淺談民航維修數(shù)字化的挑戰(zhàn)及發(fā)展路徑

周激光

隨著近年來(lái)信息技術(shù)的高速發(fā)展，信息化、網(wǎng)絡(luò)化的概念深入人心，民航維修業(yè)的參與者也不同程度地介入了數(shù)字化的洪流中，開(kāi)始為數(shù)字維修的目標(biāo)而努力。但是，在民航維修數(shù)字化的發(fā)展過(guò)程中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)分析的過(guò)程仍然面臨著重大挑戰(zhàn)，如何抓住這次重大變革機(jī)遇，進(jìn)一步提高民航業(yè)的整體維修水平，是每一位行業(yè)參與者都在思索的問(wèn)題，本文嘗試對(duì)此做一簡(jiǎn)單的探討。

隨著數(shù)字化的概念逐漸滲入航空領(lǐng)域的方方面面，民航維修業(yè)也開(kāi)始興起數(shù)字維修。部分先行一步的企業(yè)已經(jīng)從數(shù)字化中嘗到了甜頭，很多行業(yè)的領(lǐng)頭羊更是紛紛布局，爭(zhēng)取在數(shù)字化洪流中占據(jù)更多的先機(jī)：空客公司組建了全新的MRO聯(lián)盟，大力推廣其全新的航空數(shù)據(jù)開(kāi)放平臺(tái)——“智慧天空”（SKYWISE）;GE航空集團(tuán)宣布和微軟聯(lián)手，將GE的數(shù)據(jù)和其專業(yè)數(shù)據(jù)分析能力與微軟Azure的規(guī)?；嘟Y(jié)合，為行業(yè)提供更強(qiáng)大的解決方案，加速航空數(shù)字化轉(zhuǎn)型;波音將“提供專業(yè)的數(shù)據(jù)分析服務(wù)”列為其全球服務(wù)集團(tuán)（BGS）的四大業(yè)務(wù)領(lǐng)域之一，將分散在公司各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的800余名數(shù)據(jù)分析專家聚集在一起，啟動(dòng)AnalytX數(shù)據(jù)分析服務(wù)。

相對(duì)而言，國(guó)內(nèi)航空公司和維修企業(yè)由于缺乏上游制造廠家的知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢(shì)，處于相對(duì)劣勢(shì)的地位，但近年也開(kāi)始進(jìn)行多方向的積極嘗試。比如南航的飛機(jī)遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，國(guó)航的飛機(jī)狀態(tài)預(yù)測(cè)和維修作業(yè)管理（APCM）平臺(tái)，東航與GE合作開(kāi)發(fā)的FLIGHTPULSE飛行品質(zhì)分析軟件，海航自主打造飛機(jī)健康管理大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)等，都在一定程度上改變了民航機(jī)務(wù)維修的傳統(tǒng)模式，提高了維修效率和維修品質(zhì)，但總體來(lái)說(shuō)仍顯投入不足，進(jìn)展比較緩慢。

數(shù)字化維修的定位

從美國(guó)帕羅奧多研究中心（PARC）的馬克·韋澤（Mark Weiser）提出人類最終將進(jìn)入“普適計(jì)算”，到麻省理工學(xué)院的Kevin Ash-ton教授在1991年提出的“物聯(lián)網(wǎng)”（The Internet of things）概念，再到2006年，由技術(shù)界人士凱文·凱利和蓋里·沃爾夫發(fā)起的“量化自身運(yùn)動(dòng)”，無(wú)一不是在借助無(wú)所不在的“傳感器”突破空間與時(shí)間的限制，實(shí)現(xiàn)對(duì)生活中的萬(wàn)事萬(wàn)物甚至對(duì)人體本身的數(shù)字化全面監(jiān)測(cè)。而對(duì)于民航維修領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，研究的目標(biāo)是飛機(jī)這一天生具有“數(shù)字化基因”的現(xiàn)代科技產(chǎn)物，更加需要主動(dòng)運(yùn)用數(shù)據(jù)的思維方式開(kāi)展對(duì)飛機(jī)的認(rèn)識(shí)，即用“數(shù)字化”的思維去維修。

數(shù)字化這一概念，雖然在實(shí)際工作中經(jīng)常被提起，但很多人可能并不能給出一個(gè)清晰的定義，或者說(shuō)目前根本不存在這樣一個(gè)能夠達(dá)成共識(shí)的、清晰的定義。最初數(shù)字化是指一系列數(shù)字0和1的形式呈現(xiàn)（的信號(hào)或數(shù)據(jù)），通常由電壓或磁性極化強(qiáng)度等物理量的值所代表。而現(xiàn)在數(shù)字化明顯被賦予了更加廣泛的含義，通常說(shuō)的企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)際上就是對(duì)業(yè)務(wù)過(guò)程進(jìn)行重塑，從系統(tǒng)性的角度對(duì)企業(yè)組織架構(gòu)和業(yè)務(wù)流程等關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行徹底優(yōu)化，使其更加適應(yīng)更全面的在線環(huán)境，進(jìn)而全面實(shí)現(xiàn)無(wú)需人工介入的自動(dòng)化過(guò)程。

從以上概念可以看出，數(shù)字化首先必須是全面的，僅僅擁有網(wǎng)站或信息軟件等是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。習(xí)近平總書記在4月20日召開(kāi)的全國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全和信息化工作會(huì)議上說(shuō)道“信息化為中華民族帶來(lái)了千載難逢的機(jī)遇”?！捌髽I(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型”“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展新趨勢(shì)”等已是全球共識(shí)，各項(xiàng)政策也紛紛出臺(tái)，數(shù)字化的東風(fēng)已經(jīng)撲面而來(lái)。很多維修企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到數(shù)字化能夠帶來(lái)的巨大幫助，但大多依然缺乏從戰(zhàn)略高度來(lái)實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型的勇氣，只是在某些具有開(kāi)發(fā)能力的部門進(jìn)行零散的推進(jìn)，或者在某些忍無(wú)可忍的低效率環(huán)節(jié)借鑒一些成型的數(shù)字產(chǎn)品，以此來(lái)做一個(gè)“偽數(shù)字化”轉(zhuǎn)型，而這種做法其實(shí)是不利于數(shù)字化推進(jìn)的。普拉哈拉德和奧斯特維德通過(guò)觀察大量企業(yè)改制的實(shí)踐，告訴我們成功的企業(yè)轉(zhuǎn)型一定要從思想上推陳出新，在管理上不斷創(chuàng)新;轉(zhuǎn)型涉及的必須是全面的深入改造，必須在企業(yè)戰(zhàn)略層面上為企業(yè)創(chuàng)建新的愿景，即轉(zhuǎn)型既要涉及具體行動(dòng)上的轉(zhuǎn)型，又要在思想意識(shí)上深入人心;轉(zhuǎn)型必須建立一個(gè)新的管理和運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，包括績(jī)效考核、職業(yè)生涯規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)管理、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等方面。也只有這樣，數(shù)字化轉(zhuǎn)型才能得到自上而下的重視，讓數(shù)字化維修為維修全過(guò)程服務(wù)，真正起到提質(zhì)增效的作用。

其次，民航維修數(shù)字化必須要合法合規(guī)。在符合中國(guó)民航及相關(guān)當(dāng)局規(guī)章要求的前提下，合法合規(guī)地進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，如此方能確保一個(gè)良性、健康的發(fā)展，保證安全生產(chǎn)的平穩(wěn)過(guò)渡。我國(guó)民機(jī)制造企業(yè)已在設(shè)計(jì)階段實(shí)施數(shù)字化工程，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)得到統(tǒng)一，信息系統(tǒng)基本覆蓋全業(yè)務(wù)領(lǐng)域，并收集和存儲(chǔ)了企業(yè)幾乎所有的結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。但飛機(jī)維修業(yè)仍然缺乏標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)，以及缺乏數(shù)據(jù)交換、交易、共享和開(kāi)放的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這也對(duì)數(shù)字化理念在維修領(lǐng)域中的推廣和應(yīng)用帶來(lái)了一定的影響。

再次，數(shù)字化轉(zhuǎn)型要本著兼容并蓄，開(kāi)放共享的心態(tài)。維修企業(yè)數(shù)字化的所有鏈條并不需要全部自主完成，應(yīng)該學(xué)會(huì)“拿來(lái)主義，借力打力”，借用其他專業(yè)公司更加成熟強(qiáng)大的產(chǎn)品可能更有利于自身的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。尤其是在轉(zhuǎn)型前期可能需要大量資源投入和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，不管是資金還是人員方面，都可能會(huì)讓企業(yè)迅速陷入捉襟見(jiàn)肘的兩難境地，而恰當(dāng)選擇數(shù)字化的切入點(diǎn)，合理規(guī)劃，可以避免這種狀況的發(fā)生。此外，數(shù)字化應(yīng)該以營(yíng)造行業(yè)生態(tài)為目標(biāo)，樂(lè)于接受合作伙伴和外部合作，推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，尋求共同進(jìn)步。例如，互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)源技術(shù)體系能夠在短時(shí)間內(nèi)快速興起的原因，正是其所具備的開(kāi)放性，這不僅更加有利于公平競(jìng)爭(zhēng)，還刺激了大量的創(chuàng)新，減少了大量的重復(fù)性勞動(dòng)，而且以其具有的極強(qiáng)時(shí)效性倒逼技術(shù)和應(yīng)用在短期內(nèi)快速更新迭代，弱化了技術(shù)的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，極大地推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

數(shù)字化維修面臨的主要問(wèn)題數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

隨著飛機(jī)數(shù)量的增多和業(yè)務(wù)規(guī)模的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)級(jí)數(shù)會(huì)出現(xiàn)幾何倍數(shù)的遞增，如何滿足海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求是一個(gè)艱巨的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)市場(chǎng)目前呈寡頭壟斷狀態(tài)，亞馬遜AWS、微軟Azure、阿里云、騰訊云、華為云等占據(jù)了全球主要市場(chǎng)。按照甲骨文公司的預(yù)測(cè)，到2025年企業(yè)自主的數(shù)據(jù)中心將減少80%，企業(yè)級(jí)的云將成為最安全的IT設(shè)施。因此，航空公司或維修企業(yè)完全可以選擇第三方成熟的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案，既實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的存儲(chǔ)，也解放了自身本就匱乏的數(shù)據(jù)技術(shù)人員，使之可以全心投入新領(lǐng)域、新應(yīng)用的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)中。

數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)分析

解決了海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題后，“數(shù)字化”的關(guān)鍵在于兩個(gè)問(wèn)題：獲取高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和打造高質(zhì)量的數(shù)據(jù)分析體系。

對(duì)于民航維修業(yè)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)大致可以分為維修業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和飛機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)兩類。

1）維修業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

維修業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，也就是在生產(chǎn)計(jì)劃、航線/定檢維修、工程管理、航材周轉(zhuǎn)和質(zhì)量控制等各個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，目前的普遍做法是由工作人員錄入相關(guān)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，受地域差異、公司文化和歷史習(xí)慣等的影響，此類數(shù)據(jù)存在錄入標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、數(shù)字化程度不高、丟失，錯(cuò)誤率較高等諸多問(wèn)題，“嘈雜”和“噪聲”數(shù)據(jù)問(wèn)題較多，如何分離這些“嘈雜”和“噪聲”就變成了十分突出的任務(wù)。

對(duì)于較早實(shí)現(xiàn)信息化的維修企業(yè)，可能會(huì)使用所謂的“業(yè)務(wù)系統(tǒng)”，即遵循一定規(guī)則開(kāi)發(fā)的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，但也依然存在各系統(tǒng)間互不聯(lián)通的“孤島”現(xiàn)象;另外一些在信息化發(fā)展方面較落后的維修企業(yè)中，目前仍然采用原始數(shù)據(jù)記錄方式，甚至是一些通過(guò)郵件傳遞的電子表格、文檔等互相孤立的文本，數(shù)據(jù)采集和整理面臨著極大的困難。對(duì)于這種情況，目前主流的處理方法是要通過(guò)自然語(yǔ)言處理法對(duì)此類數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別、分類和提取，然后整理為可被使用的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，但依然有部分?jǐn)?shù)據(jù)無(wú)法被機(jī)器準(zhǔn)確識(shí)別，需要進(jìn)行人工梳理。

在分析方面，對(duì)進(jìn)行規(guī)整后的這類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和利用相對(duì)容易，各種成熟的第三方基本算法、業(yè)務(wù)邏輯系統(tǒng)可以直接套用，完成對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析、計(jì)算和展示。

2）飛機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)

飛機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，主要指從飛機(jī)上的數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集到的工程數(shù)據(jù)，包含F(xiàn)DR、QAR/DAR、SAR數(shù)據(jù)和ACMS報(bào)文等。盡管各機(jī)型的數(shù)據(jù)采集組件名稱和傳輸方式不盡相同，但是原理相通，都是把各系統(tǒng)的參數(shù)以各種規(guī)范的方式傳輸?shù)接涗浧髦杏涗浵聛?lái)，因此這種數(shù)據(jù)的規(guī)范性很好，數(shù)據(jù)連續(xù)而且準(zhǔn)確率高。

把此類數(shù)據(jù)還原到可讀狀態(tài)需要一個(gè)解碼的過(guò)程，目前更多公司采用第三方的解碼軟件如SAGEMAGS、AIRFASE、TDRS等實(shí)現(xiàn);也有部分公司自行嘗試開(kāi)發(fā)，不但可以給后續(xù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存和分析帶來(lái)更多便利，解碼程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程也讓技術(shù)人員對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)規(guī)范有了更深的了解。

將飛機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可讀狀態(tài)后，如何對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用是更加豐富和有難度的課題。此類數(shù)據(jù)體量極大而且增長(zhǎng)迅速，在數(shù)據(jù)海量增長(zhǎng)與駕馭海量數(shù)據(jù)的能力發(fā)展緩慢之間存在的矛盾，暴露出了多個(gè)需要持續(xù)研究和探索的問(wèn)題：如何改進(jìn)陳舊方法，發(fā)掘新的方法;如何讓數(shù)據(jù)得到合理的分析和詮釋，以可視化有價(jià)值的樣貌提供給需要使用的人員;如何通過(guò)多個(gè)數(shù)據(jù)的組合或變化趨勢(shì)，提前預(yù)警事件或進(jìn)行故障預(yù)判。此外，技術(shù)數(shù)據(jù)中還可能存在很多未曾發(fā)現(xiàn)或無(wú)法解釋的問(wèn)題，需要建立相關(guān)性分析的理念，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，從數(shù)據(jù)中挖掘更多可以利用的價(jià)值。

綜上所述，對(duì)于維修業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，獲取高質(zhì)量數(shù)據(jù)難，打造高質(zhì)量數(shù)據(jù)分析體系易;而對(duì)于飛機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，獲取高質(zhì)量的數(shù)據(jù)易，打造高質(zhì)量數(shù)據(jù)分析體系難。但是無(wú)論是維修業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)還是飛機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，目標(biāo)都是打造一個(gè)“重裝備、輕場(chǎng)域”的數(shù)字化產(chǎn)品，無(wú)論后臺(tái)的邏輯和算法多復(fù)雜，呈現(xiàn)出來(lái)的應(yīng)該是最輕量級(jí)、最易于使用的產(chǎn)品形態(tài)。

數(shù)字化維修的發(fā)展路徑

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是對(duì)全過(guò)程的數(shù)字化改造，是對(duì)行業(yè)的“大手術(shù)”，因此不可能一蹴而就，需要建立長(zhǎng)期、全面和安全的發(fā)展路徑，這個(gè)發(fā)展路徑可以參考中國(guó)的一句古話：“高筑墻，廣積糧，緩稱王”。

“高筑墻”，“墻”指的是可靠的數(shù)據(jù)安全方案，很多企業(yè)不愿意把數(shù)據(jù)共享出來(lái)，并不是為了進(jìn)行數(shù)據(jù)壟斷，而是出于對(duì)安全的擔(dān)憂。但是數(shù)字化必然伴隨著數(shù)據(jù)的開(kāi)放，沒(méi)有數(shù)據(jù)的開(kāi)放，就難以形成真正的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而發(fā)揮數(shù)據(jù)的價(jià)值。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)安全應(yīng)該包含兩層含義，一是對(duì)數(shù)據(jù)的有效保護(hù)，保證其不會(huì)在沒(méi)有授權(quán)的狀況下被傳播、使用甚至篡改;二是數(shù)據(jù)的合規(guī)共享，“高筑墻”的目的不是把自己完全封閉，與外界隔絕，而是構(gòu)筑堅(jiān)強(qiáng)的安全防御體系，在保證數(shù)據(jù)安全的前提下“開(kāi)門開(kāi)窗”，實(shí)現(xiàn)流暢的數(shù)據(jù)共享。

“廣積糧”，“糧”是建立在大量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的算法、模型和事件解決方案等。數(shù)據(jù)要產(chǎn)生價(jià)值，必須通過(guò)一定的技術(shù)手段讓其“活”起來(lái)，這既需要具備數(shù)據(jù)處理的能力，還依賴于對(duì)場(chǎng)景和領(lǐng)域知識(shí)的熟悉。一方面，通過(guò)數(shù)據(jù)化平臺(tái)的合作，聚集既有大量數(shù)據(jù)積累又兼具扎實(shí)系統(tǒng)知識(shí)豐富維修經(jīng)驗(yàn)的工程師和具有開(kāi)發(fā)能力的數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)人才，根據(jù)實(shí)際需求不斷擴(kuò)充或迭代算法、事件或解決方案，充實(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)的內(nèi)涵，提升數(shù)據(jù)處理能力。產(chǎn)品化是數(shù)字化維修發(fā)展的另外一個(gè)目標(biāo)，同大多數(shù)數(shù)字化產(chǎn)品類似，民航維修業(yè)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品大致分為三類：數(shù)據(jù)服務(wù)產(chǎn)品、數(shù)據(jù)模型產(chǎn)品和數(shù)據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品。數(shù)據(jù)服務(wù)產(chǎn)品是基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)服務(wù)，提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)和分發(fā)功能;數(shù)據(jù)模型產(chǎn)品是“數(shù)據(jù)+算法”的服務(wù)方式;數(shù)據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品直接對(duì)應(yīng)具體場(chǎng)景，如飛機(jī)健康管理、具體的系統(tǒng)監(jiān)控等，是“場(chǎng)景+數(shù)據(jù)+算法”的形式。

“緩稱王”，“王”是指不切實(shí)際的目標(biāo)，數(shù)字化不是一蹴而就的，所有的目標(biāo)都必須是一步一步優(yōu)化的結(jié)果，不能建“空中樓閣”或盲目追求一個(gè)很高的目標(biāo)。數(shù)字化更需要著力于建立強(qiáng)健的數(shù)字化業(yè)務(wù)系統(tǒng)，培養(yǎng)數(shù)字化的人才隊(duì)伍和提升自身維修品質(zhì)，雖然說(shuō)成功的數(shù)字化轉(zhuǎn)型必將為企業(yè)帶來(lái)可觀的成本節(jié)約，甚至輸出盈利，但是這一切應(yīng)該是伴隨著數(shù)字化逐步完善強(qiáng)健、人才隊(duì)伍充盈雄壯而自然過(guò)渡的，而不是強(qiáng)行上馬或是靠行政命令強(qiáng)行推動(dòng)，否則只會(huì)帶來(lái)“步子過(guò)大”的惡果，造成數(shù)字化與實(shí)際生產(chǎn)脫節(jié)。

數(shù)字化絕不僅僅只有這些，限于篇幅，只從以上角度進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的論述。數(shù)字化的浪潮已經(jīng)來(lái)臨，而且必將帶來(lái)一次空前的大規(guī)模轉(zhuǎn)型，將極大推進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生產(chǎn)力提升。民航維修企業(yè)應(yīng)該抓住這次重要變革浪潮，梳理行業(yè)架構(gòu)，優(yōu)化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，樹(shù)立數(shù)字化思維，培養(yǎng)數(shù)字化人才，重塑良好的業(yè)界生態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)全行業(yè)的整體進(jìn)步。