孫見(jiàn)忠，解志峰，閆洪勝，左洪福，王容輝，錢(qián) 昆

（1.南京航空航天大學(xué)民航學(xué)院，南京 211106；2.中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院總體所，西安 710089；3.廈門(mén)航空有限公司機(jī)務(wù)工程部，廈門(mén) 361000）

民機(jī)維修理論從定時(shí)翻修發(fā)展到以可靠性為中心的維修、先進(jìn)的視情維修以及預(yù)測(cè)維修。目前，在役的民機(jī)型號(hào)主要以可靠性維修為主，部分機(jī)載系統(tǒng)，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸實(shí)現(xiàn)了視情維修模式［1］?，F(xiàn)有民機(jī)計(jì)劃維修模式以MSG-3框架下制定的維修大綱為基礎(chǔ)，綜合型號(hào)審定維修要求項(xiàng)目、適航限制項(xiàng)目以及適航指令和服務(wù)通告等形成維修計(jì)劃文件，在此基礎(chǔ)上考慮用戶(hù)的飛機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀況、維修能力等最終形成客戶(hù)化的維修方案，確保飛機(jī)投入運(yùn)營(yíng)后的持續(xù)適航（圖1）。從1967 MSG思想首次用于民機(jī)計(jì)劃維修任務(wù)的制定，半個(gè)世紀(jì)的實(shí)踐證明了這一方法的有效性，其獲得了各國(guó)適航當(dāng)局的認(rèn)可，已成為行業(yè)內(nèi)一種實(shí)質(zhì)上的標(biāo)準(zhǔn)模式和規(guī)范［2］。

圖1 現(xiàn)代民機(jī)計(jì)劃維修模式Fig.1 Scheduled maintenance mode of modern civil aircraft

現(xiàn)代民機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，特別是系統(tǒng)/結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展和成熟，豐富了現(xiàn)有的持續(xù)適航概念和方法體系，在確保飛機(jī)滿足持續(xù)適航要求的前提下，飛機(jī)由經(jīng)驗(yàn)化的基于時(shí)間的計(jì)劃維修向更加高效的基于系統(tǒng)/結(jié)構(gòu)實(shí)際健康狀態(tài)的維修轉(zhuǎn)變。飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的引進(jìn)將對(duì)目前的民機(jī)維修模式帶來(lái)一定的變化，一些傳統(tǒng)的依靠人工實(shí)施的定時(shí)檢查任務(wù)將可能被自動(dòng)化的健康監(jiān)測(cè)取代，還有相當(dāng)一部分計(jì)劃維修任務(wù)將被取消，取而代之的是視情維修或故障預(yù)測(cè)與健康管理（Prognostic and health management，PHM）維修，從而減少停機(jī)時(shí)間和檢查的人工成本，有效地降低飛機(jī)的維護(hù)成本［3-6］。隨著健康管理技術(shù)的發(fā)展及其在新一代民機(jī)上的應(yīng)用，未來(lái)的民機(jī)PHM預(yù)測(cè)維修模式下，預(yù)期總的維修保障成本將大幅度降低，一是計(jì)劃維修任務(wù)的減少，二是非計(jì)劃維修任務(wù)的減少，通過(guò)PHM技術(shù)提前預(yù)判故障，從而將部分非計(jì)劃任務(wù)轉(zhuǎn)換成PHM預(yù)測(cè)維修。

民機(jī)PHM技術(shù)雖然在降低維修成本及提高飛機(jī)利用率等方面潛力無(wú)限，但完全取代現(xiàn)有的計(jì)劃維修模式，其在自身技術(shù)、適航法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系方面仍面臨不少挑戰(zhàn)［3，7］，特別是如何與現(xiàn)行的民機(jī)計(jì)劃維修模式的有效融合。在確保飛機(jī)滿足持續(xù)適航要求的前提下，PHM技術(shù)的采用促使飛機(jī)由定時(shí)的計(jì)劃維修向更加高效的視情/預(yù)測(cè)維修轉(zhuǎn)變，如何融合吸收這些新的技術(shù)方法，制定更加有效的飛機(jī)維修任務(wù)，成為各國(guó)適航當(dāng)局和世界主流飛機(jī)制造商所面臨的重要問(wèn)題。因此，在計(jì)劃維修框架下引進(jìn)PHM技術(shù)，考慮在部分條件成熟的機(jī)載系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)上采用PHM技術(shù)，研究計(jì)劃維修模式與PHM維修模式融合，成為當(dāng)前民機(jī)PHM維修模式實(shí)踐的一條現(xiàn)實(shí)途徑［4，8-9］。

1 民機(jī)PHM維修任務(wù)分析

針對(duì)民機(jī)結(jié)構(gòu)計(jì)劃維修任務(wù)分析，國(guó)際維修政策委員會(huì)（International Maintenance Review Board Policy Board，IMRBPB）提出IP92和IP105文件建議修訂MSG-3結(jié)構(gòu)維修任務(wù)分析邏輯［10-11］，增加基于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)（Structural health monitoring，SHM）的結(jié)構(gòu)維修任務(wù)，按照固定的時(shí)間計(jì)劃評(píng)估結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)或持續(xù)的監(jiān)控結(jié)構(gòu)并在必要的時(shí)間觸發(fā)維護(hù)人員實(shí)施維修活動(dòng)。SHM技術(shù)的應(yīng)用豐富和改變了目前的基于MSG-3的結(jié)構(gòu)維修任務(wù)分析方法。雖然IP92和IP105為MSG-3計(jì)劃維修模式下融合SHM技術(shù)提供了頂層指導(dǎo)，但缺乏對(duì)SHM任務(wù)的適用性評(píng)估及具體實(shí)施準(zhǔn)則和可參考的成功商業(yè)案例［5］。2013年，美國(guó)汽車(chē)工程師學(xué)會(huì)頒布了ARP6461，提供了將SHM納入飛機(jī)維修方案的一般指導(dǎo)信息，以及符合現(xiàn)行航空法規(guī)和飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與維修慣例的驗(yàn)證和適航性要求和建議，作為原始設(shè)備制造商以及參與商業(yè)航空SHM解決方案開(kāi)發(fā)和認(rèn)證的監(jiān)管機(jī)構(gòu)和其他利益相關(guān)者的共同參考［12］。文獻(xiàn)［13］總結(jié)了在役飛機(jī)引入SHM的挑戰(zhàn)和效益，并建議在現(xiàn)有計(jì)劃維修模式下將SHM逐步引入航空業(yè)。文獻(xiàn)［14］基于SHM提出了CBM-Skip策略，以借助機(jī)載SHM系統(tǒng)跳過(guò)不必要的定期結(jié)構(gòu)維護(hù)，并認(rèn)為該策略比傳統(tǒng)定期維護(hù)可節(jié)省大量成本。文獻(xiàn)［15］將SHM與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)維修計(jì)劃相結(jié)合，對(duì)F-15特定的損傷容限結(jié)構(gòu)進(jìn)行了SHM成本效益分析，認(rèn)為將多個(gè)結(jié)構(gòu)問(wèn)題包含到更大系統(tǒng)中的系統(tǒng)方法可能更具有成本效益。文獻(xiàn)［4］介紹了Delta航空在B737飛機(jī)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)維修方案中融合SHM技術(shù)所做的努力，在當(dāng)前計(jì)劃維修模式下通過(guò)對(duì)特定結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的“熱點(diǎn)”定期監(jiān)控（Scheduled SHM，S-SHM），是從計(jì)劃維護(hù)模式過(guò)渡到完全基于狀態(tài)的預(yù)測(cè)維護(hù)方案（Automated SHM，A-SHM）所需的第一步。巴西宇航工業(yè)的觀點(diǎn)類(lèi)似，為避免與傳統(tǒng)計(jì)劃維護(hù)實(shí)踐矛盾或違背當(dāng)前適航法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系的大多數(shù)問(wèn)題，在民機(jī)結(jié)構(gòu)維修方案中先從S-SHM應(yīng)用開(kāi)始更容易取得突破［16］。文獻(xiàn)［5］提出了一種基于風(fēng)險(xiǎn)與成本分析的融合SHM技術(shù)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)檢查任務(wù)規(guī)劃方法，以解決新型SHM技術(shù)融入現(xiàn)有民機(jī)計(jì)劃維修模式中的問(wèn)題。它可以在不改變現(xiàn)有的飛機(jī)計(jì)劃定檢維修模式的情況下，有效融合基于S-SHM的新型結(jié)構(gòu)檢查策略到現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)維修計(jì)劃中，可以在權(quán)衡結(jié)構(gòu)失效風(fēng)險(xiǎn)和壽命周期維護(hù)成本的基礎(chǔ)上確定最優(yōu)的結(jié)構(gòu)檢查間隔和修理閾值。

針對(duì)考慮PHM技術(shù)的民機(jī)系統(tǒng)維修任務(wù)分析，2018年IMRBPB發(fā) 布IP180文 件［17］。IP180參考了行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，如SAE ARP6803、ARP5120及ARP6255等，提 出 了 融 入PHM的MSG-3系統(tǒng)/動(dòng)力裝置維修任務(wù)分析邏輯，即在傳統(tǒng)MSG-3分析流程結(jié)束后得到的傳統(tǒng)維修任務(wù)基礎(chǔ)上，開(kāi)展PHM任務(wù)邏輯分析，定義為維修任務(wù)第3層分析。經(jīng)過(guò)PHM維修任務(wù)分析后，可能得到的候選任務(wù)類(lèi)型包括兩類(lèi)：PHM在功能上部分地等效傳統(tǒng)維修任務(wù)，或者PHM在功能上完全地等效傳統(tǒng)維修任務(wù)，即可以解決由傳統(tǒng)任務(wù)覆蓋的全部失效原因。IP180從MSG-3邏輯和流程角度考慮融入PHM，在初始維修大綱制定時(shí)完成PHM任務(wù)分析，即考慮融入PHM技術(shù)后的維修任務(wù)是作為傳統(tǒng)任務(wù)的補(bǔ)充或完全取代。文獻(xiàn)［18］提出了基于PHM的維修模式的概念，運(yùn)用蒙特卡洛仿真方法建立了傳統(tǒng)維修模式和基于PHM維修模式的維修成本模型，綜合評(píng)價(jià)了PHM模式下的經(jīng)濟(jì)效益。文獻(xiàn)［19］考慮到PHM技術(shù)可以提前獲得組件的剩余使用壽命（Remaining useful life，RUL）的估計(jì)值，結(jié)合系統(tǒng)架構(gòu)信息和對(duì)象系統(tǒng)所有組件的RUL估計(jì)提出了系統(tǒng)級(jí)維修計(jì)劃決策支持方法，以最大限度降低了安全約束下的部件更換成本。但是，IP180沒(méi)有考慮PHM任務(wù)如何在飛機(jī)維修管理中具體應(yīng)用與驗(yàn)證，即缺少PHM維修模式在航空公司維修管理中的落地實(shí)踐方法。本文以民機(jī)空調(diào)系統(tǒng)為例，首先建立了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的空調(diào)系統(tǒng)PHM模型，并設(shè)計(jì)了空調(diào)系統(tǒng)PHM維修模式，最后探討了PHM如何在民機(jī)維修工程實(shí)踐中的應(yīng)用問(wèn)題。

2 民機(jī)空調(diào)系統(tǒng)PHM維修模式

民機(jī)空調(diào)系統(tǒng)氣動(dòng)、機(jī)械部件多，系統(tǒng)復(fù)雜度高，加之國(guó)內(nèi)大氣環(huán)境（楊柳絮、灰塵及霧霾等）問(wèn)題，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)航線運(yùn)營(yíng)的民機(jī)空調(diào)系統(tǒng)問(wèn)題更加突出?？照{(diào)系統(tǒng)中故障發(fā)生最多的是冷卻系統(tǒng)（圖2），約占總故障的60%，而在空調(diào)冷卻系統(tǒng)中最為突出的是散熱器污染堵塞及空氣循環(huán)機(jī)性能下降等故障，他們是影響飛機(jī)運(yùn)行安全、可靠與經(jīng)濟(jì)性的主要因素。因此，空調(diào)系統(tǒng)也是民機(jī)PHM預(yù)測(cè)維修模式研究與應(yīng)用的重點(diǎn)［20-21］。

圖2 B737-800空調(diào)冷卻系統(tǒng)循環(huán)制冷原理示意圖Fig.2 Schematic diagram of circulating refrigeration principle of B737-800air conditioning cooling system

Najjar等提出了一種基于模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的環(huán)控系統(tǒng)熱交換器健康評(píng)估和故障診斷方法，并取得了良好的效果［22-23］。Zhang等提出了一種基于遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)工作狀態(tài)預(yù)測(cè)方法，并利用從波音737NG飛機(jī)上采集的數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該方法［24］。Sun等利用多元狀態(tài)估計(jì)技術(shù)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)散熱器的健康狀況進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明該方法能監(jiān)測(cè)到明顯的退化趨勢(shì)［25］。杜林穎運(yùn)用仿真數(shù)據(jù)搭建基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的熱交換器的健康監(jiān)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱交換器的性能監(jiān)測(cè)［26］。美國(guó)聯(lián)合技術(shù)公司與康涅狄格大學(xué)合作研究了空調(diào)系統(tǒng)關(guān)鍵部件熱交換器的故障模式、機(jī)理和影響，基于小波變換的信號(hào)處理方法對(duì)熱交換器進(jìn)行故障診斷，并提出了系統(tǒng)級(jí)故障隔離技術(shù)［27］。總體來(lái)說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于民機(jī)空調(diào)系統(tǒng)PHM的研究主要集中在基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、仿真建模以及知識(shí)驅(qū)動(dòng)的健康評(píng)估與故障診斷方法的研究（圖3），以仿真數(shù)據(jù)驗(yàn)證為主，而基于健康評(píng)估的維修模式、維修決策等相關(guān)研究較少。

圖3 民機(jī)系統(tǒng)PHM模型開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證評(píng)估流程Fig.3 Civil aircraft system PHM model development and verification evaluation process

2.1 空調(diào)系統(tǒng)PHM模型開(kāi)發(fā)

2.1.1 需求分析與數(shù)據(jù)源

考慮PHM維修模式實(shí)施的成本效益，通過(guò)分析機(jī)隊(duì)可靠性數(shù)據(jù)，選擇對(duì)航班延誤或取消率有較高影響的系統(tǒng)或部件，或者拆換率較高的航線可更換件（Line replaceable unit，LRU）部件以及備件成本較高的大型LRU部件等，同時(shí)具備實(shí)施PHM數(shù)據(jù)條件的系統(tǒng)和部件作為PHM維修模式的應(yīng)用對(duì)象。B737NG飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)故障高發(fā)，對(duì)航班延誤或取消率有較高影響，同時(shí)B737NG飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)包括空調(diào)系統(tǒng)各類(lèi)溫度、壓力及活門(mén)開(kāi)關(guān)量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以及影響空調(diào)系統(tǒng)工況上下游系統(tǒng)和外界環(huán)境參數(shù)，如發(fā)動(dòng)機(jī)N1和N2轉(zhuǎn)速、引氣溫度/壓力、飛行高度、速度及大氣溫度等?？照{(diào)系統(tǒng)機(jī)載監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以反映飛機(jī)飛行期間空調(diào)系統(tǒng)整體及各組件的工作狀態(tài)，為空調(diào)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障分析及維修決策等提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。但飛行過(guò)程中空調(diào)系統(tǒng)受自身構(gòu)型變化、外界環(huán)境以及故障等因素的影響，其原始狀態(tài)參數(shù)變化較大（圖4），難以直接反應(yīng)空調(diào)系統(tǒng)的工作狀況以及健康狀態(tài)，需要建立相應(yīng)的PHM模型與算法。

圖4 典型航班過(guò)程空調(diào)系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)變化趨勢(shì)Fig.4 Change trend of air conditioning system state parameters in typical flight process

2.1.2 PHM模型與算法開(kāi)發(fā)

民機(jī)系統(tǒng)PHM模型包括基于系統(tǒng)解析模型及基于系統(tǒng)故障特征值以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的模型，特別是針對(duì)在役民機(jī)型號(hào)，用戶(hù)掌握的設(shè)計(jì)信息有限，建立系統(tǒng)解析模型比較困難，同時(shí)因?yàn)槊駲C(jī)機(jī)載系統(tǒng)的安全性和高可靠性的特點(diǎn)，系統(tǒng)故障或失效樣本較少，建立基于故障特征值的模型同樣比較困難，因此基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法是現(xiàn)役民機(jī)系統(tǒng)PHM模型開(kāi)發(fā)的重要途徑。根據(jù)飛機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中采集的各種監(jiān)測(cè)參數(shù)構(gòu)建的系統(tǒng)基線模型能夠更為準(zhǔn)確地反應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行特征，這種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模的方法，比如多元狀態(tài)估計(jì)［28-29］、隨機(jī)森林［30］和深度學(xué)習(xí)［31］等方法在民機(jī)系統(tǒng)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

按照MSET建模步驟，首先建立空調(diào)系統(tǒng)熱交換器觀測(cè)向量［23］，即

X=[SAT，TAT，N2，MFDT，RAMT]T

式中：SAT、TAT、N2、MFDT、RAMT分別為外界大氣靜溫、總溫、發(fā)動(dòng)機(jī)高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、空調(diào)混合總管溫度及沖壓空氣溫度。

選擇歷史健康數(shù)據(jù)構(gòu)建訓(xùn)練矩陣。在歷史健康數(shù)據(jù)的選擇上，選擇飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)在健康狀態(tài)下的正常數(shù)據(jù)構(gòu)建非參數(shù)化的訓(xùn)練矩陣有

因?yàn)橛?xùn)練矩陣中5個(gè)變量的量綱各不相同，不同參數(shù)絕對(duì)值相差很大，為了保證非線性運(yùn)算符能夠準(zhǔn)確衡量不同向量之間的距離，需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。訓(xùn)練矩陣構(gòu)建后對(duì)各路傳感器信號(hào)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理

式中：xi(tj)為第i個(gè)參數(shù)序列在tj時(shí)刻的取值；μi和σi分別為第i個(gè)參數(shù)序列的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。

訓(xùn)練矩陣D可以被認(rèn)為是空調(diào)系統(tǒng)在健康運(yùn)行狀態(tài)下所采集數(shù)據(jù)建立的熱交換器基線模型，模型定義了正常運(yùn)行狀態(tài)下壓縮機(jī)出口溫度參數(shù)所對(duì)應(yīng)的范圍。因此，在熱交換器健康狀況下當(dāng)新到一組監(jiān)測(cè)參數(shù)時(shí)，用基線模型所求出的該溫度偏差值應(yīng)該在0附近波動(dòng)，當(dāng)熱交換器出現(xiàn)性能退化或者突然故障，則用基線模型求出的該溫度偏差值會(huì)偏離基線，當(dāng)偏差值超過(guò)了預(yù)先設(shè)置的故障預(yù)警值則觸發(fā)維修活動(dòng)。

2.1.3 PHM算法評(píng)估與驗(yàn)證

工程實(shí)踐中需要對(duì)PHM模型進(jìn)行性能評(píng)估，包括故障監(jiān)測(cè)算法虛警率漏警率以及故障預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)精度、預(yù)測(cè)窗口及不確定性區(qū)間等。通過(guò)外場(chǎng)故障樣本或?qū)嶒?yàn)室故障注入試驗(yàn)數(shù)據(jù)，開(kāi)展模型算法評(píng)估驗(yàn)證。

文獻(xiàn)［23］選擇6架B737NG飛機(jī)1年的外場(chǎng)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證所建基線模型的準(zhǔn)確性。圖5所示為編號(hào)為A的飛機(jī)利用MSET基線模型計(jì)算的反應(yīng)空調(diào)性能退化的特征參數(shù)，即RAMT的偏差值?；谀澈娇展咎峁┑?架B737NG飛機(jī)1年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)該基線模型進(jìn)行了驗(yàn)證，根據(jù)偏差值序列的變化情況適當(dāng)安排維修時(shí)間，避免非計(jì)劃的維修，實(shí)現(xiàn)熱交換器的視情維修［23］?；诔醪津?yàn)證效果，某航空公司進(jìn)一步推廣應(yīng)用于整個(gè)機(jī)隊(duì)的空調(diào)系統(tǒng)健康監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)機(jī)隊(duì)空調(diào)性能在線監(jiān)控，有效避免了因散熱器故障導(dǎo)致的不正常事件及非計(jì)劃拆換維修等，產(chǎn)生了明顯的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益。

圖5 飛機(jī)A左右空調(diào)系統(tǒng)壓縮機(jī)出口溫度偏差值序列Fig.5 Sequence of temperature deviation values of compressor outlets of left and right air conditioning systems of airplane A

2.2 空調(diào)系統(tǒng)PHM維修模式

在基于MSG-3的計(jì)劃維修模式下，針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)熱交換器有3項(xiàng)計(jì)劃維修工作，如表1所示。其中熱交換器計(jì)劃拆換工作是飛機(jī)制造商推薦的維修工作計(jì)劃文件（Maintenance planning document，MPD）要求，其維修間隔是2000飛行循環(huán)（Flight cycle，F(xiàn)C），主要工作是拆換裝機(jī)時(shí)間即將達(dá)到2000FC的熱交換器，然后開(kāi)展離位深度清潔和滲透測(cè)試等工作。另外，航空公司工程部門(mén)針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)故障高發(fā)導(dǎo)致的非計(jì)劃維修事件問(wèn)題，在現(xiàn)有MPD計(jì)劃維修任務(wù)基礎(chǔ)上，額外增加兩項(xiàng)計(jì)劃維修工作，即熱交換器的在翼清潔與管道溫度定期檢查。在翼清潔工作主要是通過(guò)在翼的沖洗熱交換器沖壓空氣端以恢復(fù)其性能，2個(gè)月進(jìn)行一次在翼清潔；空調(diào)分配管溫度檢測(cè)工作是航空公司測(cè)試左右空調(diào)組件輸出的穩(wěn)定性，保障艙室有合適溫度輸入，該項(xiàng)工作只是檢測(cè)表征空調(diào)組件性能，不能對(duì)部件性能恢復(fù)有所提高。此外，由于空調(diào)系統(tǒng)會(huì)發(fā)生超溫及組件跳開(kāi)等突發(fā)故障，航線維修人員要根據(jù)不正常事件的影響情況判定是進(jìn)行在翼清潔還是拆換送修，因此導(dǎo)致非計(jì)劃維修事件的發(fā)生具有一定的隨機(jī)性，如圖6所示。

表1 空調(diào)系統(tǒng)熱交換器計(jì)劃維修任務(wù)Table1 Scheduled maintenance tasks for heat exchanger of air conditioning system

圖6 傳統(tǒng)計(jì)劃維修模式下空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)維護(hù)工作Fig.6 Related maintenance work of air conditioning system under traditional scheduled maintenance mode

民機(jī)空調(diào)系統(tǒng)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用將優(yōu)化空調(diào)維修任務(wù)，一些傳統(tǒng)的依靠人工實(shí)施的定時(shí)檢查任務(wù)將可能被自動(dòng)化的健康監(jiān)測(cè)技術(shù)取代，相應(yīng)的計(jì)劃維修任務(wù)將被取消還，另有一部分計(jì)劃維修工作，比如性能恢復(fù)及定期更換報(bào)廢等將依據(jù)健康評(píng)估和預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)換成視情維修或預(yù)測(cè)維修任務(wù)。

根據(jù)PHM維修任務(wù)分析邏輯，將表1中“空調(diào)系統(tǒng)熱交換器計(jì)劃維修任務(wù)”作為PHM候選任務(wù)進(jìn)行分析。針對(duì)“管道溫度測(cè)試”（判定流程見(jiàn)圖7），問(wèn)題1“PHM是否有能力檢測(cè)到需要潤(rùn)滑或勤務(wù)的工作”的回答是“No”，因?yàn)榭照{(diào)系統(tǒng)的熱交換器不需要潤(rùn)滑和勤務(wù)工作；問(wèn)題2“PHM是否有能力檢測(cè)到退化”的回答是“Yes”，根據(jù)本文2.1 節(jié)開(kāi)發(fā)的空調(diào)系統(tǒng)PHM模型提取的特征參數(shù)可有效反映空調(diào)系統(tǒng)熱交換器性能退化；第3個(gè)問(wèn)題“PHM是否有能力在影響飛機(jī)運(yùn)行前，為糾正影響正常使用的退化狀態(tài)工作提供足夠的準(zhǔn)備時(shí)間”的回答為“Yes”，可以通過(guò)設(shè)定不同的超限閾值來(lái)調(diào)整維修準(zhǔn)備時(shí)間；問(wèn)題4“PHM程序或工作是否有效”的回答為“Yes”，通過(guò)2.1 節(jié)的PHM模型外場(chǎng)驗(yàn)證可以證明PHM工作是有效的；問(wèn)題5“PHM是否完全滿足傳統(tǒng)任務(wù)的目的”的回答是“Yes”，傳統(tǒng)的定期管道溫度檢測(cè)目的是為了評(píng)估熱交換器性能狀態(tài)并決定是否需要進(jìn)行額外的性能恢復(fù)工作，而利用2.1 節(jié)提出的PHM模型評(píng)估熱交換器性能，完全可以滿足傳統(tǒng)維修任務(wù)，即定期管道溫度檢測(cè)的目的。因此，本案例中選擇“Yes”，并確定選擇PHM替代傳統(tǒng)的“管道溫度檢測(cè)”任務(wù)；最后管道溫度監(jiān)測(cè)任務(wù)來(lái)源于航空公司工程技術(shù)部門(mén)，而不是來(lái)源于MPD，因此可以直接由工程技術(shù)部門(mén)決策是否采納。

圖7 PHM維修任務(wù)分析邏輯流程在空調(diào)熱交換器上的應(yīng)用（“管道溫度檢查”）Fig.7 Application of PHM maintenance task analysis logic flow to air-conditioning heat exchanger(“Pipe temperature check”)

針對(duì)“熱交換器在翼清潔”的PHM維修任務(wù)分析與“管道溫度檢查”流程類(lèi)似，但在“PHM是否完全滿足傳統(tǒng)任務(wù)的目的”這一問(wèn)題上有所區(qū)別，傳統(tǒng)的維修任務(wù)是一項(xiàng)定期的性能恢復(fù)任務(wù)，而針對(duì)空調(diào)熱交換器的PHM任務(wù)僅能夠?qū)崿F(xiàn)熱交換器性能評(píng)估，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)熱交換器性能恢復(fù)，不能完全取代傳統(tǒng)的“在翼清潔”任務(wù)，因此該分析流程里選擇“綜合PHM的維修任務(wù)”，即結(jié)合PHM實(shí)施熱交換器的視情維修。

針對(duì)“熱交換器定期拆換”的PHM維修任務(wù)分析與“熱交換器在翼清潔”流程類(lèi)似，傳統(tǒng)的維修任務(wù)是通過(guò)定期拆換熱交換器進(jìn)行離位檢查和維修進(jìn)而恢復(fù)性能，而針對(duì)空調(diào)熱交換器的PHM任務(wù)僅能夠?qū)崿F(xiàn)熱交換器性能評(píng)估，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)熱交換器的性能恢復(fù)，不能完全取代傳統(tǒng)的“定期拆換”任務(wù)，因此該分析流程里選擇“綜合PHM的維修任務(wù)”，即結(jié)合PHM實(shí)施熱交換器的視情維修，由定期拆換轉(zhuǎn)換為基于PHM的視情拆換或預(yù)測(cè)拆換。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的“熱交換器定期拆換”任務(wù)來(lái)源于MPD，需要提交工業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)討論并由局方正式批準(zhǔn)才能實(shí)施。

因此，可以借助空調(diào)系統(tǒng)PHM取消部分的定期檢查任務(wù)（管道溫度檢查），并將定期在翼清潔任務(wù)及定期拆換任務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐暻榫S修任務(wù)。特別是“管道溫度檢查”及“定期在翼清潔任務(wù)”兩項(xiàng)計(jì)劃維修任務(wù)來(lái)源于航空公司工程技術(shù)部門(mén)，經(jīng)由工程技術(shù)部門(mén)評(píng)估批準(zhǔn)后即可實(shí)施，而“定期拆換任務(wù)”來(lái)源于局方批準(zhǔn)的MPD，因此首先需要提交工業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)評(píng)估并提交局方批準(zhǔn)后方可實(shí)施。

空調(diào)系統(tǒng)基于PHM的維修模式如圖8可知，實(shí)施基于PHM監(jiān)控的維修模式可以取消定時(shí)管道溫度檢查工作，取消計(jì)劃周期為14d的管道溫度測(cè)試工作可以減少1.5 工時(shí)/次。此外，傳統(tǒng)的在翼清潔工作改為動(dòng)態(tài)的基于熱交換器性能評(píng)估的視情清潔工作，平均可節(jié)省4個(gè)維修工時(shí)。原有的2000飛行循環(huán)的計(jì)劃送修工作，需要獲得工業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)和局方批準(zhǔn)才可以實(shí)施，因此現(xiàn)行維修模式下此項(xiàng)維修任務(wù)正常進(jìn)行，但通過(guò)監(jiān)控可以發(fā)現(xiàn)性能?chē)?yán)重退化的熱交換器從而提前開(kāi)展拆換送修工作，避免非計(jì)劃拆換工作。

圖8 空調(diào)系統(tǒng)基于PHM的維修模式Fig.8 PHM-based maintenance mode of air conditioning system

3 空調(diào)系統(tǒng)PHM維修模式成本分析

3.1 計(jì)劃維修模式成本分析

在傳統(tǒng)的計(jì)劃維修模式下，空調(diào)熱交換器維修成本包含管道溫度測(cè)試平均費(fèi)用CI、熱交換器在翼清潔平均費(fèi)用CP、定期拆換送修平均費(fèi)用CF（拆換+送修費(fèi)用）及平均延誤費(fèi)用CD（含有延誤費(fèi)用和航班取消費(fèi)用）。根據(jù)某航空公司統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，某機(jī)型環(huán)控系統(tǒng)熱交換器故障導(dǎo)致的非計(jì)劃停機(jī)事件和航班延誤事件每年平均2起左右，由2016—2019年發(fā)生故障數(shù)據(jù)擬合出其故障發(fā)生率為Beta分布

假設(shè)在仿真周期內(nèi)空調(diào)分配管道溫度測(cè)試維護(hù)工作執(zhí)行m次（其中打包測(cè)試占90%，單獨(dú)測(cè)試10%），計(jì)劃的熱交換器在翼清潔預(yù)防維修n次，定期送修更換k次，整個(gè)機(jī)隊(duì)空調(diào)熱交換器性能退化導(dǎo)致的不正常事件g起，機(jī)隊(duì)規(guī)模為N架飛機(jī)。在計(jì)劃維修模式下維修成本仿真認(rèn)為，只要出現(xiàn)不正常事件就要開(kāi)展非計(jì)劃航線維修，根據(jù)故障情況實(shí)施在翼清潔或者拆換送修。維修歷史統(tǒng)計(jì)表明，熱交換器故障引起的非計(jì)劃維修中需要采用提前拆換工作的占比21%，而其余的79%則可以通過(guò)在翼清潔工作恢復(fù)性能?？紤]延誤影響，由維修歷史統(tǒng)計(jì)，空調(diào)系統(tǒng)引起的不正常事件4%會(huì)引起延誤，平均延誤2h。在計(jì)劃維修模式下B737NG空調(diào)系統(tǒng)熱交換器維修成本為

利用離散事件仿真軟件Arena［32］進(jìn)行計(jì)劃維修模式下空調(diào)系統(tǒng)熱交換器的維修事件建模仿真，模型結(jié)構(gòu)如圖9所示，模型符號(hào)注釋見(jiàn)表2。

圖9 空調(diào)系統(tǒng)熱交換器計(jì)劃維修事件仿真模型Fig.9 Simulation model of scheduled maintenance event for heat exchanger of air conditioning system

表2 熱交換器計(jì)劃維修事件仿真模塊Table2 Simulation module of heat exchanger scheduled maintenance event

根據(jù)某航空公司的運(yùn)營(yíng)情況對(duì)環(huán)控系統(tǒng)熱交換器的維修成本項(xiàng)目進(jìn)行估算，其中在翼清潔費(fèi)用為800元/次?？照{(diào)分配管道打包測(cè)試是指航后測(cè)試空調(diào)分配管溫度時(shí)，需要在地面開(kāi)啟輔助動(dòng)力裝置，在此期間同步開(kāi)展其他檢查工作。單獨(dú)測(cè)試是只為分配管溫度測(cè)試而在地面開(kāi)啟輔助動(dòng)力裝置，成本包括：檢查成本、燃油成本及輔助動(dòng)力裝置可用壽命損耗折算成本。同時(shí)分配管溫度測(cè)試工作需要在地面啟動(dòng)輔助動(dòng)力裝置，燃油消耗大概為100kg/h，而啟動(dòng)輔助動(dòng)力裝置的壽命折損消耗約為4000元/時(shí)。結(jié)合工程實(shí)際，該測(cè)試工作經(jīng)常和其他工作打包在地面輔助動(dòng)力裝置啟動(dòng)期間開(kāi)展，通過(guò)工程經(jīng)驗(yàn)假設(shè)分配管溫度測(cè)試工作分為組合測(cè)試和單獨(dú)測(cè)試，比例為9∶1，組合測(cè)試1次為1020元，單獨(dú)測(cè)試1次為7500元。定期送修成本包括單次拆換成本和單次送修成本，目前航空公司采用包修方式，而包修總價(jià)應(yīng)該與送修次數(shù)相關(guān)，本文按平均單次送修費(fèi)用30000元。飛機(jī)延誤成本涉及較多，空調(diào)系統(tǒng)熱交換器引起的延誤很少，可能發(fā)生在航前維修不及時(shí)導(dǎo)致的延誤，折算為延誤時(shí)間2h（每小時(shí)延誤成本5000元=燃油成本+輔助動(dòng)力裝置壽命消耗+其他），單次延誤成本約為1萬(wàn)元。

對(duì)模型設(shè)定仿真時(shí)長(zhǎng)為10年，機(jī)隊(duì)規(guī)模設(shè)置為90架，仿真次數(shù)10000次，得到如圖10所示的仿真結(jié)果，即管道定期溫度檢測(cè)事件的次數(shù)m=261，熱交換器在翼定期清潔的發(fā)生次數(shù)n=61，熱交換器拆換的發(fā)生次數(shù)k=11，非計(jì)劃故障發(fā)生次數(shù)g=36。注意：k、m、n均表征單架飛機(jī)次數(shù)，而g是根據(jù)整個(gè)機(jī)隊(duì)運(yùn)行情況的仿真結(jié)果。由計(jì)劃維修成本式（4）可知，單架飛機(jī)運(yùn)行10年的情況下，針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的熱交換器總維修成本在82萬(wàn)元左右。

圖10 計(jì)劃維修模式下熱交換器維修事件仿真Fig.10 Simulation of heat exchanger maintenance event in scheduled maintenance mode

3.2 PHM維修模式成本分析

實(shí)施基于PHM的維修，由于PHM算法自身漏警或虛警問(wèn)題，不可避免地會(huì)出現(xiàn)潛在故障發(fā)生卻沒(méi)有檢查到系統(tǒng)故障，產(chǎn)生了漏警而最終導(dǎo)致非計(jì)劃維修事件；或者無(wú)故障發(fā)生，但PHM檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生虛警，需要在非計(jì)劃時(shí)間檢查確認(rèn)虛警。本文2.1 節(jié)提出的方法在整個(gè)機(jī)隊(duì)推廣應(yīng)用后，基于外場(chǎng)數(shù)據(jù)和工程師經(jīng)驗(yàn)判斷，空調(diào)系統(tǒng)PHM算法漏警率MAR＜8%，虛警率FAR＜5%。因此，空調(diào)熱系統(tǒng)PHM維修成本包括：在翼清潔預(yù)防維修平均費(fèi)用CP、定期送修平均費(fèi)用CF（拆換+送修費(fèi)用）CP＜CF、平均延誤費(fèi)用CD（含有延誤費(fèi)用和航班取消費(fèi)用），虛警引起的檢查平均費(fèi)用CIF及空調(diào)系統(tǒng)PHM開(kāi)發(fā)成本CPR。假設(shè)在仿真周期內(nèi)基于PHM監(jiān)控的在翼清潔預(yù)防維修n′次，定期送修更換k′次，虛警事件i次，漏警事件j次，可提前拆換避免的不正常事件有r次，注意事件是針對(duì)整個(gè)機(jī)隊(duì)的仿真。建立仿真模型時(shí)根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于空調(diào)系統(tǒng)引起的不正常事件4%會(huì)引起延誤，平均延誤2h。在PHM維修模式下空調(diào)系統(tǒng)熱交換器維修成本為

假設(shè)PHM維修模式下，不正常事件導(dǎo)致飛機(jī)延誤費(fèi)用10000元/次；虛警事件是需要進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)的費(fèi)用為3000元/次；PHM系統(tǒng)改裝費(fèi)包括單機(jī)硬件改裝費(fèi)用及配置維護(hù)系統(tǒng)和人員培訓(xùn)費(fèi)用，該費(fèi)用是一次性的成本，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)估算為5萬(wàn)元。

利用離散事件仿真軟件Arena進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)PHM維修模式仿真，模型結(jié)構(gòu)如圖11所示，模型符號(hào)注釋見(jiàn)表3。

表3 空調(diào)系統(tǒng)PHM維修模式仿真模塊Table3 Simulation module of air conditioning system in PHM maintenance mode

圖11 空調(diào)系統(tǒng)PHM維修模式下維修事件仿真模型Fig.11 Simulation model of maintenance events in PHM maintenance mode of air conditioning system

設(shè)定仿真時(shí)長(zhǎng)為10年，仿真次數(shù)10000次，得到如圖12所示仿真結(jié)果，代入式得到PHM維修模式下熱交換器維修成本約為43萬(wàn)元。

圖12 PHM維修模式仿真10年的結(jié)果Fig.1210 years of simulation results of PHM maintenance mode

3.3 兩維修模式下的成本效益對(duì)比分析

圖13（a，b）分別為5、10、15、20年的情況下計(jì)劃維修和PHM維修模式下的各類(lèi)維修事件發(fā)生次數(shù)對(duì)比。在傳統(tǒng)維修模式下，需要定期（每14d）對(duì)空調(diào)分配管溫度進(jìn)行測(cè)試檢查，而PHM維修模式下則取消了此類(lèi)檢查，圖13中PHM模式下的檢查測(cè)試事件是指在PHM監(jiān)測(cè)下針對(duì)出現(xiàn)的虛警事件的系統(tǒng)檢查，檢查的耗時(shí)和成本比傳統(tǒng)計(jì)劃維修模式下的人工管道溫度檢查要相對(duì)較高，但由于開(kāi)發(fā)的PHM算法虛警率較低，仿真結(jié)果顯示虛警事件次數(shù)極少。對(duì)在翼清潔事件來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)計(jì)劃維修模式是每2個(gè)月做1次定期清潔，實(shí)施PHM后仿真結(jié)果顯示的發(fā)生次數(shù)上與傳統(tǒng)計(jì)劃維修差別不大，這主要是在本文了假設(shè)熱交換器性能退化周期為均值為2個(gè)月，偏差為10%的正態(tài)分布。因此，其基于PHM的熱交換器視情維修的平均周期在2個(gè)月左右，所以?xún)煞N維修模式下在翼清潔次數(shù)差別不大。目前，航空公司基本采取每2個(gè)月做1次定期在翼清潔，無(wú)法獲取熱交換器無(wú)維修時(shí)間大于2個(gè)月的數(shù)據(jù)樣本，因此本文研究里相對(duì)保守一點(diǎn)，熱交換器性能退化周期為均值為2個(gè)月。后續(xù)實(shí)施視情維修后，可重新收集數(shù)據(jù)進(jìn)而更新熱交換器性能退化周期的分布。即便如此，實(shí)施PHM維修模式表現(xiàn)出兩個(gè)主要優(yōu)勢(shì)：一是維修間隔是通過(guò)基于系統(tǒng)健康評(píng)估的結(jié)果，避免了熱交換器的過(guò)度清潔；二是可以通過(guò)對(duì)清潔后的健康狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)測(cè)，能夠保證清潔質(zhì)量。對(duì)比兩種維修模式下的拆換事件可以發(fā)現(xiàn)，PHM維修模式下的拆換送修次數(shù)要比較多，主要是因?yàn)镻HM維修模式下的拆換送修次數(shù)是定期拆換事件和PHM識(shí)別出的可提前拆換送修的事件之和，通過(guò)提前拆換送修可以避免大量的不正常事件的發(fā)生。目前“熱交換器2000飛行循環(huán)拆換送修”任務(wù)來(lái)源于MPD，更改為PHM維修模式需要局方批準(zhǔn)，因此在本文仿真里并沒(méi)有把這項(xiàng)任務(wù)完全轉(zhuǎn)換為PHM維修，未來(lái)這項(xiàng)任務(wù)實(shí)施PHM維修后將大大減少熱交換器拆換送修次數(shù)，進(jìn)一步降低維修成本。PHM維修模式下的不正常事件的產(chǎn)生主要來(lái)自于漏警產(chǎn)生，但算法的漏警率控制在可接受的范圍內(nèi)，所以不正常事件的產(chǎn)生也是極少數(shù)的，而在傳統(tǒng)計(jì)劃維修模式下的不正常事件較多，也會(huì)造成很多航班延誤成本的支出。

圖13 不同實(shí)施周期內(nèi)下的各類(lèi)事件仿真數(shù)量對(duì)比Fig.13 Comparison of simulation numbers of various events in different implementation cycles

根據(jù)仿真結(jié)果和成本評(píng)估模型，分別計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)PHM維修模式實(shí)施5、10、15、20年周期內(nèi)，計(jì)劃維修和基于PHM監(jiān)控維修的總成本，如表4所示。由表4可以看出，對(duì)于1架飛機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)而言，PHM維修模式實(shí)施5年可以節(jié)約40%左右的維修成本節(jié)省，實(shí)施10年成本節(jié)省約為48%，實(shí)施15年成本節(jié)省49%，實(shí)施20年成本節(jié)省51%。數(shù)據(jù)表明，實(shí)施PHM維修模式具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，可以大幅度節(jié)約維修成本，而實(shí)施周期越長(zhǎng)，綜合經(jīng)濟(jì)效益越大，這是因?yàn)閷?shí)施PHM維修之前需要改裝設(shè)計(jì)等初始費(fèi)用，仿真評(píng)估中設(shè)置為單機(jī)PHM改裝設(shè)計(jì)費(fèi)用為50000元。以空調(diào)系統(tǒng)PHM維修模式實(shí)施周期為10年計(jì)，單架飛機(jī)可節(jié)省維修成本40萬(wàn)左右，某航空公司150余架飛機(jī)的機(jī)隊(duì)可節(jié)省維修成本在6000萬(wàn)元左右，即每年可以為航空公司節(jié)約600萬(wàn)元維修成本。

表4 不同實(shí)施周期內(nèi)維修成本評(píng)估結(jié)果Table4 Maintenance cost assessment results in different implementation cycles

4 結(jié) 論

民機(jī)維修理論的發(fā)展與民機(jī)新技術(shù)的采用、特別是飛機(jī)機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)、健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的引進(jìn)將改變目前的飛機(jī)計(jì)劃維修模式，極大地減少停機(jī)時(shí)間和檢查的人工成本，有效地降低飛機(jī)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。近幾年航空PHM技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展，部分技術(shù)具備較高的成熟度，但如何在民機(jī)維修工程實(shí)踐中應(yīng)用這些技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)PHM預(yù)測(cè)維修模式仍面臨不少挑戰(zhàn)。特別是與現(xiàn)行的民機(jī)計(jì)劃維修模式的有效融合，在確保飛機(jī)滿足持續(xù)適航要求的前提下，在民機(jī)初始維修任務(wù)制定中如何融合PHM技術(shù)以及基于PHM的新維修模式的探討，制定更加經(jīng)濟(jì)有效的民機(jī)全壽命維修任務(wù)，成為各國(guó)適航當(dāng)局和世界主要民機(jī)制造商所面臨的重要課題。

本文研究了基于PHM的民機(jī)預(yù)測(cè)維修模式，提出了在現(xiàn)有計(jì)劃維修模式下，有效融合PHM維修任務(wù)的方法，并探討了針對(duì)不同類(lèi)型維修任務(wù)的分析流程，以B737NG空調(diào)系統(tǒng)為例，借助離散事件仿真驗(yàn)證了基于PHM的預(yù)測(cè)維修模式的經(jīng)濟(jì)效益?；赑HM的維修模式不僅可以減少部分定期檢查工作，延長(zhǎng)拆換清潔時(shí)間間隔，還可以通過(guò)提前監(jiān)測(cè)來(lái)減少非計(jì)劃的維修事件。對(duì)比傳統(tǒng)的計(jì)劃維修模式，基于PHM的預(yù)測(cè)維修模式極大地節(jié)約了成本。進(jìn)一步推廣應(yīng)用到整機(jī)其他系統(tǒng)、甚至結(jié)構(gòu)將帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益，而實(shí)施PHM維修模式還將減少航班不正常事件，帶來(lái)顯著的安全效益以及綜合效益。

隨著飛機(jī)健康管理技術(shù)的發(fā)展，基于健康管理的飛機(jī)維護(hù)理念成為未來(lái)民機(jī)維護(hù)的必然趨勢(shì)，國(guó)際主流廠商如波音和空客都計(jì)劃在新型號(hào)或現(xiàn)有型號(hào)的改進(jìn)中使用該方法以降低維護(hù)成本，提高機(jī)型競(jìng)爭(zhēng)力。雖然局方和工業(yè)方都對(duì)相關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開(kāi)展了深入的研究，但目前國(guó)內(nèi)外局方對(duì)這一技術(shù)均沒(méi)有適用的法規(guī)與指導(dǎo)文件，對(duì)各環(huán)節(jié)的主要評(píng)定和符合性方法缺少實(shí)質(zhì)性的指導(dǎo)，成為目前民機(jī)PHM維修模式落地所面臨的主要困境，也是需要局方、工業(yè)方和學(xué)術(shù)界共同努力的方向。