周　蜜　李 飛　李運(yùn)明

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塞斯納172R機(jī)隊(duì)故障時(shí)間分布特征研究

周蜜1李 飛2李運(yùn)明3

1.中國民用航空飛行學(xué)院航空工程學(xué)院；2.中國民用航空飛行學(xué)院機(jī)務(wù)處；3.成都軍區(qū)總醫(yī)院信息科

周蜜（1981-）女，碩士，中國民航飛行學(xué)院航空工程學(xué)院講師，主要從事民用飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)及航空器維護(hù)與修理方向的科研及教學(xué)工作。

行業(yè)曲線

本文全面采集塞斯納172R機(jī)隊(duì)機(jī)務(wù)維修數(shù)據(jù)，分析故障時(shí)間分布特征。分析得出該機(jī)型單架年均發(fā)生故障20.64±8.31次，服從正態(tài)分布（Z=0.736，P=0.650）。全年累計(jì)發(fā)現(xiàn)2085次故障，日均發(fā)現(xiàn)6.66次故障。從季度分布看，第四季度故障數(shù)最高；從月份分布看，11月份故障數(shù)最高；從一周分布看，周一故障數(shù)最高。本研究結(jié)果可用于指導(dǎo)機(jī)組和機(jī)務(wù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)飛機(jī)故障，保證訓(xùn)練安全，為機(jī)務(wù)管理人員合理安排維修人力和航材庫存提供數(shù)據(jù)依據(jù)，提高維修效益，對于提高機(jī)務(wù)精細(xì)化管理水平具有重要意義。

全面采集塞斯納172R機(jī)隊(duì)機(jī)務(wù)維修數(shù)據(jù)，分析故障時(shí)間分布特征。該機(jī)隊(duì)共有101架飛機(jī)，單架年均發(fā)生故障20.64±8.31次，服從正態(tài)分布（Z=0.736，P=0.650）。全年累計(jì)發(fā)現(xiàn)2085次故障，日均發(fā)現(xiàn)6.66次故障。從季度分布看，第四季度故障數(shù)最高，占全部故障的31.80%；從月份分布看，11月份故障數(shù)最高，占全部故障的11.89%；從一周分布看，周一故障數(shù)最高，占全部故障的16.26%。按照發(fā)現(xiàn)時(shí)機(jī)分組，機(jī)隊(duì)故障在季度、月份和一周分布情況及日均故障數(shù)均存在較大差異。定期調(diào)查機(jī)隊(duì)故障時(shí)間分布特征，可為民航機(jī)務(wù)精細(xì)化管理提供數(shù)據(jù)支持。

嚴(yán)謹(jǐn)高效的機(jī)務(wù)維修，是飛機(jī)處于安全適航狀態(tài)的重要保障。塞斯納（CESSNA）172R是國內(nèi)數(shù)量最多的通用航空飛機(jī)，也是飛行訓(xùn)練初級教練機(jī)的主要機(jī)型。從2006年，國內(nèi)某飛行學(xué)院大量引進(jìn)該型飛機(jī)，現(xiàn)已建成100余架規(guī)模的塞斯納172R機(jī)隊(duì)。目前，國內(nèi)學(xué)者已經(jīng)針對該型飛機(jī)的飛行操縱、發(fā)動(dòng)機(jī)、燃油、電源、點(diǎn)火、起落架等系統(tǒng)的常見故障展開了研究。然而，針對該機(jī)型機(jī)隊(duì)全部故障時(shí)間分布特征的研究尚無文獻(xiàn)報(bào)道。為此，本文采集機(jī)務(wù)維修年度工作數(shù)據(jù)，按照故障發(fā)現(xiàn)時(shí)機(jī)和美國航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)第100號規(guī)范（Air Transport Association of America Specification No.100，ATA100）對故障進(jìn)行分組，全面調(diào)查該機(jī)隊(duì)故障時(shí)間分布情況，為民航機(jī)務(wù)精細(xì)化管理提供數(shù)據(jù)支持，保障飛行訓(xùn)練安全。

資料與方法

資料來源

全面收集2015年度某飛行學(xué)院塞斯納172R機(jī)型維修資料，包括機(jī)號、故障發(fā)現(xiàn)時(shí)機(jī)、部件名稱、故障描述及維修處置等信息。然后，整理核查資料，刪除同一故障重復(fù)報(bào)告信息，分析數(shù)據(jù)真實(shí)可信。

故障編碼

ATA100由美國航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)與眾多航空制造廠商、航空公司共同制定，用于規(guī)范不同機(jī)型的各種技術(shù)手冊的編排和出版格式。該規(guī)范現(xiàn)已在國際民航領(lǐng)域廣泛采用，成為民用航空器設(shè)計(jì)、制造、使用、維修等過程中技術(shù)資料、文件、報(bào)告和目錄索引的國際統(tǒng)一編號方式，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)記錄、技術(shù)處理、資料檢索、文件歸檔保管等的標(biāo)準(zhǔn)化。本文按照ATA100章節(jié)號對故障維修數(shù)據(jù)逐條編碼。故障發(fā)現(xiàn)時(shí)機(jī)分為空中飛行、航線維護(hù)、定期維護(hù)、飛行前檢查四類。

統(tǒng)計(jì)方法

采用PASW18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)算單架飛機(jī)每年平均故障次數(shù)，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分布特征；按照故障發(fā)現(xiàn)時(shí)機(jī)和ATA100分組，統(tǒng)計(jì)分析各類故障在季度、月份、一周的時(shí)間分布情況，計(jì)算機(jī)隊(duì)日均故障數(shù)，繪制機(jī)隊(duì)每日故障數(shù)時(shí)間序列圖。

結(jié)果

整個(gè)機(jī)隊(duì)故障基本情況

該機(jī)隊(duì)共有飛機(jī)101架，全年累計(jì)發(fā)生2085次故障。單架飛機(jī)年均發(fā)生故障20.64±8.31次，中位數(shù)（P25，P75）為20（15.5， 26），最大值為44、最小值為1。經(jīng)Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)，單架飛機(jī)故障次數(shù)服從正態(tài)分布（Z=0.736，P=0.650）。

全部故障時(shí)間分布情況

機(jī)務(wù)維修部門全年累計(jì)工作313天，整個(gè)機(jī)隊(duì)日均發(fā)現(xiàn)6.66次故障。從機(jī)隊(duì)全年每日故障數(shù)時(shí)間序列圖可以看出，最大值為17，出現(xiàn)在12月份，最小值為1，且序列波動(dòng)較大，見圖1。

從季度分布看，四季度故障數(shù)最高，共663次，占全部故障的31.80%，且日均故障數(shù)最高（7.53次/日）；一季度故障數(shù)最低，共383次，占全部故障的18.37%，且日均故障數(shù)最低（5.98次/日）。從月份分布看，11月份故障數(shù)最高，共248次，占全部故障的11.89%，且日均故障數(shù)最高（8.27次/日）；2月份故障數(shù)最低，1月份日均故障數(shù)最低。從一周分布看，周一故障數(shù)最高，共339次，占全部故障的16.26%，且日均故障數(shù)最高（7.37次/日）；周六故障數(shù)最低，共249次，占全部故障的11.94%，且日均故障數(shù)最低（5.79次/日）；周一至周六，發(fā)現(xiàn)故障總數(shù)和日均故障數(shù)呈下降趨勢。具體見表1。

表1　塞斯納172R機(jī)隊(duì)故障時(shí)間分布及日均故障數(shù)

不同發(fā)現(xiàn)時(shí)機(jī)故障時(shí)間分布情況

統(tǒng)計(jì)表明，該機(jī)隊(duì)空中飛行中由機(jī)組人員發(fā)現(xiàn)的故障最多，共630次，占全部故障的30.22%；其次為航線維護(hù)中由機(jī)務(wù)人員發(fā)現(xiàn)532次故障，占總故障的25.52%；再次為定期維護(hù)中由機(jī)務(wù)人員發(fā)現(xiàn)510次故障，占總故障的24.46%；飛行前檢查由機(jī)組人員發(fā)現(xiàn)413次故障，占總故障的19.81%?？罩酗w行、航線維護(hù)、定期維護(hù)、飛行前檢查日均發(fā)現(xiàn)故障數(shù)分別為2.01、1.70、1.63、1.32次，見表2。

從季度分布看，在空中飛行、航線維護(hù)和定期維護(hù)過程中均在第四季度發(fā)現(xiàn)的故障數(shù)量最高，分別占全年總故障數(shù)的為30.95%、33.27%和36.27%；機(jī)組飛行前檢查在二季度發(fā)現(xiàn)故障數(shù)最高，為全年總故障數(shù)的31.48%，見圖2。

經(jīng)Pearson Χ2檢驗(yàn)，不同發(fā)現(xiàn)時(shí)機(jī)的故障數(shù)在月份及一周分布情況，均存在差異（Χ2=79.556，P＜0.001；Χ2=26.092，P=0.038）。從月份分布看，在空中飛行、航

圖1　塞斯納172R機(jī)隊(duì)每日故障數(shù)時(shí)間序列圖

表2　不同發(fā)現(xiàn)時(shí)機(jī)故障時(shí)間分布及日均故障數(shù)

線維護(hù)、定期維護(hù)、飛行前檢查過程中發(fā)現(xiàn)故障數(shù)，占全年故障比例和日均故障數(shù)最高的月份分別為11月、10月、10月、4月。從一周分布看，在空中飛行、航線維護(hù)、定期維護(hù)、飛行前檢查過程中發(fā)現(xiàn)故障數(shù)，占全年故障比例和日均故障數(shù)最高的日期為周一、周三、周二、周一，見表2。

圖2　不同發(fā)現(xiàn)時(shí)機(jī)故障季度分布條圖

討論

機(jī)務(wù)維修是確保飛行安全的重要環(huán)節(jié)。某飛行學(xué)院引進(jìn)塞斯納172R機(jī)型作為飛行員初級教練機(jī)已有10余年歷史，并在國內(nèi)組建了該機(jī)型最大的機(jī)隊(duì)，在平時(shí)飛行訓(xùn)練和機(jī)務(wù)維修中積累了大量的故障資料。姑且不論該機(jī)務(wù)維修資料是否屬于“大數(shù)據(jù)”，是否具備4V（Volume， Velocity，Variety， Value）特點(diǎn)，本文僅想嘗試采集并分析塞斯納172R機(jī)隊(duì)年度的“所有數(shù)據(jù)”，為機(jī)務(wù)維修管理決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

通過分析，本研究發(fā)現(xiàn)機(jī)隊(duì)單架飛機(jī)故障次數(shù)服從正態(tài)分布，機(jī)隊(duì)日均故障數(shù)為6.66次，且在季度、月份和一周分布上，存在一定的聚集性。按照故障發(fā)現(xiàn)時(shí)機(jī)分組，機(jī)隊(duì)故障在季度、月份和一周分布情況及日均故障數(shù)存在較大差異。本研究結(jié)果可用于指導(dǎo)機(jī)組和機(jī)務(wù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)飛機(jī)故障，保證訓(xùn)練安全，為機(jī)務(wù)管理人員合理安排維修人力和航材庫存提供數(shù)據(jù)依據(jù)，提高維修效益，對于提高機(jī)務(wù)精細(xì)化管理水平具有重要意義。

DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.13.016