浅谈民机系统维修方案的制订

秦唐徐哲 刘建勋

广东省深圳市机场股份有限公司

浅谈民机系统维修方案的制订

广东省深圳市机场股份有限公司

民机系统维修中需要有机组合所有维修任务与维修间隔而制定出民机系统的维修方案。本文主要探讨了定检维修中维修方案的制订，民机在确定了定检间隔后就限制了各个部件的维修间隔，这样就使一部分部件只有缩短维修的间隔要，还可能重新设计部件。为此，本文提出了成组优化的方法。

民机系统维修；维修方案；定检维修；成组优化

当前在在飞机的维修规划中，主要有四种基本的思想，分别是以可靠性为中心的维修思想（RCM ，Reliability Centered Maintenance）、MSG-3（Maintenance Steering Group-3）的维修思想、全员生产维修思想以及以商业为中心的维修思想。而现在航空工业界普遍采用的是RCM与MSG-3。RCM作为世界大多数国家采用，可以优化维修制度，能够确定飞机系统预防性的维修任务，更是西方发达国家采用的可以进行维修规划决策的一种基本方法。而MSG-3则是国际上民用航空工业界采用的，具有更高的安全标准、良好的经济效益以及很高的可靠性；它能够和RCM相结合起来使用。MSG-3由于具有很强的实用性和科学性，在国际民用航空制造业和航空公司中得到了相当广泛的应用，由此也带来了可观的经济效益。然而民机系统进行维修规划的目的主要是给民机各部件制定出科学合理的维修任务与维修间隔，其最后还是要通过民机系统维修方案的制订来达到。可是 RCM和MSG-3只提供了民机维修规划的大方向，也就是维修的指导思想或者框架流程；在进行系统维修规划具体的操作的时候，还是需要通过维修经验或者是维修优化的模型来对民机的各部件进行维修任务与维修间隔的确定。之后，再把所有维修任务与维修间隔进行有机的组合，从而形成民机系统的维修方案。

这主要是因为民机系统相当的复杂，由成千上万个大小部件所组成。而各个部件所具有的特性是不同的，对它们的进行维修就要根据这些部件的特性来确定对应的最优化维修模型，由此各个部件在维修间隔上不都是一样的，显然有的会相差很大[1]。而最要紧的是航空公司无法根据上述的维修间隔来对民机进行维修，否则只有停机来实施维修的工作。这显然需要制定民机系统维修方案及其方法，以便于各航空公司能够有效地制定和执行维修方案。维修方案作为各航空公司综合制定的一系列相对独立而且又互相联系的维修或检验，这可以满足所有的维修要求。因此制定科学合理的民机系统维修方案，就是把各个分开的维修任务集中起来维修，这还可以很好地节省固定维修的费用。在制定民机系统的维修方案时主要是两类任务，即定检维修与航线维修；因为航线维修每天都在执行着，这就不要再集中起来，而且其所占的维修成本相对是比较少的[2]，所以在民机系统维修方案的制订落实中，主要是针对定检维修任务的。本文主要探讨定检维修中维修方案的制订。

1、民机系统维修的特点

多类型的维修任务。根据MSG-3的维修思想，当前民机系统在进行具体的维修任务时，主要有使用检查、润滑或勤务、恢复、功能检测、报废等等。

维修任务执行的时间性。民机由于和普通的生产设备不同，民机每天的运营时间通常都在十个小时上下，在执行两次飞行任务的中间可以短暂停一次。这样基本上是白天时间执行航班的任务，而晚上大多数情况下都是返回基地的。所以有些定检的执行只有在晚上进行而不需要为此专门停机来定检维修。

可靠度受到约束。按照MSG-3的维修思想，民机各部件出现故障的后果，可以分成三大类，分别是安全性影响、使用性影响和经济性影响。针对出现安全性影响的部件而言，它的维修间隔是在特定范围之内的，这样就可以确保故障的风险能够控制在可接受的程度上。所以，需要综合衡量那些出现安全性影响的部件所产生的约束条件。

利用率受到限制。利用率作为一个重要指标，可以很好地对飞机利用程度进行衡量。飞机利用率的提高也就是能够对固定资产进行充分的利用，这可以降低航空公司的运营成本和提高它们的经济效益，显然都是有重要意义的。所以，在定检维修过程中的成组优化就要把民机利用率考虑到。

2、已有民机维修方案的制订

现在，制定民机维修方案以及确定民机的定检间隔，对于飞机的制造商与航空公司来说，不是根据各个部件的实际维修任务间隔，而是在制定和设计民机维修概念的初期，首先按照民机的设计目标与市场定位及其相似机型的情况，来制定民机定检的间隔，并以这个定检间隔来衡量各个部件的目标值，这是设计阶段的维修间隔。民机进行定检间隔有两种方法，分别是传统的定检间隔和最新的定检间隔。

传统的定检间隔通常是根据民机飞行的时间划分成A、C、D三个等级。通常情况下，1C相当于8A；D相当于8C，也就是64A。从理论上来说，民机在经过D检之后原有的可靠性完全可以恢复，飞机的飞行也将归零，即从“0”开始重新计算。而最新的定检间隔是根据飞行时间划分成1A、2A、3A、……、64A，有时可以是128A；这样，最新的定检间隔就能够把很多在传统C检中的维修任务就在A检中就可以完成了，由此民机停机时间可以减少。

在应用上述两种方法的过程存在着一个共同的特点，即需要首先把飞机的定检间隔确定，然后各部件维修间隔要尽可能靠拢定检间隔。这样成组的好处是相对简单，可是没有把这两类间隔综合考虑为一个整体的形式，而存在一些不足之处，其主要是：

民机的定检间隔不是最适合的，因为它是按照经验或者相似机型来确定的。和民机实际的情况相比，民机的设计目标与市场定位一般都存在差距的。而相似机型的确定大多也是根据民机的乘客数、机长、翼展、机高、最大起飞总重、商载、最大巡航速、发动机推力、航程等等[3]。显然这些方面相似的程度无法作为民机定检间隔的相似性，这是由于民机定检间隔主要体现的是民机可靠性维修的水平。显然，相似机型的数据只能够作为参考的数据；

民机在确定了定检间隔之后，这在很大的程度上就限制了各个部件的维修间隔，由此引起相当部分的部件只有缩短维修的间隔，无疑这等于减少了部件的使用寿命，也等于民机的维修费用会增加不少。同时，另外一些部件由于民机定检间隔过长而可能达不到使用的要求，这就需要重新进行设计。例如，维修项目中一定要进行C检或者D检的部件，由于C检或者D检过长的时间间隔，而导致这一维修项目无法达到维修间隔所要求的，这就要重新设计这些部件。

3、民机系统维修方案的优化

在民机系统维修过程中，有些部件是贵重的，为了防止这些部件出现故障，需要定期进行修复，而不是对这些部件进行替换，当然这些贵重部件必须是可修复的。假如通过修复可以使这些贵重部件恢复原有的性能，那么把恢复与报废就可以归为同一类维修任务，也就是定时更换。所以，在民机系统维修的定检过程中，一般把优化成组的维修分成为三类，即定时更换、功能检测、使用检查。

然而由于民机复杂的部件系统，其维修的任务就会很大，而已有的成组方法无法都应用到民机维修任务的组合当中。所以，调整各部件的维修间隔只能够在特定的范围内进行限制，如果不这样其维修的工作量会很大，而且难以进行结果的优化[4]。这就需要采用新的成组优化方法，主要是：

根据单部件维修优化的模型，来制定最优化的各部件维修间隔；把民机系统基本定检间隔与各部件的维修间隔作为优化的变量，把利用率与可靠度作为约束的条件，从而建立起一个优化成组模型并以民机系统维修费用作为目标函数，其中调整各部件维修间隔只能够在一定的范围内进行限制；然后按照建立的优化成组模型，求出符合约束条件而且是优化的定检间隔以及各部件的维修间隔。

[1] 顾磊，钱正芳，范英，缪旭弘. 舰船装备视情维修间隔模型研究[J]. 华中科技大学学报(自然科学版), 2003, V31(6): 38-43.

[2] 周灵基. 飞机维修方案对航空公司成本的影响[J]. 中国民用航空, 2007, 1: 47-50.

[3] 刘明; 左洪福; 耿端阳, 等. 基于RBR与

CBR的维修大纲专家系统[J]. 北京航空航天大学学报, 2006, 32(5): 521-525.

[4] W. J. Hopp, Y. L. Kuo. Heuristicsf or multicomponjeonint t replacemenAt: pplicationtos aircraft engine maintenanNcea. val ResearchL ogistics,1998, 45: 435-458.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.12.112

秦赟 唐徐哲 深圳市机场股份有限公司机务工程部；

刘建勋 深圳市机场股份有限公司值班经理室。