基于S3000L標(biāo)準(zhǔn)的民用直升機(jī)維修相關(guān)人因分析技術(shù)研究

梁海軍 朱俊生

摘要：隨著我國民用直升機(jī)的快速發(fā)展，其可靠性、安全性也在逐步提升，然而人為差錯(cuò)仍是造成直升機(jī)安全問題的一個(gè)主要因素?，F(xiàn)主要根據(jù)S3000L標(biāo)準(zhǔn)，針對人為因素在直升機(jī)維護(hù)中發(fā)揮的作用進(jìn)行詳細(xì)分析和闡述。

關(guān)鍵詞：民用直升機(jī);人因分析;分析輸入;分析輸出

0 ? ?引言

對直升機(jī)飛行事故及事故原因的分析表明，直升機(jī)飛行事故有60%～70%是由人的失誤引起的，有證據(jù)表明，直升機(jī)維護(hù)也是造成事故的主要原因之一。盡管維護(hù)對直升機(jī)系統(tǒng)安全性和可靠性做出了重要貢獻(xiàn)，保證了直升機(jī)固有的安全性和可靠性設(shè)計(jì)水平，但隨著直升機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)化越來越普遍，人對設(shè)備和系統(tǒng)的直接手動(dòng)控制越來越少，維護(hù)則成為人與技術(shù)之間直接交互的主要剩余點(diǎn)，而人的能力和所受限制可能會(huì)對系統(tǒng)安全性和可靠性產(chǎn)生重大影響，從而帶來人員和財(cái)產(chǎn)的巨大損失。因此，了解維護(hù)中的人為因素比以往任何時(shí)候都更有必要。

1 ? ?目的

基于S3000L標(biāo)準(zhǔn)的維修相關(guān)的人為因素分析主要用于確定維修機(jī)組人員、工具設(shè)備要求，為后勤保障分析（LSA）提供必要的數(shù)據(jù)來源，其貫穿于直升機(jī)維修任務(wù)分析的全過程。

研究人為因素的主要目的是：

（1）保障安全——高度重視人的因素所導(dǎo)致的事故，減少差錯(cuò);

（2）提高效率——合理的環(huán)境、便捷的人機(jī)環(huán)境、有效的訓(xùn)練、團(tuán)隊(duì)的協(xié)作有利于提高效率，保障直升機(jī)維護(hù)工作更好地進(jìn)行。

2 ? ?分析要求

LSA和人的因素分析中可能包括如維修人員的人口統(tǒng)計(jì)資料、承載重量、可以達(dá)到的范圍和其他標(biāo)準(zhǔn)及限制。此外，為了對標(biāo)準(zhǔn)一致認(rèn)同，對標(biāo)準(zhǔn)和記錄的免責(zé)條款進(jìn)行審查十分必要。

LSA從設(shè)計(jì)接收輸入，并對每張圖紙進(jìn)行權(quán)衡分析。從第一張圖樣的工作開始，LSA將在備選方案中分析設(shè)計(jì)和比照保障需求，并基于保障性和生命周期費(fèi)用提出推薦方案。這一進(jìn)程包含標(biāo)示所有可能的維護(hù)活動(dòng)，每一項(xiàng)維護(hù)活動(dòng)將生成完成各項(xiàng)任務(wù)所需的資源清單，這些資源包括零件、維護(hù)工時(shí)、訓(xùn)練、保障設(shè)備和測試設(shè)備。有關(guān)人的因素的特定考慮是維護(hù)人員的數(shù)量以及關(guān)系到保障設(shè)備的人的因素的總數(shù)。

人因分析需要提供定量的數(shù)據(jù)來確定維修人員的技能、數(shù)量和所需的工具設(shè)備。例如，人為因素分析中需提供單人可抬起物品的重量限制要求，如果項(xiàng)目的重量超過限制，需要增加維護(hù)人員，一般建議使用機(jī)械裝置抬起。

不同標(biāo)準(zhǔn)間的這些限制可能是不同的，但這個(gè)限制應(yīng)適用于所有的維修任務(wù)分析。如果項(xiàng)目超出這些限制，應(yīng)該給額外的維修人員提供足夠的把手。

整個(gè)分析是一個(gè)反復(fù)迭代的過程，每個(gè)設(shè)計(jì)變更都需要用到它。一旦最終設(shè)計(jì)批準(zhǔn)，LSA將開始更詳細(xì)的維修工作分析。維修任務(wù)分析將每一個(gè)維修子任務(wù)與人的因素標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比以確保正確的步驟記錄在案。

3 ? ?人的行為表現(xiàn)影響因素

3.1 ? ?人的生理機(jī)能

LSA和人為因素的綜合貫穿在整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)。每次修訂和提議的設(shè)計(jì)更改可能要求在維修中進(jìn)行更改，這些維修需要對人為因素約束和限制進(jìn)行評審。特別是在生命周期結(jié)束時(shí)的報(bào)廢階段，由于需要處理材料，人為因素成為重要的關(guān)注點(diǎn)，因?yàn)樗鼘θ梭w健康十分關(guān)鍵。LSA和人的因素的作用有一個(gè)共同的對象，但是有截然不同的目的或目標(biāo)。人為因素方面注重各種標(biāo)準(zhǔn)，包括：人體測量方面、人類工效學(xué)方面、環(huán)境方面、其他生理方面。LSA應(yīng)考慮到這些標(biāo)準(zhǔn)來評估潛在的保障方案。

3.2 ? ?健康威脅導(dǎo)致的人員限制

另一個(gè)涉及人的因素的方面是由于健康威脅對人的活動(dòng)構(gòu)成的限制。處理危險(xiǎn)材料或危害健康的材料必須遵循嚴(yán)格的規(guī)程，以確保人身安全。這同樣適用于必須在極端環(huán)境條件下進(jìn)行的工作，如：極冷或極熱的環(huán)境、非常潮濕的環(huán)境、地下或水下作業(yè)、因?yàn)槠渌颍ㄈ缁覊m、接觸煙氣、噪聲）構(gòu)成的極端環(huán)境。規(guī)程必須確保人員抵御這些環(huán)境影響的沖擊。后勤分析活動(dòng)必須考慮這些規(guī)程以及因身體限制造成的局限。

4 ? ?分析的定義

人的因素是直升機(jī)系統(tǒng)中最靈活、最具適應(yīng)性和最有價(jià)值的部分，但也最脆弱、最容易受不利因素的影響。應(yīng)該就將哪些人的因素納入LSA活動(dòng)中給出一個(gè)非常粗略的概述，這份清單包括但不限于以下給出的方面，其應(yīng)提出人的因素哪些方面可以影響到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，特別是在LSA領(lǐng)域以及影響保障環(huán)境的設(shè)計(jì)（操作和維修相關(guān)的）上。

（1）人體測量方面包括：視線（視野，垂直和水平）;音頻信號(hào)要求;手臂、手掌和拇指的肌肉力量;垂直方向的拉伸需要的肌肉力量;水平方向推拉動(dòng)作所需的肌肉力量;提升組件的最大重量;保障設(shè)備的最大重量;手臂和手的可達(dá)范圍。

（2）人類工效學(xué)方面包括：控制設(shè)計(jì)（如開關(guān)、曲柄、操縱桿、球狀控制機(jī)構(gòu)、手輪、杠桿系、腳蹬、旋鈕）;最小操作范圍;工作區(qū)設(shè)計(jì)（如坐、站立、移動(dòng)）;難以接近——坡道和梯子;門和檢修口蓋尺寸;照明要求。

（3）人的生理方面包括：身體健康;心理壓力;時(shí)間壓力;工作負(fù)荷;疲勞;藥物、酒精及毒品;維修工作。

（4）環(huán)境方面包括：有效溫度;低溫和高溫條件限制;風(fēng)寒對人的影響;人類在極端的氣候條件下工作能力降低;通風(fēng)要求;暴露在紫外線輻射能量下的限制;暴露在污染如灰塵、煙氣等之下的限制;噪聲限制;觸電電流限制。

5 ? ?分析輸入

（1）人因分析的目的、范疇和時(shí)機(jī)：

人因分析用于確定維修人員的技能、數(shù)量和所需的工具設(shè)備。人因限制將會(huì)影響使用環(huán)境的建立以及產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)。人為因素涉及人與機(jī)器和設(shè)備關(guān)系、人與程序關(guān)系、人與環(huán)境關(guān)系以及人與人之間關(guān)系。人因分析始終貫穿于直升機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)以及運(yùn)行等環(huán)節(jié)，建議記錄各階段人因分析結(jié)果。

（2）確定人因分析的輸入，包括：

1）產(chǎn)品/項(xiàng)目的部件級(jí)劃分。到部件層級(jí)并分配編號(hào)的系統(tǒng)分解。

2）產(chǎn)品/項(xiàng)目運(yùn)用需求分析。

3）產(chǎn)品/項(xiàng)目部件級(jí)的技術(shù)描述。

4）產(chǎn)品/項(xiàng)目的重量和尺寸。

5）維修人員的技能、性別。面對不同的維修對象，根據(jù)不同的維修要求和工作環(huán)境的范圍，對維修人員的技能和生理有一定的要求和限制。

6）相似產(chǎn)品/項(xiàng)目的可靠性數(shù)據(jù)和維修性數(shù)據(jù)。主要涉及與被分析對象相似的產(chǎn)品，包括從初始設(shè)計(jì)到最后的使用和維護(hù)相關(guān)的數(shù)據(jù)。

7）產(chǎn)品/項(xiàng)目的全壽命周期要求。

8）工作區(qū)域的設(shè)計(jì)和環(huán)境。

6 ? ?分析輸出

通過獲得的人因分析的輸入數(shù)據(jù)，確認(rèn)分析結(jié)果。綜合MTA分析，對比人因分析的標(biāo)準(zhǔn)，確保維修和操作在人因分析的限制內(nèi)，人因分析輸出表如表1所示。

7 ? ?結(jié)語

維修人為因素直接影響直升機(jī)維修質(zhì)量，進(jìn)而可影響飛行安全。本文明確了直升機(jī)維修人為因素相關(guān)分析要求、要素及數(shù)據(jù)輸入/輸出等，可用于指導(dǎo)直升機(jī)后勤保障的人為因素分析，對減少直升機(jī)維修人為因素引起的事故具有一定的借鑒意義。

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收稿日期：2020-02-10

作者簡介：梁海軍（1975—），男，江西進(jìn)賢人，高級(jí)工程師，研究方向：維修工程。