航空維修技術文件構型管理與控制系統(tǒng)總體設計

葛煥洲

摘要：在信息化時代，航空工業(yè)的發(fā)展與其他行業(yè)一樣，不再僅僅是單純的為客戶提供產(chǎn)品，更重要的是提供快捷、優(yōu)質的后續(xù)保障服務。為了使客戶能夠更好的使用飛機，飛機制造企業(yè)有必要也必須越來越重視飛機維修業(yè)務。本文通過分析工程技術文件的管理和監(jiān)控的業(yè)務環(huán)境，完成其信息化的主要功能結構設計，構建其系統(tǒng)體系結構，開發(fā)各功能單元的邏輯模型并對整個系統(tǒng)建設提出了建設進度規(guī)劃。

關鍵詞：航空維修技術;文件構型管理;控制系統(tǒng);總體設計

1、前言

航空事業(yè)快速發(fā)展帶來航空企業(yè)規(guī)模的擴大，面對不斷復雜化和智能化的航空器，航空企業(yè)尤其是航空維修企業(yè)需要不斷更新自己的技術和管理方式，以保持和恢復航空器的可靠性滿足安全性和經(jīng)濟性的要求，提高其在全球環(huán)境下的競爭力。目前，國內(nèi)航空企業(yè)針對此管理內(nèi)容，自主或與國外軟件公司設計和開發(fā)了很多相關的管理軟件，但由于對業(yè)務領域的分析不夠全面、信息單一、流程不規(guī)范以及未形成健壯的、可擴展的功能體系，常常未能有效地使用。

2、工程技術文件管理

工程技術文件是航空企業(yè)的適航性文件也稱為工程文件，它是一個文件體系，包含一套完整的不同類別的技術文件。此文件體系產(chǎn)生的目的是維持航空器的固有可靠性，提高其運行的經(jīng)濟性。它主要來源于適航當局的維修改裝要求、制造廠家的改進性建議和企業(yè)本身的維修經(jīng)驗。具體文件主要包括：適航指令（AD）、服務通告/服務信函（SB/SL）、工程指令（EO）等。工程技術文件管理主要完成不同工程文件的創(chuàng)建及其在不同職能部門的業(yè)務流轉;實施文件執(zhí)行狀況的監(jiān)控和跟蹤，并借助可靠性統(tǒng)計技術和全壽命經(jīng)濟性分析技術對文件執(zhí)行可行性進行評估。

3、環(huán)境與接口分析

工程技術文件的管理和監(jiān)控涉及多方協(xié)作和信息的共享，其中既包括企業(yè)外部的實體，也包括企業(yè)內(nèi)部的部門。企業(yè)外部實體與系統(tǒng)的信息交互，其中交互對象包括相關職能部門和企業(yè)內(nèi)部的不同信息系統(tǒng)。

3.1職能部門

這里職能部門是指企業(yè)購買的飛機的整機制造商及其所在國家的適航當局和為飛機提供部件及系統(tǒng)的供應商。目前國內(nèi)主要航空公司的大中型客機主要來自于美國和歐洲，因此適航當局主要指美國聯(lián)邦航空管理局和歐洲航空安全局以及國內(nèi)主管部門中國民航局;整機和零件制造商眾多這里不一一列舉。

3.2信息系統(tǒng)

外部信息系統(tǒng)主要來自于企業(yè)內(nèi)部。為完成不同工程技術文件的評估、編寫和監(jiān)控，系統(tǒng)需要大量的信息支撐和數(shù)據(jù)交互，這些信息包括：

（1）飛機運行控制系統(tǒng)提供的飛機飛行記錄，此記錄記載了飛機的飛行計劃以及所執(zhí)行的航班，每天的飛行小時、飛行循環(huán)，累計的飛行小時、飛行循環(huán);大修后的飛行小時、飛行循環(huán)和上次維修后的飛行小時、飛行循環(huán)等。（2）維修管理系統(tǒng)提供的維修記錄，包括飛機所實施的維修活動、維修記錄、更換件記錄、稱重記錄等。（3）可靠性系統(tǒng)提供的部件及系統(tǒng)的可靠性統(tǒng)計指標，包括部件的MTBF、MTBUR、MTTF、MTTR等。（4）航材管理系統(tǒng)提供的航材庫存記錄、航材庫存成本與接收的航材需求通知。（5）財務系統(tǒng)提供的維修成本信息，包括工時成本、設備折舊、利率和匯率信息等。（6）維修技術手冊管理系統(tǒng)提供的實時有效的不同數(shù)字化手冊信息，包括AMM、IPC、EMM、MEL等，并接收手冊更改請求。

4、功能結構

按照管理的業(yè)務要求設計的功能結構。系統(tǒng)主要分為10個主要功能/子系統(tǒng)：系統(tǒng)管理、智能查詢、工作流管理子系統(tǒng)、機隊構型管理子系統(tǒng)、技術文件管理、載重平衡/電氣負載管理、信息交換管理子系統(tǒng)、工程監(jiān)控、工作監(jiān)控。

（1）系統(tǒng)管理：主要完成信息系統(tǒng)本身的管理性工作，包括用戶的信息的管理，身份的標識、密碼的管理，以及用戶使用情況的記錄、跟蹤和審核，還包括管理更新的方式和時間。（2）智能查詢：滿足工程管理的需要提供技術文件的查詢功能，針對不同的查詢對象通過多維查詢條件的組合，選擇相應的查詢項目獲得滿意的查詢結果。（3）工作流管理子系統(tǒng)：比較獨立的功能模塊，主要完成組織機構的設置、任務的定義與分配，流程設置和時限設置。完成支撐各業(yè)務處理的職責。（4）工程評估子系統(tǒng)：主要完成對技術文件執(zhí)行必要性進行技術性評估工作，評估分為兩個方面，一是安全性評估，主要通過安全決策樹分析來完成，并依賴于可靠性統(tǒng)計分析結果。二是經(jīng)濟性分析，其通過全壽命成本分析理念構建成本分解結構，按照生命期發(fā)生的階段，計算不同的成本項目的現(xiàn)金流量，通過凈現(xiàn)值法獲得評價指標，并對敏感性和風險性進行分析。此功能的子模塊主要包括：安全分析決策樹管理、全壽命成本結構管理、可靠性統(tǒng)計分析管理、工程評估參數(shù)管理和工程分析。（5）飛機構型管理子系統(tǒng)：其等效于民用產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理，在飛機的使用階段包括多個方面，系統(tǒng)涉及的具體內(nèi)容包括飛機的物理構造及其變化控制（物理構型及控制），飛機及其構成的使用情況及其跟蹤（物理構型使用狀態(tài)）、飛機及其構成所執(zhí)行的技術文件及執(zhí)行狀態(tài)（技術文件構型），飛機維修評估信息構型。（6）技術文件管理：主要包括3類技術文件的管理，分別是適航指令、服務通告、工程指令。適航指令、服務通告管理過程包括上載、處理、評估、校對和批準，其中服務通告評估需要工程評估管理功能的支持。（7）載重平衡/電氣負載管理：主要完成飛機重量變化和配平的管理、實施飛機電路的電壓與電流的量值的監(jiān)控、以及數(shù)量超限報警的設置和監(jiān)控。（8）信息交換管理：涉及與不同的信息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換的管理。（9）工程監(jiān)控：完成工程技術文件的執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)控，單機工程技術文件執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)控，以及按照不同的技術文件的執(zhí)行時限的設定要求進行單機和文件執(zhí)行期限報警。（10）工作監(jiān)控：完成用戶職責內(nèi)工作內(nèi)容的提示和預警工作以及工作內(nèi)容的記錄和跟蹤功能。結合內(nèi)容可以看出，信息交換管理、工作流管理、工程評估、構型管理是基礎層次，為其它功能提供方法和數(shù)據(jù)支持;技術文件管理、載重平衡/電氣負載管理處于中間層次;智能查詢、工程監(jiān)控、工作監(jiān)控處于頂層。

5、實施規(guī)劃

航空維修技術文件構型管理與控制系統(tǒng)的開發(fā)實施過程需要合理的規(guī)劃和設計，滿足不同功能之間協(xié)作關系的邏輯需要。按照此系統(tǒng)的功能、功能關系構建的系統(tǒng)開發(fā)實施方案。此方案中系統(tǒng)管理首先開發(fā);其次信息交換子系統(tǒng)、工作流管理子系統(tǒng)可獨立并行實施，工程評估管理子系統(tǒng)、飛機構型管理子系統(tǒng)部分功能也可同時開發(fā)，待信息交換子系統(tǒng)完畢后工程評估管理子系統(tǒng)才能最后完成;然后待工作流管理子系統(tǒng)開發(fā)完畢后才能夠開發(fā)技術文件管理功能，其最終完成依賴于工程評估子系統(tǒng);再后并行完成工程監(jiān)控和工作監(jiān)控，最后實施構型管理的部分功能。

參考文獻：

[1]左洪福，蔡景，吳昊.航空維修工程學.北京：科學出版社，2011：292323.

[2]許艷萍.基于PDM的民機備件數(shù)據(jù)管理關鍵技術研究「碩士學位論文].南京：南京航空航天大學，2008.

（作者單位：北京飛機維修工程有限公司杭州分公司）