淺談飛機(jī)維修工具防丟失尋找方案

劉兆祥

（北京飛機(jī)維修工程有限公司，北京 100621）

0 引言

飛機(jī)機(jī)務(wù)人員是保障航空飛機(jī)維修的技術(shù)人員，每天都會(huì)使用各種工具執(zhí)行飛機(jī)維修工作，其中僅拆卸螺釘?shù)穆萁z刀頭就有幾十種，其他如各種開口扳手、梅花扳手、棘輪扳手、長短套筒、保險(xiǎn)鉗、魚口鉗等通用性工具數(shù)量高達(dá)上千種，另有飛機(jī)維護(hù)手冊(cè)里要求使用的各種專業(yè)性工具。如螺絲刀頭等微小型工具，幾乎每個(gè)機(jī)務(wù)人員每天都在使用，一旦掉在客艙或狹小的縫隙處甚至發(fā)動(dòng)機(jī)的管道內(nèi)，不仔細(xì)查找或主動(dòng)上報(bào)則無法發(fā)現(xiàn)。工具丟失絕不是重新?lián)Q一個(gè)工具那么簡單，更不能有丟了就丟了的不負(fù)責(zé)任的態(tài)度。丟失工具是對(duì)飛機(jī)安全性的一種潛在威脅，如何第一時(shí)間尋找到工具是需要解決的問題。

1 工具丟失原因分析

某航空公司機(jī)務(wù)人員在完成發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)后，啟動(dòng)運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常噪音，人工關(guān)車后，孔探檢查發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)2 級(jí)以后葉片損壞嚴(yán)重，送發(fā)動(dòng)機(jī)原廠檢查證實(shí)是被1/4 十字型螺刀頭打壞，造成直接經(jīng)濟(jì)損失近千萬。該機(jī)務(wù)人員工作完畢后發(fā)現(xiàn)丟失一個(gè)螺刀頭，在曾經(jīng)工作的發(fā)動(dòng)機(jī)部位目視尋找未果后，就認(rèn)定螺刀頭沒有丟失在工作現(xiàn)場(chǎng)，此事故是目視檢查的缺陷和人為大意導(dǎo)致的。工具丟失原因主要來自人、機(jī)、料、法、環(huán)5 個(gè)環(huán)節(jié)（圖1），如果發(fā)生工具丟失，需要機(jī)務(wù)人員在第一時(shí)間尋找到工具，以保證飛行的安全性。

圖1 工具丟失原因

2 丟失工具的尋找方案

2.1 工具RFID 電子標(biāo)簽標(biāo)識(shí)方案

基于RFID 技術(shù)的航空維修工具管理已經(jīng)成為先進(jìn)航空公司的重要組成部分，在航空業(yè)高速發(fā)展的今天，此識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)維修工具管理有很重要的意義。其科學(xué)先進(jìn)的自動(dòng)識(shí)別管理可代替人工管理，準(zhǔn)確性和工作效率都大幅提高，特別是針對(duì)工具丟失情況，對(duì)快速尋找到工具有很大意義。RFID 無線射頻識(shí)別技術(shù)利用雷達(dá)反射原理，通過天線向RFID電子標(biāo)簽發(fā)出微波查詢信號(hào)，電子標(biāo)簽被讀寫器微波能量激活，接受到微波信號(hào)后應(yīng)答并發(fā)出帶有標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息的回波信號(hào)（圖2）。射頻識(shí)別技術(shù)的基本特點(diǎn)是采用無線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止或移動(dòng)物體進(jìn)行識(shí)別，確定待識(shí)別物體身份、特征信息等。

無源RFID 電子標(biāo)簽包含天線、芯片和反向散射裝置，沒有電池（無源）。RFID“讀寫器”給標(biāo)簽供電，發(fā)請(qǐng)求指令“詢問”標(biāo)簽，并獲取標(biāo)簽發(fā)回的數(shù)據(jù)：讀寫器發(fā)送能量和命令給標(biāo)簽，標(biāo)簽對(duì)讀寫器進(jìn)行身份認(rèn)證，標(biāo)簽發(fā)射返回?cái)?shù)據(jù)，讀寫器顯示標(biāo)簽的數(shù)據(jù)或狀態(tài)。

優(yōu)點(diǎn)：針對(duì)使用RFID 電子標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)識(shí)工具，同時(shí)配備移動(dòng)式RFID 手持機(jī)，當(dāng)在維修現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生工具丟失時(shí)，特別是在飛機(jī)電子艙、液力艙、發(fā)動(dòng)機(jī)等復(fù)雜區(qū)域，可以使用RFID 手持機(jī)進(jìn)行尋找，能夠迅速并準(zhǔn)確定位工具丟失的具體位置，大大節(jié)省盲目無序的尋找時(shí)間。經(jīng)過對(duì)懷疑區(qū)域的移動(dòng)式搜索，即使沒有發(fā)現(xiàn)工具，也可以確認(rèn)工具未丟失在此區(qū)域，進(jìn)而可以確認(rèn)工具沒有遺失在飛機(jī)上，不會(huì)發(fā)生飛機(jī)帶有外來物現(xiàn)象。

缺點(diǎn)：對(duì)于小尺寸工具，譬如小型十字螺刀頭、刀具、緊固件、開口銷等，要選擇合適的RFID 電子標(biāo)簽并將之嵌入到工具里是非常困難的；其次，電子標(biāo)簽被嵌入到工具之后，可能會(huì)改變維修工具的物理參數(shù)。所以針對(duì)微小型工具或有物理性質(zhì)要求的工具，在使用RFID 技術(shù)時(shí)還有其局限性。

圖2 RFID 技術(shù)

2.2 工具著色標(biāo)識(shí)方案

民航使用的“黑匣子”并不是黑色而是橘紅色，即橘紅色是在惡劣環(huán)境下最醒目的顏色。使用顏色醒目的涂料給工具著色，就像給工具穿上一層鮮艷醒目的“華麗外衣”，尋找時(shí)會(huì)更容易發(fā)現(xiàn)，顏色可以選定與黑匣子一樣的橘紅色或其他醒目顏色涂料（圖3）。

耐腐蝕耐高溫的涂料。由于機(jī)務(wù)維修環(huán)境的特殊性，工具涂層有沾染污染物、被腐蝕的問題。為解決工具使用過程中顏色涂層可能會(huì)被油污等腐蝕以及在高溫下性質(zhì)發(fā)生變化、性能下降等問題。要研究現(xiàn)階段各種耐高溫耐腐蝕涂料的性能，選定性能符合的涂料；對(duì)不同的涂料，進(jìn)行耐腐蝕涂料防腐能力的探究實(shí)驗(yàn)。根據(jù)表面觀察法觀察其在不同溫度、不同PH 值、不同油污下的實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，編制表格和對(duì)比曲線，選擇出最耐腐蝕耐高溫的涂料。

強(qiáng)吸附力涂料的選擇和物理強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。對(duì)于選定的涂料進(jìn)行著色實(shí)驗(yàn)，對(duì)著色后的實(shí)驗(yàn)工具進(jìn)行物理強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，即通過敲打、摩擦等方式對(duì)工具漆層進(jìn)行強(qiáng)度及結(jié)合度的實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)工具著色后的結(jié)合度。設(shè)定不同的力進(jìn)行敲打，記錄涂層脫落所需要的時(shí)間，記錄數(shù)據(jù)，編制圖表。選定不同粗糙面的工具進(jìn)行摩擦，記錄涂層脫落所需時(shí)間，同樣記錄時(shí)間，編制圖表。

圖3 工具涂覆醒目涂料

優(yōu)點(diǎn)：無論工具體積大小如何、形狀如何，都可以進(jìn)行著色處理，可以在光源能夠接近的地方及時(shí)找到丟失的工具。它解決了RFID 電子標(biāo)簽不能在小尺寸或異型工具上標(biāo)識(shí)的問題，在投入較少的情況下實(shí)現(xiàn)工具尋找方案。

缺點(diǎn)：在光源無法接近的地方，比如丟失的工具在發(fā)動(dòng)機(jī)管道內(nèi)部或狹小的縫隙處、客艙的地板結(jié)構(gòu)下方等肉眼或光源都無法接近處，尋找此類丟失的工具就比較困難。

2.3 磁性撿取器方案

對(duì)于鐵制的小型工具，如果掉落到發(fā)動(dòng)機(jī)管道內(nèi)、縫隙間，還有在執(zhí)行客艙改裝時(shí)會(huì)有些工具掉落到地板下狹小的結(jié)構(gòu)框架里，機(jī)務(wù)人員不易接近。如果此類工具掉落的空間允許，可以使用磁性撿取器（圖4）進(jìn)行搜索，當(dāng)撿取器接近丟失的工具附近時(shí)，通過磁性功能可尋找到丟失的工具。

2.4 工業(yè)內(nèi)窺鏡方案

有些丟失的工具可以使用工業(yè)內(nèi)窺鏡（圖5）進(jìn)行尋找，譬如在發(fā)動(dòng)機(jī)函道內(nèi)或其他管道中、客艙地板下的結(jié)構(gòu)內(nèi)，如果其他尋找方案都無效果，使用拆卸飛機(jī)部件的方式尋找也會(huì)耗費(fèi)極大的人力、物力和工時(shí)，此時(shí)運(yùn)用工業(yè)內(nèi)窺鏡，尤其是帶有機(jī)械手的內(nèi)窺鏡，可以很準(zhǔn)確地尋找到丟失工具，提高尋找的效率，確保飛行安全性。

圖4 磁性撿取器

圖5 工業(yè)內(nèi)窺鏡

3 結(jié)論

經(jīng)實(shí)踐證明，大部分工具可以使用RFID 電子標(biāo)簽技術(shù)，迅速高效地尋找到丟失工具；工具著色的方式，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)丟失工具的位置；磁性撿取器對(duì)于鐵制的小型工具是一種很有效的尋找方式；工業(yè)內(nèi)窺鏡的方式對(duì)于工具丟失在隱蔽、難于接近的位置時(shí)，也是一種很有效的尋找方案。通過這幾種尋找方式，能夠第一時(shí)間尋找到丟失工具，確保飛機(jī)上不會(huì)發(fā)生外來物現(xiàn)象，提高維修質(zhì)量，保障飛行安全。