IT技术的发展对民航飞机维修方式的影响

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　　摘 要：IT技术的发展推动着各行各业的飞速发展，使整个社会进入信息时代，航空维修业也在悄然发生变化。信息和通讯科学、计算机技术的发展，让信息收集和分析更容易。安全和经济效益的压力让航空公司不断探索改变传统维修方式的方法，进而达到提高安全性和经济性的目的，寻找安全和经济效益新的平衡点。
　　关键词：IT技术;维修方式;预测性维修;实时监控
　　一、概述
　　IT技术（Information Technology）在百度百科中的定义是信息技术，是用于管理和处理信息所采用的各种技术总和。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及软件，也常被称为信息和通讯技术（Information and Communications Technology，ICT），主要包括传感技术、计算机与智能技术、通讯技术和控制技术。
　　飞机维修是飞机运行中的重要环节，任何一次飞机的飞行都是以必要的维修工作来保证的。飞机维修既要保障飞行安全，又要保障航班正点，同时还要考虑经营成本。早期的飞机维修以安全为主要考量，维修成本很高。随着喷气式客机的投入运营，新的维修思想开始在安全第一的前提下，降低维修成本，进而降低飞机运行成本。这种新的维修思想一直沿用至今。但是随着科技的进步，IT技术的发展，这种维修思想和维修方式正不断发生着变化。
　　二、民航飞机维修方式及其发展介绍
　　早期的飞机维修研究发现，飞机的可靠性和使用时间有一定关系，于是本着安全第一、预防为主的思想，建立了早期或者说是原始的维修理论和维修方式，即定时维修，包括定期检查、定期修理和定期大修（翻修），这种维修方式是有效的，在飞机维修行业实行了60多年。
　　20世纪60年代，随着喷气客机投入运营，为保证安全，按原始的维修方式，只能增加检查次数，缩短翻修间隔，成本高昂，但安全效果并不好。因此，美国开始了新维修方式的研究，形成了以可靠性为中心的维修理论，从飞机整体可靠性出发，对单个零件进行可靠性分析，针对具体情况来采取具体的维修方式，将原始定时维修方式进行了升级。
　　这种以可靠性为中心的维修理论一直沿用至今，在这一理论指导下，形成了3种飞机维修方式：
　　（一）定时维修（HARD TIME—HT）
　　对一些经过分析，对时间敏感，到一定时间后故障突增的零部件，依然采用原始的维修方式，给予一定的使用时限，到时候予以更换、报废，这就是现在的时寿件或叫寿命件。
　　（二）视情维修（ON CONDITION）
　　通过对零部件的定期检查、检测来监测其使用情况，根据零部件的具体情况来决定维修或更换或继续使用，大大减少了工作量，缩短了工作时间，使零部件充分利用，由于减少了拆装，多数情况下还降低了事故率。
　　（三）状态监控（CONDITION MONITORING）
　　对不直接影响飞行安全，即使发生故障，飞机仍然安全运行的部件，进行有效的监控，一旦发生故障，可以立即被发现，留待可能的时刻进行排故。这种方式可以节省大量的人力物力。
　　三种维修方式既没有明确的分界线，也没有一个绝对的方法来确定哪种方式适用于哪种项目，既没有等级上下之分，也没有任何重要性排序。采取何种维修方式首先取决于飞机硬件设计，其次取决于航空公司对于经济性的考虑。由于各公司机队规模、机型组成不同、工作环境、航线、航程及维修经验等的不同，会采取不同的方式，将三种维修方式有机的结合，以达到各自的安全与效益的平衡点。
　　IT技术的发展，让数据采集和数据分析变得更加容易，近10年来出现了实时监控方式和预测性维修方式，并快速发展了起来。预测性维修是利用飞机上的传感器和计算机以及地面设备，替代通过拆解和目测检查进行的维护工作，是利用计算机为飞机或零部件体检。这种方式可以降低成本，缩短飞机的停场时间，得到了制造商、航空公司、维修企业甚至一些咨询公司的高度重视，他们均有开发成功的预测性维修系统在飞机维修工作中应用，并且在持续开发升级更全面预测更准确的系统。实时监控方式是利用飞机上的ACMS系统及ACARS系统将飞机实时数据传回地面基站，地面基站通过计算机对数据进行实时分析，将飞机故障展现在维修监控人员面前，以便于提前准备应对，大大缩短了维修准备时间，对保障飞行安全和航班正點作用明显。
　　三、IT技术在民航飞机维修中的应用
　　随着科技的进步，飞机及零部件的设计越来越智能化，这为预防性维修和实时监控的实现奠定了基础。大型OEM厂家都开发有基于飞机整体或单个系统的预防性维修和实时监控系统。比如民航人熟知的空客公司的Airman系统，普惠公司的ADEM系统，都是既可以对飞机或发动机进行持续监控，又可以把监测到的故障或警告信息传递到地面。
　　由于数据的敏感性和安全性，现在大型航空公司或者维修企业已经开始开发和使用自主研发的维修系统。
　　飞机上的ACMS系统中存有大量的参数，除了厂家预设的报文外，还可以自主编程产生客户化报文再与ACARS系统相结合，可以实现飞机数据的实时或定时传输，通过对数据的实时监控和趋势分析，来判断飞机的状态，预防一些故障的发生，或者对发生的故障提前启动排故流程缩短工作时间。目前国内很多航空公司或维修企业利用这一功能，结合自主开发的计算机系统，实现了飞机故障的实时监控和部分飞机系统的预测性维修。
　　中国国际航空公司和北京飞机维修工程有限公司（AMECO）的OMIS和ADP系统，可以将采集到的飞机故障信息通过ACARS系统传递给地面站，实现故障信息的在线监控和实时跟踪，为维修决策提供了大量数据，还可以利用现有的飞机维修手册向维修人员提供辅助信息，缩短了故障诊断时间，提高了维修工作效率。他们同时通过编写客户化报文，实现了机组氧气系统、APU性能、发动机滑油消耗率等多个系统性能的预测。他们通过计算机对QAR数据进行分析，实现了飞机引气系统、空调系统性能的有效监控和预测，在飞机系统故障报警，影响航班运行前计划性的采取维修措施。 　　中国南方航空的飞机远程诊断实时跟踪系统（ACRDRTS）同样可以实时监控飞机和发动机的运行状态，报告、预报故障信息。
　　吉祥航空借助部件厂家提供的工具软件AGS IV，利用ACMS自编程序，实时监控发动机滑油量，在滑油量异常时触发ACARS报文，及时通知维修控制人员，以便尽快采取维护措施，避免空停。
　　IT技术除了应用在飞机故障监控、预测诊断外，还广泛应用于飞机维修的工程管理和维修计划工作中。IT技术的发展让维修控制和计划工作更精准。早期维修工作，因为都是人去控制和把握，飞机的运行数据获取不便，为了保证持续适航维修方案（CAMP）的实施，往往会将介于2次定检之间的维修项目，牺牲掉部分部件寿命，打包到相应的定检中实施。这样实际上是一种浪费，浪费了零部件的有效生命，增加了维修工作和维修次数。IT技术的发展让我们可以通过计算机和信息技术几乎实时的更新飞机或发动机运行数据（如飞行小时FH、飞行循环FC等），通过计算机系统将飞机运行数据和CAMP工作项目间隔进行比对，维修计划人员可以很好的制定维修计划，而不必牺牲太多的零部件有效生命。国航和东航引入的SAP系统均可以实现这样的功能，并且可以实现维修工作上下游的联动，实现航材、工具等维修支持系统与维修工作的联动。CAMP单控条目不断增加，减少集中停场时间，降低飞机维修成本，减少零部件寿命期内的维修次数，某种程度上也减少了维修差错的发生。
　　四、IT技术的发展对民航飞机维修方式的影响及应用前景
　　IT技术让飞机状态实时监控得以实现，把维修和航班运营连成整体，能够有效的促进机组人员与维修人员的联系，实现维修人员对飞机的全球实时跟踪和控制，并为维修工作提供了大量信息，大大缩短了故障诊断时间，排故方案、维修场所、器材、工具，维修时间等都能在飞机还在飞行时做出决定，使维修工作的及时性、准确性大幅度提高。
　　航空公司过去基本上通过CAMP，以定时维修和视情维修的方式，保障飞机安全，状态监控主要应用于发动机，而且要依赖飞机制造厂或者发动机厂家，可以监控的系统或者获得的数据数量有限。IT技术的发展打破了技术上的壁垒，降低了预测性维修和实时监控的门槛，这两种新的维修方式正快速地应用到飞机其他系统上。
　　故障后的非计划性维修和CAMP的预防性维修都无法满足航空公司的要求，飞机重要部件或系统的状态监控和性能预测变得越来越重要。通过性能的评估预测，有针对性的采取维修措施，或进行运行限制，既提高安全性又提高可靠性，同时极大的降低了飞机维修成本。
　　预测性维修和实时监控并非全新的维修方式，它们是传统维修方式的升级和升华，并且在实际工作中与传统的三种维修方式相结合。预测性维修是长期监控，分析趋势，发现隐患;实时监控是便于处理正在发生的故障，它们都是将非计划性维修变为计划性维修。预测性维修是在故障发生前处理，实时监控是提高处理已发生故障的效率。预测性维修和实时监控，可以辅助航空公司做出更有利的维修决策。
　　预测性维修和实时监控是未来飞机维修产业的发展趋势，也是当前行业革新的主要方向，也将带动和推动飞机和零部件的设计制造向着更智能化的方向发展，使得设计、制造和维修一体化，在设计和制造中就充分考虑维修的需要。预测性维修和实时监控可以在保障航空安全的前提下，提高飞机的可靠性和可维修性。
　　预测性维修和实时监控技术要更完善更有效，應该更充分的考虑数据获取的便利性、不给工程技术人员增加负担，系统的诊断结果要可以实现闭环，可以实现多个飞机维修和飞机运行系统的联动。
　　目前，对于数据的综合分析和利用还处于起步阶段，要从根本上影响或者说改变飞机维修方式，形成新的体系，我们的思维方式和工作方式都应做相应的改变，这需要全球的飞机维修行业从业者及飞机、零部件设计和制造者共同努力。
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