民航非例行维修任务管理系统设计

彭朋，莫国盛

（1.深圳航空有限责任公司维修工程部信息管理室；2.深圳航空有限责任公司维修工程部信息管理室，广东 深圳 518128）

民航非例行维修任务管理系统设计

彭朋1，莫国盛2

（1.深圳航空有限责任公司维修工程部信息管理室；2.深圳航空有限责任公司维修工程部信息管理室，广东 深圳 518128）

为了提高航空公司非例行维修任务的信息管理水平，分析了非例行维修工作的业务流程，归纳出核心功能需求。接着设计了非例行维修任务管理系统的总体架构，并详细介绍了最核心的基础信息管理模块和基于故障库的任务分配模块，实际情况表明该系统能够对航空公司的非例行维修工作进行有效的管理。

非例行维修任务；流程分析；系统设计；故障库

航空公司的机务维修工作主要包括例行维修和非例行维修两部分。非例行维修工作是指飞机出现故障、缺陷时，或在日常维修工作中检查、发现故障、缺陷时，需要及时或限期实施的维修工作。非例行维修的特点是故障原因的不确定性，故障类型的多样性，故障原因的复杂性。

非例行工作的复杂性、多样性和不确定性导致其管理起来比较困难，导致维修工作效率不高，考验航空公司自身的成本控制能力、应急处理能力和工程技术能力。因此很多航空公司都将非例行维修任务的信息化管理作为发展重点，众多研究人员也提出了很多维修系统管理方案。本文提出一种基于故障库的非例行维修任务管理系统，实现非例行维修工作的信息化管理。

1 系统分析和需求

1.1 非例行维修业务流程分析

通过详细调研非例行维修的各种业务场景，以最常见的排故工作为例，通过它来描述非例行工作的基本业务流程，如下图1所示。

一项排故工作的整个生命周期大致上可以划分为六个阶段，分别是发现故障阶段、维修控制中心调度阶段、中队排班阶段、工作者排故阶段、保留阶段、收尾完成阶段。其中保留不是必须经历的阶段。在这六个阶段中，至少要涉及到五种角色，分别为故障发现者、维修控制中心控制员（MCC控制员）、中队排班员、排故团队、航材管理员。

1.1.1 发现故障

此阶段对应的角色是一线工作者，工作者在日常维修工作中检查，发现故障或者缺陷时，将该故障记录下来，包括故障所属的飞机号、发现时间、航站、故障来源、故障现象等基础信息。

1.1.2 维修控制中心调度

维修控制中心是民航机务一个非常重要的单位，负责每架飞机的日常运行状态和技术状态的监控，管理着各种维修工作的调度和分配。当维修控制中心的工程师接到一线人员发出的故障报告后，他们会认真分析该故障现象，判断任务是否必检，确定完成时限等控制信息，查询当班中队，向该中队发送任务。

图1 非例行维修工作业务流程分析图

1.1.3 中队排班

此阶段对应的角色是中队的排班控制员。控制员接到维修控制中心发送过来的任务后，会为其组建维修团队。一个维修团队包含一到多名工作者，成员构成要充分考虑到机型、专业、技术能力、工时等各种因素，必须保证团队的维修资质和维修能力符合任务的要求。

1.1.4 排故

此阶段有两个角色，一个是生产中队的维修团队，一个是航材库房管理员。维修团队接到任务后，会判断完成该工作是否需要领用航材，如果有航材需求，首先要到航材库房申领航材和工具，航材管理员会提前准备好。在完成工作的过程中，工作者如果发现该任务由于技术原因，停场时间不足或者其他原因导致不能按时完成，向维修控制中心提交保留申请。

1.1.5 缺陷/故障保留

此阶段对应的角色为工作者和维修控制中心控制员，工作者填写保留申请，内容包括保留类别、保留原因、时间间隔、时限、MEL参考、旅服信息等。控制员在接收到保留申请后，会仔细审核，在参考最低设备清单、外形缺损清单、厂家手册、民航局相关文件等资料后，决定是否通过保留申请或者拒批。

1.1.6 完成

此阶段对应的角色为工作者，工作者在完成所分配的工作后，签署任务书。

1.2 系统功能需求

通过上述业务流程的分析，本系统应该包含以下几项功能。

1.2.1 非例行维修任务基础信息管理

能够提供基础信息的管理，包括非例行维修指令的新建、更新、保存、关闭；提供航材拆换、串件、领用信息。

1.2.2 非例行维修任务分配

系统需要提供两级分配功能，第一级是维修控制中心这个层级的分配，系统需要建立维修控制台，该控制台能够为控制员们提供任务分析、任务打包，分发等功能，实现任务到中队一级的调度。第二级是中队这个层级的分配，需要建立中队任务分配平台，该平台能实现维修任务的风险提示，维修任务和人员资质的匹配，实现任务到人的分配。

1.2.3 缺陷/故障保留

系统需要提供保留单的建立、审批功能，由中队工作者提交保留申请，维修控制员进行审批，并且审批通过的保留还应该能够得到监控。

1.2.4 航材需求管理

系统能够提供航材需求的申请流程、航材的库存、状态等信息。

1.2.5 报表显示和打印

该部分应该包括非例行任务的基础信息，领料单的显示和打印，维修任务书的显示和打印，保留单显示和打印等。

1.2.6 风险提示

为非例行维修任务提供风险提示功能，能够编辑、显示、提醒。

1.2.7 人力管理

提供中队的人员管理，包括人员基础权限、例行非例行属性等。

1.2.8 系统管理

为系统管理员提供接口，用于系统的运维。

2 系统设计

2.1 设计的原则和目标

基于现代IT技术的发展和民航维修理念的新变化，非例行维修任务管理系统在设计过程中应该包括以下几个目标。

（1）最大程度地涵盖非例行维修业务流和业务科室。系统设计的第一目标即是全面覆盖非例行维修的各个业务流，整合不同业务科室和人员，使得系统能够扁平化地发挥快速响应作用。

（2）实现故障库、专家诊断库，人员资质库等高价值数据积累。在大数据时代，故障数据和人员资质数据是机务维修方面的高价值数据，必须充分利用起来。另外，建立故障库和专家诊断库，就是将一些经典疑难故障的现象和解决方案规范化、数字化，为提高排故工作的效率和质量提供支持。

（3）能够与其他相关系统相连，能够进行数据的交换。航空公司运行的有很多其他信息管理系统，非例行维修任务管理系统在设计时就应该留有接口。

（4）移动化和智能化。移动端设备的普及和发展，智能技术的深度发展将为维修工作带来巨大进步，本系统将会重点考虑应用一些成熟的前沿技术，提高系统的技术含量和发展潜力。

2.2 总体架构设计

通过分析非例行任务的业务流程和基本功能需求，本文设计了非例行维修任务管理系统的体系结构，该系统采用CS和BS模式相结合的开发方式，一部分核心业务流和审批用CS模式来实现，一些基础显示窗口用BS模式。如图2所示，系统分为展现层、业务应用层、业务逻辑层、数据存储层和基础设施。

展现层界面展示形式有三种，电脑客户端、浏览器、移动终端（手机、平板）。应用层是系统的各个业务模块，包括基础信息模块、任务分配模块、航材需求、保留模块等等；逻辑层是各个业务模块的逻辑算法、模型；数据存储层保存的是各种原始数据、文本、图片、声音等；基础设施层是指网络、主机、操作系统、存储器这些软硬件的基础设施。

图2 系统逻辑架构图

图3 基础信息模块逻辑图

2.3 核心功能设计和实现

2.3.1 非例行维修任务基础信息模块

基础信息模块从功能上来划分主要分为两部分，指令的基础操作和航材项次的创建，保存以及其他模块的接口部分。该模块的逻辑结构如图3所示。

本模块引入了故障库的概念，故障库是由航空公司的资深维修专家依据典型故障，维修手册及他们丰富的维修经验整理编写的。对某种故障现象，故障库给出排故平均时间、排故责任人需要的技术等级、专业、是否需要试车、孔探等信息。系统每录入一条故障，都会到故障库中比对，比对成功，则故障库反馈完成工作需要的一些必要信息，如果比对不成功，则由专家组更新故障库。

非例行任务基础信息模块界面上半部分显示非例行任务的基本信息，包括飞机号、故障起源、FLB号、航站、ATA、故障索引、故障现象等，第二部分显示的是基于该故障指令的航材拆换列表。

2.3.2 非例行维修任务分配模块

任务分配设计成两级模式，维修控制中心→中队，中队→工作者，工作者在基础信息界面建立一条故障指令后，系统对该故障指令进行量化，系统帮维修任务自动寻找维修资质相匹配的维修人员组成团队，然后人工进行手动修正。指令关闭的同时系统会自动更新工作者的履历，故障库也会得到更新。整个的设计流程如图4所示。

图4 系统逻辑流程图

3 结语

本文通过详细调研航空公司非例行维修业务流程，设计和构建了一套非例行维修任务管理平台。实际运行结果表明，本系统可以对飞机非例行维修业务进行有效监控和管理，能够提高协同工作效率，同时积累了一大批高价值的维修数据，为以后的智能维修打下基础。下一阶段将进一步结合移动信息等IT前沿技术，在前期工作的基础上，更加深入地推进管理流程优化，提高维修生产组织效率。

[1]倪洁． 机务维修系统非例行维修平台的设计研究[J]． 民用飞机设计与研究，2013(3)：58-61．

[2]王立纲． 民用飞机系统的故障预测与健康管理系统设计[J]． 航空维修与工程, 2011 (5): 78-80．

[3]程新，马小蔚，汪浩． 飞机维修业务信息管理系统设计与实现[J]． 机械设计与制造工程 2014 (4): 47-51．

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1671-0711（2017）09（上）-0031-03