飛機(jī)客戶服務(wù)遠(yuǎn)程技術(shù)保障支援系統(tǒng)建設(shè)方案探析

魏生宇，王二振，賴天發(fā)

（航空工業(yè)洪都，江西 南昌，330024）

0 引言

隨著某新型飛機(jī)陸續(xù)交付國內(nèi)外用戶，新?lián)Q裝飛機(jī)的維護(hù)保障難度越來越大，以往老機(jī)型的客戶服務(wù)保障模式越來越難以滿足新機(jī)型的需要。外場客戶保障能力有限的矛盾日益凸顯。積極推進(jìn)制造部門和客戶之間的維修保障遠(yuǎn)程技術(shù)支援系統(tǒng)建設(shè)，既是客戶、制造部門、設(shè)計(jì)所三方信息化建設(shè)大背景下落實(shí)科學(xué)發(fā)展的實(shí)際行動(dòng)，也是新時(shí)期武器裝備建設(shè)發(fā)展的迫切需要，只有在立足現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上合理規(guī)劃系統(tǒng)建設(shè)方案，才能又好又快地實(shí)現(xiàn)該套系統(tǒng)的搭建、完善與應(yīng)用，進(jìn)而有效推進(jìn)新型飛機(jī)保障信息化建設(shè)、提高新型飛機(jī)保障能力。

1 客戶服務(wù)遠(yuǎn)程技術(shù)支援系統(tǒng)組成及功能

1.1 系統(tǒng)組成

客戶服務(wù)遠(yuǎn)程技術(shù)支援系統(tǒng)組成主要包括信息采集系統(tǒng)（客戶外場）、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)和遠(yuǎn)程服務(wù)中心（包括各設(shè)計(jì)單位和生產(chǎn)單位終端）三大部分。這三部分在軟件上以數(shù)據(jù)倉庫為基礎(chǔ)，在硬件上以視頻會(huì)議系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過全面、系統(tǒng)、密不可分的鏈接，構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。信息采集系統(tǒng)應(yīng)包含視頻會(huì)議系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、使用維護(hù)數(shù)據(jù)庫、通信設(shè)備等，并利用外場的局域網(wǎng)和數(shù)據(jù)倉庫資源，以及便攜式維修輔助設(shè)備（PMA）等地面設(shè)備資源。信息主要來源于由外場數(shù)據(jù)倉庫導(dǎo)出的外場使用維護(hù)信息數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫是遠(yuǎn)程技術(shù)支援系統(tǒng)的唯一數(shù)據(jù)源，其數(shù)據(jù)由客戶內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)直接在外場服務(wù)器上增加和更新。網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)是遠(yuǎn)程服務(wù)中心和客戶之間信息交互安全傳輸通道，負(fù)責(zé)將客戶外場故障視頻、音頻及相關(guān)信息和資料傳遞給遠(yuǎn)程客戶服務(wù)中心，并將遠(yuǎn)程客戶服務(wù)中心反饋的維修策略和排故方案（包括視頻、音頻、指導(dǎo)意見和資料等信息）傳遞給客戶。遠(yuǎn)程服務(wù)中心包括后方設(shè)計(jì)、生產(chǎn)部門和客戶內(nèi)部遠(yuǎn)程技術(shù)支持單位，各部分均由服務(wù)器和終端、視頻會(huì)議系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和軟件平臺(tái)等組成。

1.2 系統(tǒng)功能

客戶服務(wù)遠(yuǎn)程技術(shù)支援系統(tǒng)從功能上分為信息收集和預(yù)處理（信息采集）模塊、故障診斷和維修引導(dǎo)模塊、單機(jī)監(jiān)控（數(shù)據(jù)分析）模塊、視頻和信息交互模塊、培訓(xùn)模塊、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)更新模塊和數(shù)據(jù)支持平臺(tái)等7個(gè)模塊。每個(gè)模塊內(nèi)還包括若干子模塊或相對(duì)獨(dú)立的軟硬件模塊。系統(tǒng)功能如圖1所示。7個(gè)模塊的功能相當(dāng)于數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)中的應(yīng)用層，完成對(duì)外場數(shù)據(jù)的收集、管理和分析、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、處理功能，并將結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)和視頻交互系統(tǒng)反饋給外場，以實(shí)現(xiàn)排故和維修技術(shù)支持、在線培訓(xùn)、單機(jī)監(jiān)控和知識(shí)庫、信息庫管理與共享等功能。

圖1 系統(tǒng)功能示意圖

2 客戶服務(wù)遠(yuǎn)程技術(shù)支援系統(tǒng)構(gòu)成及關(guān)鍵技術(shù)

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

2.1.1 系統(tǒng)硬件構(gòu)成

客戶服務(wù)遠(yuǎn)程技術(shù)支援系統(tǒng)信息采集功能通過客戶外場PMA、外場數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)器以及由監(jiān)控?cái)z像頭、硬盤錄像機(jī)、顯示屏和耳麥等附件構(gòu)成的監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；網(wǎng)絡(luò)通訊功能通過客戶和售后部門的交換機(jī)、服務(wù)器、防火墻、路由器、保密機(jī)、磁盤陣列以及光纜和網(wǎng)線實(shí)現(xiàn)；視頻和信息交互功能通過由綜合控制單元MCU（multi control unit)、服務(wù)器、終端機(jī)、高清電視、攝像頭、麥克及連接線路構(gòu)成的視頻會(huì)議系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

2.1.2 系統(tǒng)軟件構(gòu)成

客戶服務(wù)遠(yuǎn)程技術(shù)支援系統(tǒng)PMA服務(wù)器功能由數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理軟件、飛參處理軟件、飛機(jī)監(jiān)控軟件、排故引導(dǎo)支持軟件、故障信息處理軟件和交互平臺(tái)實(shí)現(xiàn)；單機(jī)故障快速診斷和綜合信息故障診斷功能通過PMA飛參快速判讀軟件、單架次發(fā)動(dòng)機(jī)飛參判讀軟件和單架次飛機(jī)系統(tǒng)飛參判讀軟件實(shí)現(xiàn)；遠(yuǎn)程故障診斷和故障分析功能通過遠(yuǎn)程服務(wù)中心網(wǎng)站故障分析軟件、故障診斷引導(dǎo)軟件以及設(shè)計(jì)部門遠(yuǎn)程終端的強(qiáng)度有限元計(jì)算分析軟件、結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)可靠性分析軟件、飛行模擬器軟件、虛擬維修軟件和其它仿真分析軟件實(shí)現(xiàn)；發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控功能由單架次發(fā)動(dòng)機(jī)飛參判讀軟件、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)調(diào)整軟件、發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷軟件和發(fā)動(dòng)機(jī)特性統(tǒng)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)；在線培訓(xùn)和答疑功能通過電子化技術(shù)資料、培訓(xùn)課件、電子化教學(xué)軟件和常用技術(shù)資料數(shù)據(jù)等軟件實(shí)現(xiàn)。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

2.2.1 信息采集及PMA應(yīng)用

信息采集是客戶服務(wù)保障遠(yuǎn)程技術(shù)支援系統(tǒng)開展各項(xiàng)工作的前提和基礎(chǔ)，系統(tǒng)通過PMA采集飛機(jī)狀態(tài)信息，并進(jìn)行敏感性信息的處理，抽取用于故障分析、趨勢分析的信息，通過后方PMA數(shù)據(jù)庫匯總后，與研制單位內(nèi)部設(shè)計(jì)分析數(shù)據(jù)和使用維護(hù)類技術(shù)資料共同組成遠(yuǎn)程技術(shù)支持的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。此類信息格式多樣、復(fù)雜，包括數(shù)據(jù)、電子表格、各種文檔、視頻、音頻等。從目前客戶的信息收集和存儲(chǔ)流程看，將全部信息都由PMA系統(tǒng)來完成還需要開發(fā)很多數(shù)據(jù)接口，這項(xiàng)工作不僅工作量大，而且十分復(fù)雜。

2.2.2 各類應(yīng)用軟件的開發(fā)

多參數(shù)分析、故障分析、故障診斷引導(dǎo)、飛機(jī)壽命和狀態(tài)監(jiān)控等應(yīng)用軟件目前開發(fā)還存在一定的困難，各項(xiàng)功能還有待進(jìn)一步完善。主要原因一是軟件需要更強(qiáng)的計(jì)算能力和數(shù)據(jù)庫接口；二是型號(hào)設(shè)計(jì)工作和信息的積累還不夠深入；三是目前飛參記錄的目的是對(duì)飛機(jī)故障點(diǎn)進(jìn)行判別，而不是對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的記錄，對(duì)飛機(jī)各系統(tǒng)記錄的詳細(xì)程度不夠。

2.2.3 數(shù)據(jù)倉庫

數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)是達(dá)成數(shù)據(jù)整合、知識(shí)管理的有效手段，可以滿足用戶、遠(yuǎn)程服務(wù)中心和設(shè)計(jì)部門遠(yuǎn)程終端的數(shù)據(jù)格式多元化，以及對(duì)大量信息累積的客觀需求。目前數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在國外軍用裝備遠(yuǎn)程技術(shù)支援系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，在國內(nèi)民用領(lǐng)域也有實(shí)際應(yīng)用，但在國內(nèi)客戶服務(wù)遠(yuǎn)程技術(shù)支援中的應(yīng)用仍處于理論研究階段，沒有實(shí)際應(yīng)用案例作參考，存在一定的技術(shù)困難和風(fēng)險(xiǎn)。

3 客戶服務(wù)遠(yuǎn)程技術(shù)支援系統(tǒng)工作流程

客戶服務(wù)遠(yuǎn)程技術(shù)支援系統(tǒng)通過不同的數(shù)據(jù)庫模塊、應(yīng)用軟件模塊或者硬件模塊，實(shí)現(xiàn)包括信息采集、故障診斷和維修引導(dǎo)、信息交互、決策支持4個(gè)方面的工作流程。其中涉及的各個(gè)工作環(huán)節(jié)及工作項(xiàng)目關(guān)系如圖2所示。

圖2 工作流程及工作項(xiàng)目關(guān)系圖

3.1 信息采集

信息在傳遞給遠(yuǎn)程服務(wù)中心前，基本應(yīng)經(jīng)過信息收集、信息分析，以及信息預(yù)處理等三大步驟。信息收集指的是用戶機(jī)務(wù)和售后服務(wù)保障人員通過PMA采集飛機(jī)狀態(tài)信息，通過油液分析和裂紋測量等手段收集信息的一系列過程；信息分析是對(duì)所收集信息的基本處理，例如飛參還原、快速判讀、信息統(tǒng)計(jì)和數(shù)模分析等，其結(jié)果本身也是信息收集的對(duì)象；信息預(yù)處理則是對(duì)所有信息、分析結(jié)果的再次綜合處理，以及數(shù)據(jù)格式的調(diào)整、打包，以滿足遠(yuǎn)程客戶服務(wù)中心的信息要求。信息采集具體數(shù)據(jù)流程如圖3所示。

3.2 故障診斷和維修引導(dǎo)

現(xiàn)場故障診斷和維修引導(dǎo)主要是在現(xiàn)場利用PMA和PMA服務(wù)器中的信息資源和分析、處理軟件進(jìn)行故障分析定位和操作引導(dǎo)，也可通過交互平臺(tái)直接訪問遠(yuǎn)程服務(wù)中心網(wǎng)站，進(jìn)行無專家在線的自主查詢。無法解決的復(fù)雜問題，則通過遠(yuǎn)程視頻、信息交互平臺(tái)將信息向后方傳遞。在線專家通過遠(yuǎn)程視頻、信息交互平臺(tái)，在遠(yuǎn)程服務(wù)中心利用服務(wù)中心網(wǎng)站上的信息資源和分析處理軟件進(jìn)行在線故障分析定位和操作引導(dǎo)，提供更專業(yè)的遠(yuǎn)程服務(wù)。仍然無法解決的問題，則將信息通過金航網(wǎng)傳遞給設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和相關(guān)輔機(jī)設(shè)計(jì)單位。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以利用網(wǎng)絡(luò)傳回的飛機(jī)、設(shè)備和故障的相關(guān)信息，利用專業(yè)設(shè)計(jì)資料和分析、設(shè)計(jì)、仿真等軟件，對(duì)故障進(jìn)行深入分析，提供用戶技術(shù)資料以外的故障診斷方法和維修引導(dǎo)操作，并通過網(wǎng)絡(luò)以數(shù)據(jù)、表單或視頻會(huì)議等方式反饋給維修現(xiàn)場。故障診斷和維修引導(dǎo)層次如圖4所示。

圖3 信息采集具體數(shù)據(jù)流程

3.3 決策支持

客戶服務(wù)遠(yuǎn)程技術(shù)支援系統(tǒng)將外場收集數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、歸納，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)利用設(shè)計(jì)資料和應(yīng)用軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié)，形成飛機(jī)設(shè)計(jì)改進(jìn)建議、用戶技術(shù)資料改進(jìn)建議及故障庫更新、技術(shù)資料更新、培訓(xùn)課件更新等更高層次的知識(shí)和數(shù)據(jù)，用以在不同地域、不同客戶和不同技術(shù)人員之間共享知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，支持客戶的維修保障工作。同時(shí)，伴隨著系統(tǒng)積累故障信息的增多，數(shù)據(jù)倉庫內(nèi)容不斷豐富，專家系統(tǒng)不斷完善，成為模擬人類專家解決領(lǐng)域問題的智能程序系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能診斷或推理功能，并為后續(xù)型號(hào)和其它型號(hào)的保障體系設(shè)計(jì)和組建提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

圖4 故障診斷和維修引導(dǎo)層次

4 結(jié)論

客戶服務(wù)遠(yuǎn)程技術(shù)支援系統(tǒng)方案旨在通過信息化技術(shù)，依托網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)基于飛機(jī)主機(jī)廠、研究所專家提供遠(yuǎn)程技術(shù)服務(wù)和數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的飛機(jī)遠(yuǎn)程技術(shù)支援保障，此系統(tǒng)是對(duì)未來數(shù)字化保障模式的探索和技術(shù)創(chuàng)新，也是對(duì)現(xiàn)有保障體系信息化的推進(jìn)和對(duì)現(xiàn)有保障模式的突破。其應(yīng)用可以提高外場技術(shù)服務(wù)的質(zhì)量和速度，節(jié)約大量的人力和經(jīng)濟(jì)資源，并為用戶和主機(jī)廠維修保障工作建立知識(shí)積累、傳遞和運(yùn)用的平臺(tái)。