A4853大數(shù)據(jù)技術(shù)在飛機(jī)維修中的應(yīng)用

摘 要：在當(dāng)今信息時代，大數(shù)據(jù)技術(shù)得到了極大的發(fā)展，但主要應(yīng)用于以互聯(lián)網(wǎng)為代表的第三產(chǎn)業(yè)。至于目前的航空業(yè)，這項技術(shù)似乎并沒有完美地反映出它的價值。但事實上，大數(shù)據(jù)技術(shù)仍在航空領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。它主要用于飛機(jī)設(shè)計、故障檢測和設(shè)備維護(hù)，值得相關(guān)人員投入精力和資源進(jìn)行深入探討。本文以大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵概念為切入點(diǎn)，將研究對象設(shè)定為大數(shù)據(jù)在飛機(jī)維修中的應(yīng)用，分析其實際問題，并提出相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：航空工業(yè)；大數(shù)據(jù)；系統(tǒng)級故障預(yù)測；應(yīng)用展望

1 大數(shù)據(jù)概念

大數(shù)據(jù)是指龐大的數(shù)據(jù)量，已經(jīng)超過了現(xiàn)有數(shù)據(jù)管理工具的數(shù)據(jù)量。從學(xué)術(shù)的角度來看，4V （Volume，Velocity，Variety，Value）的概念通常被用來描述它：它具有大容量，高速，多樣性和高價值。目前，大數(shù)據(jù)不僅局限于過去的狹義定義，而且已經(jīng)發(fā)展成為一個廣義的概念。它不僅是一種簡單的數(shù)據(jù)形式，還涵蓋了采集、處理、分析等一系列相關(guān)的技術(shù)手段。它已經(jīng)成為一個統(tǒng)一的概念。

2 大數(shù)據(jù)與航空器維修

在航空時代之初，飛機(jī)的維修一般局限于某一部分，或某一特定系統(tǒng)，某一時刻，定期對飛機(jī)進(jìn)行維修和檢查，使飛機(jī)能夠在任何時候安全平穩(wěn)地飛行。這里我們引入了定時預(yù)防的概念，它是考慮到設(shè)備隨時間的磨損的實際情況而提出的。在未發(fā)生部件安全隱患前，要做好相應(yīng)的預(yù)防工作。較輕的是進(jìn)行簡單的修理，較嚴(yán)重的是進(jìn)行必要的更換。預(yù)防性維修的本質(zhì)。然而，這種預(yù)防性定時維護(hù)也有很多缺陷，因為它不可避免地會產(chǎn)生許多不必要的維修，如零件，檢測到有潛在的安全隱患需要更換，但其使用壽命尚未達(dá)到，其價值尚未充分發(fā)揮。大量的飛機(jī)設(shè)備無法承擔(dān)高頻維修，因此飛機(jī)的整體維修成本會變得異常高。

目前，各種飛機(jī)都在更新設(shè)備，以提高飛機(jī)的安全性能。例如，ARINC開發(fā)了一個用于飛機(jī)狀態(tài)分析和管理的系統(tǒng)（ACAMS）。該系統(tǒng)的功能是盡可能多地從各種設(shè)備中收集信息，然后對其進(jìn)行匯總和處理，識別可能存在問題的部件，并評估其對飛機(jī)的正確性。常規(guī)的操作會造成多大的影響，然后所有的信息將傳送到地面站，以便地面維修人員能事先做好準(zhǔn)備，在設(shè)備或技術(shù)能否做好彩排工作，只要飛機(jī)降落在地面上，它可以保持在第一次對的數(shù)量降到最低。操作的影響。然而，波音公司新開發(fā)的飛機(jī)狀態(tài)管理系統(tǒng)（以下簡稱AHM0可以在飛行過程中對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后將其傳輸?shù)胶娇盏孛嬲?。同時，還可以發(fā)現(xiàn)故障位置，制定有針對性的維修計劃。波音（Boeing）分析師表示，自從使用AHM以來，航空公司節(jié)省了約四分之一的不合理消費(fèi)，而這些消費(fèi)過去曾被用來推遲或取消因故障導(dǎo)致的航班。從飛機(jī)日常維護(hù)方面來看，SAP數(shù)據(jù)軟件系統(tǒng)是民用航空中應(yīng)用最廣泛的一個系統(tǒng)，已經(jīng)服役超過15年。我們相信，隨著時間的推移，該技術(shù)將會不斷取得新的突破，達(dá)到一個更加精細(xì)的水平。

對于運(yùn)營商來說，行業(yè)的核心在于飛機(jī)的航線和客戶的管理。然而，在維修行業(yè)，只有快速反應(yīng)和高技能的維修團(tuán)隊才是后勤保障的關(guān)鍵。SAP航空維修加工項目主要包括基礎(chǔ)維修、現(xiàn)場維修、零部件維修三部分，以及財務(wù)、備件、采購等業(yè)務(wù)。在一個項目的維修中，批號和序列號是兩種控制方式，可以清楚的記錄飛機(jī)上各個部件的維修和更換情況，盡可能的減少故障發(fā)生的概率。據(jù)SAP負(fù)責(zé)人表示，飛機(jī)本身也在朝著智能化發(fā)展，可以獨(dú)立收集數(shù)據(jù)和信息。接下來，我們以波音787飛機(jī)為研究對象，記錄其座艙壓力、高度、油耗等數(shù)據(jù)。我們發(fā)現(xiàn)其總量可以達(dá)到0.5TB以上。如此龐大的數(shù)據(jù)處理方法已經(jīng)成為研究人員頭疼的問題。在許多行業(yè)中，預(yù)測系統(tǒng)的研發(fā)一直是一個核心技術(shù)問題。原因是預(yù)測結(jié)果基本不可信。因此業(yè)界對使用SAP充滿了期待，他們的焦點(diǎn)是系統(tǒng)能否可靠地預(yù)測飛機(jī)故障。SAP可以方便地存儲這些數(shù)據(jù)，并且可以隨時傳輸所需的數(shù)據(jù)?？傊?，它能夠建立一個故障分析模型，然后推斷飛機(jī)上存在或即將出現(xiàn)的問題，這也是可預(yù)測性的體現(xiàn)。在成本數(shù)據(jù)方面，與以前的維護(hù)模型相比，保守估計可以節(jié)省18%的預(yù)測維護(hù)成本。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用

3.1飛機(jī)系統(tǒng)級故障特征

目前，大數(shù)據(jù)技術(shù)在航空領(lǐng)域很有前景，大數(shù)據(jù)技術(shù)的核心是系統(tǒng)故障預(yù)測和分析。飛機(jī)的發(fā)展已經(jīng)成為各種技術(shù)的集合體。一個鏈路的問題可能導(dǎo)致相鄰系統(tǒng)的故障，從而導(dǎo)致整個飛機(jī)的報廢。因此，飛機(jī)系統(tǒng)故障預(yù)測技術(shù)是當(dāng)前航空業(yè)研究的熱點(diǎn)之一。有三個問題亟待解決：一是兩個個體之間的互動，或者也可以理解為一種博弈關(guān)系；二是飛機(jī)本身與外部環(huán)境的相互作用，也可以稱為反饋；第三是出現(xiàn)。在整個科學(xué)系統(tǒng)中，許多部分按照一定的規(guī)則或內(nèi)部關(guān)系組裝成一個系統(tǒng)，這將是一個全新的整體。本系統(tǒng)的價值是一個單一的部分，即使是部分的集合也是難以實現(xiàn)的。系統(tǒng)科學(xué)稱之為“整體涌現(xiàn)”。此外，飛機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)將與上述三點(diǎn)相互作用，形成復(fù)雜的格局。

首先介紹了以往的故障預(yù)測方法。它們基于故障物理模型，其中一些是在專家知識庫的基礎(chǔ)上開發(fā)的。該方法有一個特點(diǎn)：它注重先驗知識和整個系統(tǒng)的內(nèi)部邏輯，基本上不能解決其共同的高維問題。非線性和緊急問題。然而，隨著時代的進(jìn)步，航空裝備技術(shù)開始不斷取得突破，人們也開始采用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法，這為解決這一問題帶來了新的思路。然后我們重新定義系統(tǒng)級故障預(yù)測基于大數(shù)據(jù)的飛機(jī)，這是分析故障數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計分析和其他措施的基礎(chǔ)上，大量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的各種因素，然后預(yù)測故障的發(fā)展，以便從一個客觀的角度解決問題。

3.2 美國大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用

美國是理論與工程實踐結(jié)合最緊密的國家。近年來，美國研究人員仍在努力將最新的科學(xué)研究成果融入其中。20世紀(jì)70年代，NASA正式提出了基于傳感器數(shù)據(jù)的航天器綜合健康管理的概念。在此基礎(chǔ)上，技術(shù)人員開發(fā)了飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)和綜合診斷預(yù)報系統(tǒng)。上世紀(jì)末，隨著F-35戰(zhàn)斗機(jī)項目的啟動，該項目完成了從理論到實踐的重大轉(zhuǎn)變。進(jìn)入本世紀(jì)后，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機(jī)信息技術(shù)，在航空航天領(lǐng)域，西方國家專注于機(jī)器學(xué)習(xí)，他們想用這種方法來實現(xiàn)高維和大規(guī)模工業(yè)數(shù)據(jù)排序，然后找到法律的內(nèi)部各種復(fù)雜的設(shè)備系統(tǒng)的失敗。在這方面，美國主要的官方科研小組或各大航空企業(yè)的研究團(tuán)隊都在從事這方面的技術(shù)研究。大部分的進(jìn)展和成果都處于保密階段。根據(jù)目前已知的信息，它們很少發(fā)表在公共視野中，例如基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法。深度學(xué)習(xí)故障預(yù)測等。

4 結(jié)語

目前，我們正處于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)時代。無論哪個行業(yè)，我們都必須考慮如何借助大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)自身價值。飛機(jī)維修也不例外。在分析了飛機(jī)維修與大數(shù)據(jù)的關(guān)系之后，我們需要做的是確定具體的維度。維修事件與飛機(jī)維修活動的關(guān)系可以進(jìn)一步提高飛機(jī)維修效率。

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作者簡介：

谷正寶，出生年月：1983.12，性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）：安徽省馬鞍山市含山縣，當(dāng)前職務(wù)：工程師，當(dāng)前職稱：工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：飛機(jī)維修.