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(jìn)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(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,讓信息收集和分析更容易。安全和經(jīng)濟(jì)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(jìn)而達(dá)到提高安全性和經(jīng)濟(jì)性的目的,尋找安全和經(jīng)濟(jì)效益新的平衡點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:IT技術(shù);維修方式;預(yù)測性維修;實(shí)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(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)來設(shè)計(jì)、開發(fā)、安裝和實(shí)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(jì)算機(jī)與智能技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)。
飛機(jī)維修是飛機(jī)運(yùn)行中的重要環(huán)節(jié),任何一次飛機(jī)的飛行都是以必要的維修工作來保證的。飛機(jī)維修既要保障飛行安全,又要保障航班正點(diǎn),同時還要考慮經(jīng)營成本。早期的飛機(jī)維修以安全為主要考量,維修成本很高。隨著噴氣式客機(jī)的投入運(yùn)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(jìn)而降低飛機(jī)運(yùn)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(jìn)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(jī)維修方式及其發(fā)展介紹
早期的飛機(jī)維修研究發(fā)現(xiàn),飛機(jī)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(jī)維修行業(yè)實(shí)行了60多年。
20世紀(jì)60年代,隨著噴氣客機(jī)投入運(yùn)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(jī)整體可靠性出發(fā),對單個零件進(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)仍然安全運(yùn)行的部件,進(jìn)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(jìn)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(xiàng)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(jī)硬件設(shè)計(jì),其次取決于航空公司對于經(jīng)濟(jì)性的考慮。由于各公司機(jī)隊(duì)規(guī)模、機(jī)型組成不同、工作環(huán)境、航線、航程及維修經(jīng)驗(yàn)等的不同,會采取不同的方式,將三種維修方式有機(jī)的結(jié)合,以達(dá)到各自的安全與效益的平衡點(diǎn)。
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(shí)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(jī)上的傳感器和計(jì)算機(jī)以及地面設(shè)備,替代通過拆解和目測檢查進(jìn)行的維護(hù)工作,是利用計(jì)算機(jī)為飛機(jī)或零部件體檢。這種方式可以降低成本,縮短飛機(jī)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(jī)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(zhǔn)確的系統(tǒng)。實(shí)時監(jiān)控方式是利用飛機(jī)上的ACMS系統(tǒng)及ACARS系統(tǒng)將飛機(jī)實(shí)時數(shù)據(jù)傳回地面基站,地面基站通過計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時分析,將飛機(jī)故障展現(xiàn)在維修監(jiān)控人員面前,以便于提前準(zhǔn)備應(yīng)對,大大縮短了維修準(zhǔn)備時間,對保障飛行安全和航班正點(diǎn)作用明顯。
三、IT技術(shù)在民航飛機(jī)維修中的應(yīng)用
隨著科技的進(jìn)步,飛機(jī)及零部件的設(shè)計(jì)越來越智能化,這為預(yù)防性維修和實(shí)時監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。大型OEM廠家都開發(fā)有基于飛機(jī)整體或單個系統(tǒng)的預(yù)防性維修和實(shí)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(jī)或發(fā)動機(jī)進(jìn)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(jī)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(shí)現(xiàn)飛機(jī)數(shù)據(jù)的實(shí)時或定時傳輸,通過對數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)控和趨勢分析,來判斷飛機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)故障的實(shí)時監(jiān)控和部分飛機(jī)系統(tǒng)的預(yù)測性維修。
中國國際航空公司和北京飛機(jī)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(jī)故障信息通過ACARS系統(tǒng)傳遞給地面站,實(shí)現(xiàn)故障信息的在線監(jiān)控和實(shí)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(jī)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(shí)現(xiàn)了機(jī)組氧氣系統(tǒng)、APU性能、發(fā)動機(jī)滑油消耗率等多個系統(tǒng)性能的預(yù)測。他們通過計(jì)算機(jī)對QAR數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)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(jī)系統(tǒng)故障報警,影響航班運(yùn)行前計(jì)劃性的采取維修措施。
中國南方航空的飛機(jī)遠(yuǎn)程診斷實(shí)時跟蹤系統(tǒng)(ACRDRTS)同樣可以實(shí)時監(jiān)控飛機(jī)和發(fā)動機(jī)的運(yùn)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(shí)時監(jiān)控發(fā)動機(jī)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(hù)措施,避免空停。
IT技術(shù)除了應(yīng)用在飛機(jī)故障監(jiān)控、預(yù)測診斷外,還廣泛應(yīng)用于飛機(jī)維修的工程管理和維修計(jì)劃工作中。IT技術(shù)的發(fā)展讓維修控制和計(jì)劃工作更精準(zhǔn)。早期維修工作,因?yàn)槎际侨巳タ刂坪桶盐眨w機(jī)的運(yùn)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(shí)施,往往會將介于2次定檢之間的維修項(xiàng)目,犧牲掉部分部件壽命,打包到相應(yīng)的定檢中實(shí)施。這樣實(shí)際上是一種浪費(fèi),浪費(fèi)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(jì)算機(jī)和信息技術(shù)幾乎實(shí)時的更新飛機(jī)或發(fā)動機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)(如飛行小時FH、飛行循環(huán)FC等),通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將飛機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)和CAMP工作項(xiàng)目間隔進(jìn)行比對,維修計(jì)劃人員可以很好的制定維修計(jì)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(shí)現(xiàn)這樣的功能,并且可以實(shí)現(xiàn)維修工作上下游的聯(lián)動,實(shí)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(jī)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(jī)維修方式的影響及應(yīng)用前景
IT技術(shù)讓飛機(jī)狀態(tài)實(shí)時監(jiān)控得以實(shí)現(xiàn),把維修和航班運(yùn)營連成整體,能夠有效的促進(jìn)機(jī)組人員與維修人員的聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)維修人員對飛機(jī)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(jī)還在飛行時做出決定,使維修工作的及時性、準(zhǔn)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(jī)安全,狀態(tài)監(jiān)控主要應(yīng)用于發(fā)動機(jī),而且要依賴飛機(jī)制造廠或者發(fā)動機(jī)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(shí)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(jī)其他系統(tǒng)上。
故障后的非計(jì)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(jī)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(jìn)行運(yùn)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(jī)維修成本。
預(yù)測性維修和實(shí)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(shí)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(shí)時監(jiān)控是便于處理正在發(fā)生的故障,它們都是將非計(jì)劃性維修變?yōu)橛?jì)劃性維修。預(yù)測性維修是在故障發(fā)生前處理,實(shí)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(shí)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(shí)時監(jiān)控是未來飛機(jī)維修產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢,也是當(dāng)前行業(yè)革新的主要方向,也將帶動和推動飛機(jī)和零部件的設(shè)計(jì)制造向著更智能化的方向發(fā)展,使得設(shè)計(jì)、制造和維修一體化,在設(shè)計(jì)和制造中就充分考慮維修的需要。預(yù)測性維修和實(shí)時監(jiān)控可以在保障航空安全的前提下,提高飛機(jī)的可靠性和可維修性。
預(yù)測性維修和實(shí)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(fù)擔(dān),系統(tǒng)的診斷結(jié)果要可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán),可以實(shí)現(xiàn)多個飛機(jī)維修和飛機(jī)運(yùn)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(jī)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(jī)維修行業(yè)從業(yè)者及飛機(jī)、零部件設(shè)計(jì)和制造者共同努力。
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