基于数字化手册实现飞机定检工作系统化控制的构想
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作者:郭宸彬
摘要：结合航司正在进行的MRO维修能力建设工作，从背景分析、数据来源、实现方法以及精细化控制带来的优势和未来发展等几方面，对基于数字化手册的分析和应用实现飞机定检工作精细化系统化控制提出构想和建议，以供探讨。
关键词：数字化手册；飞机定检工作；精细化控制
Keywords：digital manual；aircraft regular maintenance；fine control
0 引言
根据中国民航规章CCAR-121部《大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则》，合格证持有人应当为其所运营的飞机编制维修方案，并在审查批准后按照方案准备和计划维修任务。
各航司为保证本公司飞机运行的持续适航性、安全性和可靠性，均会依照结合自身特点制定的维修方案对本公司机队内的航空器进行一系列的定期维修工作。
笔者所在航司拥有多年的维修经验和对数字化手册的分析及应用设计系统，可实现定检工作的精细化控制。因此，在保证航空器得到可靠安全维修的同时，一直在努力寻求降低航空器定检维修成本的方法。
1 背景
在没有建立MRO部门前，笔者所在航司飞机的定检工作，尤其是C检级别以上的定检工作，均授权给第三方MRO企业以完成定检包的形式来完成。
根据多年来与第三方MRO企业合作的工作经验，发现整个定检工作从前期准备至后期完工收尾，或多或少存在以下几个问题：
1）准备阶段准备工作不充分
定检工作开始前，通常由航司向MRO企业提供特定飞机的定检项目包及相关的手册资料，MRO企业对工包进行评估准备后，向航司反馈相关需要准备的计划性耗材，再由双方确认采取何种方式进行保障工作。但在实际工作中，MRO企业往往无法提供较为完善的航材工具准备清单，使得航司对航材耗材的准备周期和成本大受影响，同时也会对MRO企业的生产准备情况产生疑问。
2）定检实施阶段不确定因素过多
定检实施阶段，MRO企业的计划工程师和项目经理结合MRO企业的人力分配，制定整个定检工作的实施计划流程。但实际施工过程中经常出现偏离原实施计划的情况。偏离是正常的，但偏离后因人力而无法修正，却是航司无法接受的。这是因为一旦计划产生偏离，尤其对于短周期的定检工作来说，会给航司在定检后期的航材保障工作造成巨大压力。
3）定检完成后航司采集数据困难
定检工作完成后，航司会根据MRO企业提供的NRC清单对本次定检所涉及的维修项目进行数据分析并上报厂家。但在航司的数据分析过程中经常发现MRO企业填报的NRC清单与维修项目之间并没有实际关联关系，而实际建立了关联关系的维修项目却没有列入NRC清单的情况。这表明从MRO企业所取得的NRC清单存在缺失或错误情况，不仅给航司后续的可靠性数据分析带来了困难，而且对数据的再整理工作也增加了航司的人力成本。
定检前期如何进行充分准备、定检过程中如何合理调配人力、机队数据信息如何收集反馈，这些都是航司在MRO能力建设过程中必须面对的问题。
2 数据来源
随着科技的不断发展，航空器维修使用的手册已从最初的纸版手册、PDF手册转变为以软件为d体的数字化手册，并以数据包的形式提供给各大航司，为航司和MRO企业实施维修工作带来了便利。
笔者所在航司目前为单一机型（空客A320系列）机队，本文以空客手册为例进行说明。
根据空客手册前言中的描述，空客手册为Standard Generalized Markup Language（SGML）格式。空客每次改版修订发布时，都会提供手册的SGML数据包。
通过对空客数据化手册的分析，初步找到了解决以上一系列问题的突破口，并且已将这些考虑加入航司定检工作控制系统的开发规划中。
结合空客DTD规则，通过对数据包的数据解析，可以提取手册中包含的所有TASK，同时能够分析出其中所包含的各个元素，包括所需的工具、航材、耗材、施工接近区域、参考链接及实际的施工内容和图示，如图1所示。
当前笔者所在航司已经可以通过这种方式提取原OEM TASK，并加入中文描述及航司特定需要的内容，编写客户化的TASK和工卡，并在实际的生产环境中得到了应用。
本研究需要用到两部分内容。第一部分内容是TASK-TFMATR-PRETOPIC框架内的相关元素，如图2所示。第一个PRETOPIC框架中包含了Reason for the job信息，从中可提取此份TASK所对应的MPD号（如有）；第二个PRETOPIC框架中包含了Job-setup information，从中可提取“Fixtures，Tools，Test and Support Equipment”工具、“Consumable Materials”化工品、“Work Zones and Access Panels”工作区域和接近面板、“Expendable Parts”耗材以及“Referenced Information”参考信息的具体内容及适用性信息，并将信息归属到相关的TASK。通过分表罗列可以得到以TASK为主列的工具表、化工品表、接近区域表、耗材表及参考信息表。
第二部分内容是对TASK和SUBTASK的element content内容进行拆解。从TASK和SUBTASK结构框架描述中可知，每个TASK或SUBTASK号由元素CHAPNBR章号、SECTNBR节号、SUBJNBR项目号、FUNC功能号、SEQ流水号以及CONFLTR构型字母组成，每个TASK号或SUBTASK都是唯一的，如图3所示。
通过对AMM手册前言INTRODUCTION-Breakdown and Numbering中对Function Codes的解释可知，不同的功能号代表着TASK或SUBTASK执行不同的工作，如图4所示。
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3 精细化控制构想
3.1 数据化生产准备
准备定检项目时，首先应确定定检项目工作包和对应的确定版本的维修手册，将相应的定检项目工作包清单导入系统，并以MPD为主列。以MPD作为主列的原因是，各航司有自身要求，工卡号或维修方案号的定义规则不尽相同，但所对应的MPD号是一致的且是唯一的。当然，还存在各航司因自身运行特点而编写的自编工卡，这部分自编工卡所涉及的航材工具通常由航司提供，为特殊情况，而这部分特殊信息也可以通过后期的计划工程师人工加入到控制系统中。取得定检项目的MPD清单后，第一步，是将清单与上文中所取得的维修手册第一部分数据源内容进行匹配，由此可获得本次维修项目中所有MPD项目需要使用的所有工具、化工品、耗材清单，以及所涉及的参考链接清单；第二步，将参考链接清单再次匹配数据，得到参考链接相关TASK所需使用的所有工具、化工品、耗材清单。将两份清单数据结合，便得到了定检工作的初步准备清单。今后通过对实际生产数据的确认和反馈，可考虑向第二层级或更多层级的数据进行匹配采集，以使数据更为精确。
相较于传统的定检准备工作，上述准备方式的优势在于：
1）传统定检工作准备时，项目经理将定检项目包中的维修项目下发至各个工种车间，由车间工程师对完成工作所需的工具航材逐一进行评估确认；而通过系统化的数据采集可以大大减少准备信息汇总整合所需的人力。
2）很大程度上提前了提出准备需求的时间，为航材耗材的保障工作留出了充足的时间，变相降低了所需耗费的成本。
3）所采集的数据均来自于最新版的手册，避免了因飞机构型差异而出现的特定工具航材遗漏准备情况的发生。
3.2 精细化的生产控制
根据以往的定检维修经验，整个定检工作大致可分为6个时间段：进厂检查及准备阶段、断电断压及飞机顶升阶段、定检检查阶段、定检维修阶段、供电供压及飞机撤顶升阶段、出厂前恢复及检查阶段。系统在以上6个时段的基础上，再对工作进行了时序上的划分。根据上述有关数据源内容的工作，可将TASK及SUBTASK根据各自的功能号归属到不同的定检时序中，而对于每个SUBTASK，通过系统分别加入工具、航材、工种、工时的定义。将控制的最小颗粒从每项定检项目精细到定检项目的每个SUBTASK子项目，并将每个定检项目的工作进度实施在系统中进行展示，如图5所示。
通过对SUBTASK的控制，定检项目工作进度展示可带来以下优势：
1）传统定检工作中，一个定检项目的顺利开展离不开计划工程师和现场控制工程师对于定检项目整体进程的把控。一个成熟的计划工程师可以完全掌握所管理的每个定检项目的进行情况并及时做出调整。而通过使用系统对定检包中的每个SUBTASK进行精细化控制，原来计划工程师的很多工作可由系统来完成，从而将计划工程师的工作重点从熟练掌控定检进度适当转移到对初始SUBTASK准备计划的维护工作上，在不减少人力的情况下可以大大降低对计划工程师的能力需求。
2）系统的应用，可使计划工程师和项目经理能够实时获取定检的进行状况，以便对个别不正常工作情况进行跟踪和及时调整，避免信息滞后导致计划偏差。
3）可根据工作进度确认维修人员的工作情况，便于确认实际工作工时，合理安排维修人力分布。
4）在确认工作进度的同时，减少了传统定检中工作漏做的风险，从而减少人为差错的发生。
3.3可靠性稻莶杉
开具一份NRC工作时，需要开具人选择NRC来源是否为定检例行工卡，并要求填写执行此份NRC时相关的维护章节。对定检例行工卡的内容数据进行分析，发现绝大多数定检例行检查项目TASK中都包含诸如“如果检查发现XXX问题，则更换XXX部件，参考TASK XX-XX-XX-XXX-XXX”的描述，而这份参考TASK会汇总至TASK准备工作Job Set-up Information的reference information中。基于这个特点，在开具NRC关联例行工卡时，系统可对NRC施工章节与相关TASK的参考章节信息进行匹配，如施工章节不在参考章节中，便给出信息，提示NRC开具人输入的章节并未直接关联至此份例行定检项目，需再次确认此份NRC是否关联计划定检项目。通过系统对底层数据的校验，可以减少人为关联错误的发生，提高NRC数据的准确性，便于航司的可靠性数据采集。
4 问题和未来发展
将数字化手册与控制系统相结合是全新的尝试，其中必然存在着有待改进之处。
1）航材工具清单的准确性有待提高：由于空客本身在对工具、航材的描述编辑上未实现规范化，通过系统导出的航材工具清单中会存在诸如相同工具不同名称描述的情况，导致冗余数据的产生，清单导出后还需要经过人为整理，对数据的精准采集是维修与IT部门需要相互配合解决的问题。
2）积累经验，提高控制精度：在构想的未成熟阶段还缺少工作经验，需结合实际维修工作不断修正和改进，以求对时序和维修工时的合理划分做进一步改进，进一步提高对项目进度的精准控制。
3）进一步改进可靠性数据的采集方式：未来考虑通过对工作内容的分析，改进NRC填报，减少人为判断，使故障和维修项目进行关联，以提高可靠性数据的采集并进行有效的数据分析。
5 结束语
数字化手册在现代管理监控系统中的应用是未来航空发展的必然趋势。笔者所在航司将数据化手册融入维修管理系统，是对维修创新的大胆尝试，也是提升管理能力的良好方法，不仅可以有效降低维修成本，还能提高维修效率。这类尝试必然是一个不断试错和不断改进的过程。本文希望通过对数字化手册的分析和应用，实现系统化精细化控制，为未来的航空器维修开拓思路，为提高维修的可靠性和高效性提供帮助。
参考文献
[1] Airbus. Aircraft Maintenance Manual 2022-SGML [Z].
[2] Airbus. AMM SGML Data User Guide [Z].
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