù)的發(fā)展打破了技術(shù)上的壁壘，降低了預(yù)測性維修和實時監(jiān)控的門檻，這兩種新的維修方式正快速地應(yīng)用到飛機其他系統(tǒng)上。

故障后的非計劃性維修和CAMP的預(yù)防性維修都無法滿足航空公司的要求，飛機重要部件或系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)控和性能預(yù)測變得越來越重要。通過性能的評估預(yù)測，有針對性的采取維修措施，或進行運行限制，既提高安全性又提高可靠性，同時極大的降低了飛機維修成本。

預(yù)測性維修和實時監(jiān)控并非全新的維修方式，它們是傳統(tǒng)維修方式的升級和升華，并且在實際工作中與傳統(tǒng)的三種維修方式相結(jié)合。預(yù)測性維修是長期監(jiān)控，分析趨勢，發(fā)現(xiàn)隱患;實時監(jiān)控是便于處理正在發(fā)生的故障，它們都是將非計劃性維修變?yōu)橛媱澬跃S修。預(yù)測性維修是在故障發(fā)生前處理，實時監(jiān)控是提高處理已發(fā)生故障的效率。預(yù)測性維修和實時監(jiān)控，可以輔助航空公司做出更有利的維修決策。

預(yù)測性維修和實時監(jiān)控是未來飛機維修產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，也是當前行業(yè)革新的主要方向，也將帶動和推動飛機和零部件的設(shè)計制造向著更智能化的方向發(fā)展，使得設(shè)計、制造和維修一體化，在設(shè)計和制造中就充分考慮維修的需要。預(yù)測性維修和實時監(jiān)控可以在保障航空安全的前提下，提高飛機的可靠性和可維修性。

預(yù)測性維修和實時監(jiān)控技術(shù)要更完善更有效，應(yīng)該更充分的考慮數(shù)據(jù)獲取的便利性、不給工程技術(shù)人員增加負擔，系統(tǒng)的診斷結(jié)果要可以實現(xiàn)閉環(huán)，可以實現(xiàn)多個飛機維修和飛機運行系統(tǒng)的聯(lián)動。

目前，對于數(shù)據(jù)的綜合分析和利用還處于起步階段，要從根本上影響或者說改變飛機維修方式，形成新的體系，我們的思維方式和工作方式都應(yīng)做相應(yīng)的改變，這需要全球的飛機維修行業(yè)從業(yè)者及飛機、零部件設(shè)計和制造者共同努力。

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