飛機維修與工時管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

余賓

摘要：通過對民航飛機維修單位的需求分析，本文主要對如何建立飛機維修與工時管理系統(tǒng)進行了研究和探討，包括系統(tǒng)的設(shè)計、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和建立以及實際運用中的一些優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：飛機維修;工時管理;維修履歷;數(shù)據(jù)庫設(shè)計

中圖分類號：F273 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）12-0149-02

1 項目背景

當(dāng)前，我國已經(jīng)是世界第二大航空運輸大國，國內(nèi)民航業(yè)正處于從粗放型高速度擴張向集約式高質(zhì)量發(fā)展的轉(zhuǎn)型期。實現(xiàn)民航高質(zhì)量發(fā)展，關(guān)鍵是堅守安全底線，不斷提高生產(chǎn)經(jīng)營效率，從而實現(xiàn)從重規(guī)模向重質(zhì)量轉(zhuǎn)變、重效益向重效率轉(zhuǎn)變。我們需要改變以前落后的數(shù)據(jù)管理方式，通過建設(shè)機務(wù)維修與工時管理系統(tǒng)，大力提高數(shù)據(jù)資源的利用率和安全性，提高生產(chǎn)管理能力和工作效率，推進企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化、合理化的管理過程。

2 需求分析

系統(tǒng)總體需求是要記錄飛機的維修履歷和維修人員的維修工時及維修經(jīng)歷。在系統(tǒng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)人力資源管理、飛機故障監(jiān)控、工時管理、維修經(jīng)歷管理、飛機技術(shù)狀況交接、運行問題反饋以及質(zhì)量審核等功能。

3 系統(tǒng)總體設(shè)計

為了降低程序之間的耦合，系統(tǒng)的開發(fā)選取的是struts2+spring+hibernate的一個集成框架（簡稱SSH），是目前比較流行的一種Web應(yīng)用程序開源框架，SSH作為一種典型的三層架構(gòu)體現(xiàn)了MVC（模型Modal、視圖View和控制器Controller）思想，可以減輕開發(fā)人員負擔(dān)，降低開發(fā)時間成本，具有良好的可擴展性，可維護性和解耦性。

系統(tǒng)設(shè)計在滿足功能需求的前提下，還要考慮軟件的易用性，包括：可靠性、可移植性、可支持性、可維護性、可擴充性、安全保密性等內(nèi)容。系統(tǒng)部署在公司內(nèi)網(wǎng)防火墻內(nèi)部，Web服務(wù)器本身也做了防SQL注入，進行了大量的漏洞測試，后臺對服務(wù)器進行持續(xù)監(jiān)控，如果有惡意訪問行為系統(tǒng)會自動屏蔽IP的訪問。

4 系統(tǒng)詳細設(shè)計

4.1 系統(tǒng)主要功能模塊

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理：包括機隊基本信息管理，飛機機型、發(fā)動機類型、APU類型以及飛機的適航管理等。

模塊及權(quán)限管理：定義了系統(tǒng)的模塊，系統(tǒng)的角色，角色的權(quán)限定義，角色與用戶的關(guān)系等等。

人力資源管理：包括人員基本信息的管理以及人員資質(zhì)和崗位授權(quán)的管理。

航線工時管理：航線工作采取事后錄入的方式，維修人員選擇機號后，系統(tǒng)可以給出工作內(nèi)容對應(yīng)的工時。工時錄入后，自動生成維修履歷，個人維修經(jīng)歷及重要維修經(jīng)歷等，還包括靈活工時的管理和補貼工時的管理。

定檢工時管理：定檢工時管理在NRC工時管理、金工工時管理和非例行工時管理等。定檢工時管理還包括A檢和C檢項目的工時管理，對A檢和C檢的工作包，自動比對評估工時，以此做為工時的依據(jù)進行分配。

工時統(tǒng)計分析：按月度、年度甚至任意時間段統(tǒng)計個人工時、部門員工的工時比較、部門平均績效工時統(tǒng)計等等。

飛機維修履歷：維修人員填寫個人工時記錄后自動根據(jù)邏輯生成飛機維修履歷，建立飛機維修電子檔案。

個人工作經(jīng)歷：建立維修人員的個人工作經(jīng)歷。

日常工作交接：維修車間交接班內(nèi)容通過工作交接模塊實現(xiàn)，飛機的技術(shù)狀況，缺陷情況，航材訂購情況，航材到貨情況等等通過系統(tǒng)進行交接，既可以避免口頭交接工作出現(xiàn)遺漏，又沒有紙質(zhì)交接的地域性要求。

飛機故障監(jiān)控：對飛機故障狀態(tài)進行全屏實時監(jiān)控與管理。

單機技術(shù)狀況：主要由飛機技術(shù)狀況生成，通過查看，維修人員對于自己維護的飛機的技術(shù)狀況了然于胸。

工作準(zhǔn)備：包括專家整理的各項重要工作的項目評估單，項目風(fēng)險提示，所需航材與工裝的參考清單和經(jīng)驗性的總結(jié)。

運行問題反饋：各部門交流反饋意見的平臺。

重要公告：一般由技術(shù)部門、航材供應(yīng)中心、可靠性管理部門針對飛機相關(guān)工作的重要提醒。維修人員可以第一時間關(guān)注到這些信息。

4.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

機務(wù)維修與工時管理系統(tǒng)包含了很多相關(guān)的功能模塊，限于篇幅本文就系統(tǒng)中兩個相關(guān)的重要子系統(tǒng)——工時管理系統(tǒng)和重要維修經(jīng)歷做詳細說明。

根據(jù)對航線維修與定檢工作的調(diào)研分析，發(fā)現(xiàn)機務(wù)維修與工時管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫有以下特點：（1）數(shù)據(jù)關(guān)系較為復(fù)雜：標(biāo)準(zhǔn)工時，維修履歷，個人維修經(jīng)歷，工時統(tǒng)計等功能模塊的數(shù)據(jù)均相互關(guān)聯(lián)，任一表格中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，都會影響到與之相關(guān)聯(lián)的其他數(shù)據(jù)表。由此對數(shù)據(jù)處理的事務(wù)完整性要求較高。（2）數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要求高：維修數(shù)據(jù)、飛機技術(shù)狀況、故障內(nèi)容監(jiān)控等均是影響和保障飛機安全的數(shù)據(jù);維修人員的工時和個人績效息息相關(guān)。（3）數(shù)據(jù)的安全性要求高：飛機維修數(shù)據(jù)部分屬于機密數(shù)據(jù)，而且維修數(shù)據(jù)和飛行安全也是息息相關(guān)。

限于篇幅，文中僅以個人維修經(jīng)歷表的建立進行說明，如表1，表2所示。

4.3 子系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

各子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)如圖1所示。方框內(nèi)容表示一個子系統(tǒng)或功能模塊。

對于定檢項目，從SAP系統(tǒng)中導(dǎo)入定檢項目計劃和工作單卡，定檢項目管理系統(tǒng)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)工時對項目的工卡自動比對給出評估過的工時。航線/定檢人員開始對工作進行工時分配，工時分配完成的同時，會自動生成飛機維修履歷、個人工作經(jīng)歷和個人工時記錄。如果維修人員填寫的工作內(nèi)容沒有可匹配的標(biāo)準(zhǔn)工時數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會自動標(biāo)記該項工作，審核通過后工時才會生效，當(dāng)審核通過后，標(biāo)準(zhǔn)工時庫的工時數(shù)據(jù)會進一步完善。

系統(tǒng)中分配產(chǎn)生的工時數(shù)據(jù)會結(jié)合專家系統(tǒng)設(shè)定的機齡、工作難度等進行運算得到實際工時，維修人員的實際工時累加上車間干部分配的靈活工時與補貼工時得到維修人員的日績效工時。

飛機維修履歷會結(jié)合飛機故障監(jiān)控和飛機技術(shù)交接自動生成單機技術(shù)狀況。單機技術(shù)狀況提供互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)接口，可通過移動網(wǎng)絡(luò)實時查看飛機狀況。

最后，個人工作經(jīng)歷經(jīng)過篩選、提煉和量化得到個人重要維修經(jīng)歷，結(jié)合人員授權(quán)管理，成為工作安排的參考依據(jù)。

5 系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化

（1）通過優(yōu)化算法提高用戶體驗。經(jīng)過對系統(tǒng)的深入評估后發(fā)現(xiàn)，維修人員錄入的工作內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)工時庫的比對速度慢是系統(tǒng)運行的主要瓶頸問題，系統(tǒng)通過余弦相似度算法和最小編輯距離算法優(yōu)化文本搜索。（2）通過事務(wù)管理提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。事務(wù)是一個不可分割的工作單元，做為一個操作序列，這些操作要么都成功執(zhí)行提交，要么都不執(zhí)行提交，spring的事務(wù)屬性定義了事務(wù)的隔離級別、傳播行為、回滾規(guī)則、事務(wù)只讀性等，可以通過編程式事務(wù)管理或者聲明式事務(wù)管理來實現(xiàn)，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（3）通過樂觀鎖解決數(shù)據(jù)庫并發(fā)操作問題，對數(shù)據(jù)元組增加數(shù)據(jù)版本字段構(gòu)建樂觀鎖，每當(dāng)更新操作時，將此版本號增加1。數(shù)據(jù)庫事務(wù)提交時，將提交數(shù)據(jù)的版本信息與數(shù)據(jù)庫表對應(yīng)記錄的當(dāng)前版本信息進行比對，如果提交的數(shù)據(jù)版本號大于數(shù)據(jù)庫表當(dāng)前版本號，則予以更新，否則認為是過期數(shù)據(jù)，由此保證數(shù)據(jù)庫的事務(wù)完整性。

Design and Implementation of? Aircraft Maintenance and Man Hour

Management System

YU Bin

（China Eastern Airlines Jiangsu Co.，Ltd.，Nanjing? Jiangsu? 211113）

Abstract：This article first analyzes the needs of civil aviation aircraft maintenance companies， and then studies and discusses how to establish the aircraft maintenance and man hour management system， including the design of the system， the design and establishment of the database and some optimization in practical application.

Key words：aircraft maintenance; man hour management;maintenance history; database design