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        民用飛機故障原因分析方法和流程研究

        2015-03-15 08:19:57董勤鵬
        通信電源技術(shù) 2015年6期
        關(guān)鍵詞:列表評估故障

        董勤鵬,吳 訊

        (中國商用飛機有限責(zé)任公司,上海200120)

        在民用飛機試驗、試飛及商業(yè)運營過程中,飛機故障的原因調(diào)查必須有組織、全面地進行。在調(diào)查的過程中,必須有完整的文檔支持和記錄。故障根原因分析(Root Cause Analysis)采用基于事件樹(Event Tree)的定性分析方法。該分析方法只對因果關(guān)系進行分析,而不使用邏輯門進行定量的計算。潛在的故障根原因分析包括設(shè)計缺陷、機組操作錯誤、維修錯誤、操作手冊缺陷等。在完整的調(diào)查結(jié)束后,最終的事件樹以及故障原因的分解部署過程需要提供可追溯的文檔。

        在故障根原因分析過程中需要用到三種工具:(1)事件樹分析;(2)根原因分解圖;(3)行動項列表。在故障根本原因分析過程中,需要建立一個明確的問題調(diào)查架構(gòu),搜集完整的文檔材料和證據(jù),并進行全面的推理以得到故障發(fā)生的根本原因。

        1 事件樹分析方法

        事件樹(Event Tree)架構(gòu)與故障樹類似。事件樹為對所有可能導(dǎo)致不希望發(fā)生頂層故障的各級事件進行可視化的描述。頂層非期望事件(Top Undesired Event)為可直接被發(fā)現(xiàn)的飛機或設(shè)備故障,并作為故障調(diào)查的開端。針對頂事件或者各級事件,通過分析得到所有可能引起事件發(fā)生的原因,作為下一級事件。不需要進一步原因分析的事件作為底事件,或稱為根原因(Root Cause),作為所調(diào)查的故障的潛在因素。針對頂層非期望事件,基于事件樹,通過從根原因到頂層非期望事件的追溯,可以明確失效事件的發(fā)生路徑以及各級事件之間的級聯(lián)關(guān)系。

        2 根原因分解圖

        分解圖針對每個事件樹中的每個事件的已知數(shù)據(jù)和行動項進行追蹤和管理。對于各級事件(包括底事件),需要有證據(jù)表明該事件是否對故障的發(fā)生產(chǎn)生貢獻。該方法適用于特定的根原因事件(Root Cause E-vent),同時也可以用于事件樹中的各層級的事件。在調(diào)查過程中,確認一個數(shù)據(jù)是否會對故障的發(fā)生產(chǎn)生貢獻,需要有充足的評估,并在分解圖中進行描述。如果已知的數(shù)據(jù)不足以確定一個根原因事件是否對故障的發(fā)生產(chǎn)生貢獻,則需產(chǎn)生并分配行動項(Action I-tems)來獲取更多的支持數(shù)據(jù)。行動項的狀態(tài)以及事件的優(yōu)先級需要在分解圖中進行描述。標(biāo)準(zhǔn)的根原因分解圖如表1所示。

        表1 根原因分解圖通用格式

        3 行動項列表

        全部行動項在根原因分解中已經(jīng)有所描述。行動項列表針對每個行動項提供更為詳細的信息,包括行動項負責(zé)人、完成日期、與該行動項相關(guān)的其他事件。行動項列表提供了故障調(diào)查工作的管理方法以支持調(diào)查活動協(xié)調(diào)、分配資源、數(shù)據(jù)的完整性等。在行動項列表中還可以包含根原因調(diào)查之外的工作,比如問題糾正活動等,也可以在行動項列表中記錄和跟蹤。標(biāo)準(zhǔn)的行動項列表如表2所示。

        表2 行動項列表模板

        4 故障調(diào)查流程

        故障調(diào)查為一個迭代的過程,在每個迭代過程中,均需要使用相應(yīng)的工具以及數(shù)據(jù)的重新評估。故障調(diào)查流程如下:

        (1)針對所發(fā)生的故障,構(gòu)建事件樹,生成所有根原因事件(Root Cause Event)。

        (2)對所有根原因事件進行評估,明確每個根原因是否可關(guān)閉,還是需要產(chǎn)生行動項以進一步搜集數(shù)據(jù)來支持分析和評估。

        (3)在完成全面評估后,明確事件樹中哪些根原因事件可以關(guān)閉,哪些根原因事件無法關(guān)閉并作為故障產(chǎn)生的關(guān)鍵因素。

        (4)針對每個無法關(guān)閉的根原因事件采用分解圖并生成行動項列表。

        (5)在行動項執(zhí)行過程中,針對行動項的執(zhí)行結(jié)果,需要相關(guān)的資源團隊(分析、測試)進行評估。

        (6)根據(jù)資源團隊的評估,可以針對事件樹的組建、數(shù)據(jù)搜集及分析做出判斷,如有比較,可以進一步迭代,進行事件樹、分解圖的更新,并由此更新行動項列表。

        5 故障調(diào)查團隊組織架構(gòu)

        根據(jù)故障調(diào)查任務(wù)的復(fù)雜程度,可以將故障調(diào)查團隊分為幾個子團隊,不同子團隊負責(zé)不同事件樹分支的數(shù)據(jù)搜集和調(diào)查。子團隊成員根據(jù)所負責(zé)的事件樹分支獨立地進行數(shù)據(jù)搜集和分析,如有必要可以與特定的專家團隊進行咨詢討論。子團隊需要將數(shù)據(jù)提供給整個故障調(diào)查團隊,針對根原因事件的處理結(jié)果需要得到整個調(diào)查團隊成員的一致同意。

        6 結(jié)束語

        本文針對民用飛機試驗、試飛和運營過程中事故調(diào)查的方法、流程和調(diào)查團隊組建進行了深入地分析。事故調(diào)查方法、流程和調(diào)查團隊三方面為一個有機的整體。通過事件樹、根原因分解、行動項列表建立了完成的故障調(diào)查方法。故障樹調(diào)查流程基于事件調(diào)查的優(yōu)先級及團隊的資源,制定合適的調(diào)查范圍和深入程度等級,并由此制定團隊的組織架構(gòu)。

        [1]SAE ARP4761,Safety Assessment Process Guidelines&Methods[Z].The Engineering Society for Advancing Mobility Land Sea Air and Space,1996.

        [2]SAE ARP5150,Safety Assessment of Aircraft in Commercial Service[Z].SAE Aerospace Standards Development and Research Division,2001.

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