基于功能共振方法的航空維修人為因素研究

宋一

摘要：為對航空維修人為因素進行有效的分析，本文在以往的人為差錯致因基礎上，采用功能共振的方式進行科學、合理的研究與分析。同時，以某航空公司飛機事故為例，通過描述識別功能單位以及對不同單位變化的結果和影響因素做進一步分析和評估，采用繪制表格的方式，準確尋找出造成此次事故的根本性原因，并制定了相關的防護措施。得出功能共振方法能夠對航空事故中人為因素所造成的影響進行有效的分析，可以為解決航空事故提供參考依據。

關鍵詞：功能共振 ?航空維修 ?人為因素 ?人為差錯理論

Study on Human Factors of Aviation Maintenance Based on Functional Resonance Method

SONG Yi

（Pudong Maintenance Base of Eastern Aviation Technology Co.， Ltd.， Shanghai， 200000 China）

Abstract： In order to carry on the effective analysis to aviation maintenance human factor， this paper uses the method of functional resonance to conduct scientific and reasonable research and analysis. on the basis of the previous human error causes. At the same time， it takes an aircraft accident of an airline as an example， by describing and identifying functional units and further analyzing and evaluating the change results and influencing factors of different units， the fundamental cause of the accident is accurately found by drawing tables， and relevant protective measures are formulated. It is concluded that the functional resonance method can effectively analyze the impact of human factors in aviation accidents， and can provide a reference basis for solving aviation accidents.

Key Words： Functional resonance; Aviation maintenance; Human factors; Human error theory

在民航行業，安全是其發展的重要影響因素，由于民航的技術性強、投入高，因此，更應重視民航安全。經濟的發展、科學技術水平的提高，航空器的設計水平也隨之提升。但仍需注意的是，在民航安全事故中，人為因素會導致其他因素產生相互作用，對飛機的安全運行產生不利影響，因此，需要重視人為因素的影響，不斷提升民航安全飛行水平。

1航空維修人為因素研究分析

1.1航空維修人為差錯理論

對于航空維修人為差錯來說，具體表現在維修時，維修人員由于主觀因素的影響導致和外界因素發生交錯時達不到維修要求，進而導致維修人員自身、乘客和相關人員的生命財產安全受到威脅。系統在維修的過程中多處于變化的狀態，因而產生維修差錯也是必然的，在此過程中需要注意的是能夠準確分析出差錯對人員、設備等產生的原因，并能夠及時提出相應的解決措施，降低差錯可能發生的概率[1]。

1.2人為差錯原因

通常情況下，維修產生的差錯主要是由于慣性思維、傳統經驗以及專業技能等因素造成的違規，當維修差錯數量較大且相互之間能夠彼此產生作用時，差錯便形成了。產生的差錯原因主要有：（1）維修人員主觀因素。當維修人員自身生理或心理發生變化時，容易對故障、差錯的判斷產生偏差，容易造成維修工作無法順利進行。（2）維修計劃方案的設定。近年來，民航運輸量不斷增加，飛機排班也更加緊湊，當維修人員固定的情況下由于維修任務的增加，容易發生安全隱患問題。所以，應制定合理的維修方案，為維修人員爭取更多的維修時間。（3）安全監督與管理。民航業由于行業的特殊性，因而對安全與監督管理工作有著極高的要求。（4）組織管理。對于民航公司來說，既需要重視企業的經濟利益，更需要重視維修人員的培訓工作，加強人員的知識技能水平的培訓，對相關的政策及時進行解讀和了解。（5）器材與工具。維修工具應及時予以更新和更換，若未能及時更新的情況下，容易提高飛機的飛行風險。（6）環境與設施。對于維修人員來說，工作環境的影響因素主要包括噪音、天氣或照明等。工作環境符合工作要求的情況下，能夠有效降低差錯產生的概率。（7）飛機零部件的設計。當飛機正式交付使用時，故障會進一步顯現出來，此時也容易產生人為差錯，零部件的可修復性能能夠確保維修效率的提升。

1.3人為差錯特點

在人為因素轉為人為差錯時，在此過程中既包括人本身的差錯又包括其他因素。差錯所包含的特點主要有：（1）時滯性。維修差錯相較于空管系統人為因素具有較強的時滯性，此時，并不代表差錯較少或不會發生差錯，而是差錯的產生需要滿足一定的條件。（2）間接性。航空器對飛行安全性具有重要的影響。（3）容錯性。單個人為因素對飛機運行的安全產生的影響較小，當多種因素共同作用時才會造成飛機整體運行狀態的差錯或偏移，進而影響飛機運行的安全性。（4）必然性。當存在某種差錯概率時，在進行維修時則必然會發生差錯。維修人員的人為因素對飛機運行的安全性造成一定的影響，且發生差錯的過程較為復雜、繁瑣。因此，本文采用的是功能共振的方式進行航空維修人為因素的分析與研究，找出最為重要的人為影響因素[2]。

2功能共振模型

對于隨機共振來說，隨機噪聲往往混合在較為微弱的信號中，此時，設備的敏感度不斷提升，該結果屬于非線性。隨機共振有瞬間發生的可能，系統中的人、工具以及環境處于動態變化的過程中，當系統中任意功能的正常波動信號較弱時，容易導致系統發生性能上的突變，進而引發事故。對于功能共振分析，采用具體實際的方式，進行航空維修人為因素的分析與研究。民航空中維修具有重要的意義，因此，需要維修人員做好維修過程中的判斷工作。借助功能共振進行合理、科學的風險評估，其步驟主要有：（1）確定建模目標，對功能情況進行合理分析與研究。（2）系統功能以及基本參數的確定。（3）對系統功能存在的潛在風險進行有效判斷，合理評估可能發生的風險問題。（4）借助觀察功能間的耦合對系統的功能共振進行有效的描述。（5）借助功能共振研究結果進行防護措施的制定，并進行實時的監測。通常情況下，功能共振采用的是六角功能模型，即輸入相關的觸發動作，采用啟動功能將所需要處理的事物進行有效的轉化從而實現功能的有效連接。

3功能共振分析航空維修中人為因素

3.1實例概況

2003年某月，一架波音747客機搭載253名乘客以及17名機組人員，機組人員包括正副駕駛和飛行工程師。在正常行駛過程中發生解體墜毀事件，機上全部人員罹難。通過調查得出，此次事故的發生原因是由于金屬零件發生疲勞以及飛機維修不當造成飛機空中解體。該航班起飛30min后從雷達顯示屏中消失，立即開展相關搜救行動，經過3h左右的搜救在海面中發現飛機殘骸。

3.2功能共振事故分析過程

功能共振事故分析過程主要分為識別和描述基本系統功能、評估系統功能潛在變化、功能共振可能性分析以及制定防護措施4個方面。其中，通過識別和描述基本系統功能分析可以得出，該航空事故的發生時間為起飛后的30min，通過調查，引發該次事故的原因主要是飛機金屬疲勞和維修失誤。飛機準備飛行到飛機發生事故后解體，主要包括：（1）飛機尾部擦地。（2）完成維修工作。（3）例行起飛檢查，檢查內容包括機長繞機檢查和駕駛艙內的嚴格檢查。（4）滑行道等待。（5）空管下達起飛指令。（6）飛機滑行。（7）航班起飛。（8）到達巡航高度。（9）飛機解體[3]。

在進行評估系統功能的潛在變化分析過程中，由于與人有關的飛機維修人為因素具有重要的作用，所以，其功能的輸出也極易受到外界因素的影響。對于輸出變化來說，主要受到功能本身、外部環境以及上下游功能耦合等因素的影響。以完成維修工作為例。對相關功能的潛在變化進行合理的評估（如表1所示）。

由表1中可得出完成維修工作性能波動，有3個低頻狀態，1個高頻狀態，可得出完成維修工作性能變化較為隨機，性能變化較大[4]。

在進行功能性能變化評估結果（如表2所示）的分析時，可以得出飛機尾部擦地和完成維修工作的性能變化無法進行隨機狀態的確認，得出上述功能有可能發生共振，導致系統功能失效。

通過上述分析，能夠得出此次飛機發生事故的主要原因在于功能單位飛機尾部擦地以及飛機完成維修階段發生了功能共振，導致飛機腹板發生破裂，進而造成飛機空中解體，人員全部罹難。所以，需要重視飛機尾部擦地以及飛機完成維修性能變化的防護，避免上述事件的發生[4]。

3.3結論分析

飛機尾部擦地和飛機維修產生共振的功能單元的原因主要有以下3個方面：（1）維修不夠仔細。受到航班成本的影響，維修人員在進行維修過程中往往容易出現維修不充分的問題。風險意識不足，存在主觀性維修不及時，在風險等級以及信息獲取上未能有效把握，對故障產生的原因未能深入分析，造成安全風險不斷加劇。（2）飛機使用時間過長。飛機服役時間過長，未及時更新使得機械零件發生了老化造成了金屬疲勞問題的發生。除此之外，飛機在進行多次地空地的循環時，對零部件的剛度和強度有較高的要求，若飛機自身的尾部蒙皮修復不及時或不完善時則極易造成事故的發生[5]。（3）維修流程不完善。飛機在檢修的過程中，受到維修人員的工作能力、管理制度以及組織排班等因素的影響，容易對維修效果產生較大的影響。在維修中維修人員缺乏責任意識的情況下，未能對設備進行反復的查驗，使其對安全隱患問題不能及時發現。當多種因素累積在一起時，造成飛機到達一定高度時，由于發生裂痕而導致結構發生變形、金屬疲勞造成平衡艙內部和外部存在壓力差，最終造成了飛機的解體[6]。

4結語

綜上所述，功能共振有效的應用于航空維修人為因素的研究中對不同功能的變化和影響因素進行深入的分析和研究，通過對不同階段性能變化的分析，獲得安全事故產生的原因，并依據事故原因進行方案的合理制定，有助于降低安全事故發生的可能性。除此之外，在后期的航空維修人為因素的研究中，應重視數據的收集和整理，借助互聯網等信息技術深入發掘數據所具有的共性，從而快速尋找到飛機產生事故的原因，不斷提升航空的飛行質量和安全水平。

參考文獻

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