基于大數(shù)據(jù)的航空裝備質(zhì)量信息管理路徑探索

林嵐

摘 要：航空裝備的質(zhì)量狀況，會(huì)對(duì)航空工作的開(kāi)展產(chǎn)生直接影響，注重質(zhì)量信息管理，可以大大降低質(zhì)量隱患，以增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性。在大數(shù)據(jù)環(huán)境中，質(zhì)量信息也呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)，應(yīng)該轉(zhuǎn)變粗放式管理模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備生產(chǎn)制造和維護(hù)保養(yǎng)等各個(gè)環(huán)節(jié)的全面掌控。充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高管理工作質(zhì)量和效率。本文將對(duì)大數(shù)據(jù)和航空裝備質(zhì)量信息的基本概念進(jìn)行介紹，提出航空裝備質(zhì)量信息管理的問(wèn)題及原因，探索基于大數(shù)據(jù)的航空裝備質(zhì)量信息管理路徑，為實(shí)踐工作提供參考。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);航空裝備;質(zhì)量信息;管理路徑

隨著我國(guó)航空事業(yè)的發(fā)展，對(duì)于航空裝備的需求量也在逐年增長(zhǎng)，如何確保各類設(shè)備的良好性能，促進(jìn)部隊(duì)整體戰(zhàn)斗力的增強(qiáng)，成了當(dāng)前面臨的主要問(wèn)題。尤其是在航空裝備的設(shè)計(jì)制造、生產(chǎn)、日常維護(hù)和修理等過(guò)程中，產(chǎn)生了大量的質(zhì)量信息，加強(qiáng)對(duì)各類信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化規(guī)范管理，能夠?yàn)楹娇昭b備的全周期管理提供依據(jù)。大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，為航空裝備質(zhì)量信息管理提供了新的思路，通過(guò)信息的及時(shí)、全面采集和分析，能夠明確設(shè)備應(yīng)用中的問(wèn)題及原因，以便采取針對(duì)性預(yù)防與控制措施，使航空裝備的整體性能得到改善。同時(shí)，可以明確航空裝備的變化情況，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展做出可靠性預(yù)測(cè)，從而滿足質(zhì)量改進(jìn)的要求。

1 大數(shù)據(jù)和航空裝備質(zhì)量信息概述

1.1 大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)是海量數(shù)據(jù)的集合，不僅在數(shù)據(jù)和類型上具有海量化的特征，而且具有較低的價(jià)值密度[1]。大數(shù)據(jù)技術(shù)是多種先進(jìn)技術(shù)手段的融合，能夠在采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和研究數(shù)據(jù)中更具高效化和精準(zhǔn)化，涉及統(tǒng)計(jì)學(xué)領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)理論，通過(guò)數(shù)據(jù)的整合與分析，能夠滿足決策需求。對(duì)于已有數(shù)據(jù)的采集與分析、對(duì)于數(shù)據(jù)的診斷、對(duì)于數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)和應(yīng)對(duì)措施的制定，是大數(shù)據(jù)技術(shù)的基本功能。航空裝備質(zhì)量信息數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)出海量化的特點(diǎn)，以大數(shù)據(jù)為依托實(shí)施管理工作，是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1.2 航空裝備質(zhì)量信息

航空裝備質(zhì)量信息包括了標(biāo)準(zhǔn)信息、動(dòng)態(tài)信息和故障信息三大類。相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)等屬于標(biāo)準(zhǔn)信息，能夠?yàn)楹娇昭b備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用等提供依據(jù)，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)信息還包括了航空裝備維護(hù)中產(chǎn)生的相關(guān)文件和手冊(cè)等。在質(zhì)量監(jiān)控工作的實(shí)施過(guò)程中，需要以標(biāo)準(zhǔn)信息為依據(jù)，明確判斷標(biāo)準(zhǔn)。動(dòng)態(tài)信息產(chǎn)生于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用、維修等各個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程當(dāng)中，需要各個(gè)單位之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同配合，確保信息反饋的及時(shí)性。故障信息不僅出現(xiàn)在使用和修理過(guò)程中，也要針對(duì)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程予以全面獲取，由質(zhì)量管理部門(mén)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一分析和評(píng)估，明確與正常狀態(tài)參數(shù)的差異性，實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)。

2 航空裝備質(zhì)量信息管理的問(wèn)題

首先，對(duì)于航空裝備質(zhì)量信息的采集存在局限性問(wèn)題。在信息采集中的技術(shù)手段較為落后，無(wú)法通過(guò)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)和管理規(guī)定加以約束，導(dǎo)致信息的失實(shí)、混亂等問(wèn)題，無(wú)法為后續(xù)整理分析、評(píng)估改進(jìn)等工作提供依據(jù)。尤其是在大數(shù)據(jù)環(huán)境中，面對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息如果依舊采用粗放式管理方式，將會(huì)對(duì)工作效率造成嚴(yán)重影響。其次，診斷能力相對(duì)不高。未能借助于診斷知識(shí)庫(kù)和故障代碼化等手段實(shí)施航空裝備的全面診斷，因此在出現(xiàn)故障時(shí)無(wú)法得到有效隔離，使得設(shè)備的運(yùn)行受到負(fù)面影響。再其次，在質(zhì)量信息管理中存在信息孤島效應(yīng)。針對(duì)海量化的質(zhì)量信息數(shù)據(jù)，缺乏可靠的分析和加工工具，未能為決策工作提供保障。在多個(gè)單位和部門(mén)當(dāng)中存在有價(jià)值數(shù)據(jù)，整合力度相對(duì)較低，信息資源無(wú)法得到高效利用。最后，對(duì)于技術(shù)狀態(tài)的控制效果不佳。未能做好數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，在查詢技術(shù)狀態(tài)時(shí)遇到困難，對(duì)于技術(shù)狀態(tài)的梳理缺乏規(guī)范性。

3 基于大數(shù)據(jù)的航空裝備質(zhì)量信息管理路徑

3.1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

對(duì)航空裝備全壽命業(yè)務(wù)特點(diǎn)加以分析，確定數(shù)據(jù)采集的基本方法和周期，同時(shí)了解數(shù)據(jù)交互的方式與基本內(nèi)容，加快數(shù)字化檔案的構(gòu)建。運(yùn)用數(shù)字化管理系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備的使用維護(hù)流程加以梳理，建立完善的設(shè)備使用和維護(hù)制度，做好設(shè)備施工和維護(hù)記錄的登記。在保障情況分析的基礎(chǔ)上，及時(shí)更新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以滿足其實(shí)際使用需求。在該系統(tǒng)下，還可以增進(jìn)各個(gè)單位之間的協(xié)同配合，延長(zhǎng)航空裝備的使用壽命。數(shù)據(jù)獲取要針對(duì)不同環(huán)節(jié)，包括了設(shè)備的生產(chǎn)制造和修理等等，對(duì)于評(píng)估要素的特點(diǎn)加以分析，確保航空裝備的質(zhì)量可以得到全面提高。

3.2 系統(tǒng)建設(shè)思路

在以大數(shù)據(jù)為依托的管理系統(tǒng)中，對(duì)其輸入和輸出方式、數(shù)據(jù)格式等予以統(tǒng)一，針對(duì)全業(yè)務(wù)流程開(kāi)展管理工作。在分析航空裝備的質(zhì)量信息數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)該明確數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)分析方法，在數(shù)據(jù)信息的共享過(guò)程中提出可行性改進(jìn)建議，在標(biāo)準(zhǔn)迭代和預(yù)警中提高航空裝備質(zhì)量。應(yīng)該增進(jìn)使用單位和設(shè)計(jì)部門(mén)、修理單位的交流，針對(duì)使用中出現(xiàn)的問(wèn)題反饋給設(shè)計(jì)部門(mén)，使其在設(shè)計(jì)中能夠加強(qiáng)改進(jìn);幫助修理單位及時(shí)獲得故障信息，從而加快問(wèn)題處理的速度。在三個(gè)部門(mén)的協(xié)同工作中提高質(zhì)量信息管理實(shí)效性。借助于分析模型和質(zhì)量評(píng)估及改進(jìn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)健康因子的分析，從而確保改進(jìn)建議的可行性及科學(xué)性，做好準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)工作。

3.3 質(zhì)量信息管理方法

對(duì)于航空裝備質(zhì)量信息的管理，需要采用多種方法，消除單一化管理方式帶來(lái)的弊端。首先，六西格瑪法的應(yīng)用已經(jīng)較為普遍，能夠?qū)|(zhì)量流程管理的全過(guò)程予以優(yōu)化，真正實(shí)現(xiàn)“零缺陷”的目標(biāo)，同時(shí)具有經(jīng)濟(jì)性和高效性的特點(diǎn)。通過(guò)六西格瑪DMAIC和六西格瑪DMADV，制定符合航空裝備質(zhì)量信息管理的基本策略，通過(guò)產(chǎn)品的度量和分析、驗(yàn)證等，能夠明確其中的問(wèn)題并予以改進(jìn)。在應(yīng)用該方法實(shí)施航空裝備的質(zhì)量信息管理時(shí)，需要對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)加以全面獲取，通過(guò)量化的方式加以呈現(xiàn)，使整個(gè)服務(wù)模式得到創(chuàng)新。其中，統(tǒng)計(jì)分析是六西格瑪法中的重要組成部分。需要對(duì)航空裝備質(zhì)量信息數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集和整理，滿足決策工作要求。統(tǒng)計(jì)分析在目的性、數(shù)據(jù)性和時(shí)效性上的優(yōu)勢(shì)明顯，通過(guò)對(duì)航空裝備質(zhì)量信息數(shù)據(jù)加以描述，了解其中的數(shù)據(jù)關(guān)系，在特定模型當(dāng)中開(kāi)展預(yù)測(cè)分析工作。運(yùn)用數(shù)據(jù)收集計(jì)劃，MSA，回歸，卡方檢驗(yàn)，假設(shè)檢驗(yàn)，DOE，模擬，仿真，防錯(cuò)，SPC，標(biāo)準(zhǔn)化等，構(gòu)建“數(shù)據(jù)采集模塊”“數(shù)據(jù)整理和分析模塊”“質(zhì)量評(píng)估和改進(jìn)模塊”。其次，可以運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)分析方法實(shí)施航空裝備質(zhì)量信息管理。尤其是在設(shè)備的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)，能夠?qū)Σ淮_定因素進(jìn)行評(píng)估與分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的全面管控。最后，在航空裝備質(zhì)量信息管理中也可以運(yùn)用質(zhì)量管理五大工具，包括了生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制、產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃、測(cè)量系統(tǒng)分析、失效模式和效果分析。該管理方法可以全面評(píng)估整個(gè)流程，通過(guò)在報(bào)警系統(tǒng)的幫助下降低廢品率。

3.4 系統(tǒng)建設(shè)方案

3.4.1 數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)是開(kāi)展管理工作的基礎(chǔ)，在質(zhì)量信息管理系統(tǒng)的建設(shè)中明確大數(shù)據(jù)技術(shù)的核心地位，使規(guī)劃設(shè)計(jì)更具長(zhǎng)期性特點(diǎn)。數(shù)據(jù)采集模塊是質(zhì)量信息管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為了能夠?qū)娇昭b備的全壽命狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，需要加快數(shù)字化檔案的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備信息的全面采集。增進(jìn)設(shè)備研制部門(mén)和使用部門(mén)之間的溝通交流，使管理工作更具實(shí)效性。使用部門(mén)應(yīng)該對(duì)使用中的情況加以記錄，使研制部門(mén)能夠從設(shè)備的使用體驗(yàn)、操作便捷性、功能特點(diǎn)等方面予以綜合考量，確保設(shè)計(jì)方案更加合理，增強(qiáng)人機(jī)交互性。航空裝備的周檢和定檢信息，可以從使用過(guò)程中加以采集;航空裝備的加改裝信息和設(shè)計(jì)制造數(shù)據(jù)等，可以從設(shè)計(jì)制造過(guò)程中加以采集;航空裝備的修理狀況和巡檢信息等，可以從修理過(guò)程中加以采集。明確數(shù)據(jù)格式后實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化錄入，通過(guò)采集系統(tǒng)加以規(guī)范化管理。

3.4.2 數(shù)據(jù)整理和分析模塊

對(duì)于航空裝備質(zhì)量信息的整合，需要借助于系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)整理和分析模塊實(shí)現(xiàn)，做好與數(shù)據(jù)采集模塊的銜接。建模工作針對(duì)原始數(shù)據(jù)管理、技術(shù)狀態(tài)管理、維護(hù)指標(biāo)管理、構(gòu)型管理和恢復(fù)數(shù)據(jù)管理等過(guò)程，為數(shù)字化檔案管理平臺(tái)的構(gòu)建提供依據(jù)，真正從航空裝備的全壽命出發(fā)開(kāi)展管理工作。在此過(guò)程中還要借助于對(duì)比分析模型，實(shí)現(xiàn)航空裝備技術(shù)狀態(tài)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和故障信息的對(duì)比分析，從而滿足質(zhì)量評(píng)估和改進(jìn)模塊的需求，明確故障類型、位置和原因等。探索性數(shù)據(jù)分析在該階段的應(yīng)用較多，比如相關(guān)性分析、逐步回歸分析、假設(shè)檢驗(yàn)和回歸分析等等，增進(jìn)各部門(mén)人員的交流，確保各類數(shù)據(jù)的可靠性。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)是數(shù)據(jù)整理和分析模塊的核心，在數(shù)據(jù)分析中真正實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)化。應(yīng)該明確航空裝備的各類質(zhì)量參數(shù)，包括了預(yù)警閾值、基本參數(shù)、預(yù)警方式、關(guān)聯(lián)性等等，通過(guò)實(shí)時(shí)對(duì)比分析的方式，可以達(dá)到快速預(yù)警和響應(yīng)的目的，防止故障的進(jìn)一步擴(kuò)大化。故障信息包括了歷史記錄和清單;維修信息包括了使用情況、歷史記錄和換件情況;技術(shù)狀態(tài)包括了修理指標(biāo)和生產(chǎn)指標(biāo);基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括了結(jié)構(gòu)BOM和單機(jī)信息。

3.4.3 質(zhì)量評(píng)估和改進(jìn)模塊

在質(zhì)量評(píng)估和改進(jìn)模塊的構(gòu)建中，需要以分析模塊數(shù)據(jù)為依托，明確各類閾值，全面評(píng)估航空裝備的運(yùn)行狀態(tài)，從而滿足設(shè)備的改進(jìn)需求。采用統(tǒng)計(jì)分析的方式研究航空裝備的全壽命數(shù)據(jù)，對(duì)狀態(tài)信息加以全面驗(yàn)證，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)缺陷問(wèn)題的評(píng)估，對(duì)航空裝備的設(shè)計(jì)、制造、使用和修理過(guò)程予以針對(duì)性改進(jìn)。另一方面，借助于質(zhì)量評(píng)估和改進(jìn)模塊，能夠提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，確保質(zhì)量改進(jìn)措施的可行性，防止存在較大的風(fēng)險(xiǎn)而對(duì)設(shè)備使用造成負(fù)面影響。質(zhì)量評(píng)估和改進(jìn)模型應(yīng)該具備科學(xué)性，使用的分析方法要符合航空裝備的質(zhì)量信息管理需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量改進(jìn)成本的控制，對(duì)未來(lái)發(fā)展?fàn)顩r加以預(yù)測(cè)，達(dá)到故障預(yù)防的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

航空裝備的質(zhì)量信息包括了標(biāo)準(zhǔn)信息、動(dòng)態(tài)信息和故障信息等，通過(guò)質(zhì)量信息管理工作的實(shí)施，能夠真正了解航空裝備的全壽命狀況。以大數(shù)據(jù)為核心開(kāi)展管理工作，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備信息數(shù)據(jù)的整合利用，為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造和使用、維修保養(yǎng)等提供可靠支撐。質(zhì)量信息管理系統(tǒng)建設(shè)中需要明確大數(shù)據(jù)技術(shù)的核心作用，在明確建設(shè)目標(biāo)與思路的同時(shí)，掌握六西格瑪方法、統(tǒng)計(jì)分析、風(fēng)險(xiǎn)分析、五大質(zhì)量工具等應(yīng)用要點(diǎn)。做好數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)整理和分析模塊、質(zhì)量評(píng)估和改進(jìn)模塊的設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)控航空裝備的狀態(tài)，并做好全面預(yù)警。

參考文獻(xiàn)：

[1]王正，范加利.航空裝備可靠性管理系統(tǒng)研究[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2020，33（09）：122-123+130.