面向通航维修保障能力的现状分析以及改善方法

中信海洋直升机股份有限公司 倪肖晨

中国民用航空飞行学院 徐文强 沈 峰 葛 杭

1 引言

民航局飞标司从公司分布、飞行人员、运行种类和状态、航空器等方面核实运行规范相关数据，同时对近几年积累数据进行横向对比，发布的《2017年通用和小型运输运行概况》全面、直观地显示了我国通用航空取得的长足发展[1]。我国通航产业高速增长的同时，不可避免地存在一些隐患，较为突出的就是现阶段通航维修保障能力不足而造成的通航事故频发。且随着飞行器数量的逐年增多，通航事故数量递增的趋势明显。据不完全统计，近几年通航事故数量如图1所示。然而美欧通航发达国家的通航事故率远低于此，因此借鉴通航产业发达国家的历史和经验，结合我国通用航空的实际发展状况，深入分析我国通航事故频发的根源，寻求一可靠、有效的方法有效缓、解决我国通航维修保障能力不足的问题具有迫切性。

图1 2014-2017年通航事故数

2 我国通航现状

通航作业任务的多样性决定了通航跨地域作业的显著特点，一般通航企业的作业形式为1～2名飞行员和若干名机务人员组成作业机组携带相关维修资料和检查工具等跟随飞机外出执行飞行任务。在出行前，公司维修工程部相关人员做好该架飞机执行任务期间的定检项目[2]，由随行机务人员在工作间歇期执行，一般的故障问题都会在外地由随行机务人员进行维修。飞机遇到重大故障问题而外场难以解决的，由公司派相关技术维修人员进行现场技术支援或转厂返回基地请求厂家技术支援。因此通航维修一般是在缺乏有效的人力、器材和维修更换件支援的情况下进行的，这是目前通航企业场外维修的一大现状，这种维修方式对随行机务维修人员独立完成维修工作的能力提出了很高的要求。恰恰我国通用航空成熟的机务维修人才匮乏，维修技术水平远未达到通航发达国家维修水平，航材的采购周期也相当长等限制因素，且上述问题的解决不是一蹴而就的[3]，因此如何有效、充分地利用现有维修资源，提升现阶段通用航空维修保障能力显得尤为重要。通航维修的目的就是合理、有效地利用各种维修资源，以最小的资源消耗、最经济的形式，及时迅速地恢复飞机至适航状态，保证通航飞行任务的安全实施，因此科学维修管理方法不仅可以有效降低飞行事故的发生、还可以大幅度降低维修成本。

3 国内外维修保障管理体系

所谓的通用航空维修管理，是指对通用航空维修系统及其相关资源进行有效整合以达成系统既定目标与责任的动态创造性活动的总称，即利用计划、组织、指挥、协调、控制等管理行为活动，有效整合人、财、物、时间、信息等航空维修管理要素，以提高通用航空维修资源的利用效率和效益，高效地达成通航维修目标。通用航空维修管理体系可简单的定义为，所有与通航企业维修有关的事物，相互联系、协同互助而又相互制约的一个整体。其具体构成要素主要有：（1）维修的手段和设施；是实施维修活动的物质基础。主要包括保障维修的设备与各类器材、维修技术资料等；（2）维修航材保证，是指在维修工作中更换使用的飞机零部件以及机载设备的保障；（3）维修人力资源，是指从事维修保障的各类专业技术人员、管理人员、培训及航材管理人员等；（4）维修体制，是指通航维修工作的组织机构设置、部门职责权限、领导建制以及任务划分的制度。（5）适航法规，是指任何维修保障都要在适航法规的许可范围内进行，通用航空维修管理就是为完成预定的维修任务而合理组织、计划、使用各类维修资源（包括人力、物力、财力和时间）的全过程。根据国内通航企业维修管理发展情况，现阶段将我国通航维修管理体系主要分为通航公司自建完备的维修管理系统模式、以维修工作委托为主的维修管理模式两种模式。较之欧美通航产业发达国家在以FBO（它的英文全称为Fixed Base Operator，其含义就是固定运营基地。）运营为基础的通用航空维修保障体系方面确实存在相当的差距[4]。然而通航的发展不是一蹴而就的，维修保障能力亦要跟上通航发展的步伐，才能确保通航安全、快速发展。通过图2分析可得，托管维修保障管理方法，从一定程度上解决了现阶段通航中、小企业在维修方面的难题，但归根到底，其还是依附于大企业的维修管理办法，大企业的维修水平得不到持续提升，其维修水平也难以提升，且不利于企业的长久发展。FBO的运营基础较高，国内通航机场的建设远没达到相关要求，当然FBO的建设是趋势，但并不能解决现阶段维修保障能力较差的问题。所以还是需要继续分析通航公司自建完备的维修管理系统模式，结合智能维修管理相关办法，对其进行改良，从而提高维修保障能力。

表1 维修保障方式简介

图2 托管维修保障管理方法

以国内某大型通航公司外场维(图3)修排故案例进行分析为例子。当飞机执行飞行任务期间，每次飞行后由随机机务维修人员进行定检，如果发现故障（以需要更换件故障为例），通过邮件等通讯手段，会再飞行记录单详细描述故障信息，发送到企业生产部门，生产部门将故障件时控信息，发给技术部门，请求技术部门技术鉴定，确认需要更换部件，生产部门再联系航材部门准备航材，最后由生产部门进行航材、维修设备、维修人员以及维修资料的调度，向维修机组下发任务，维修任务结束后还需要质量部门根据适航法规做质量鉴定，检查合格后飞机才能继续执行飞行任务。这种维修保障方式方便企业决策和指挥的同时，也存在信息不能完美沟通，导致各部门之间消息不能实时传递，对整个生产过程的变化不能够及时做出回应，导致有时维修工作处于无限制的搁置状态，大幅度增加了企业的运营成本，为飞行任务的及时完成带来了困难[5]。

4 基于Petri网的通航维修保障模型

如何有效改善现行维修保障管理方法，降低企业运营成本。基于通航维修任务多样性和飞机故障的随机性引进一种用于描述事件和条件关系的petri网络，该网络可以对飞机使用维修保障过程中的同步、并发、分布、冲突、资源共享等进行较好的描述[6]，同时可以对有限维修人力与资源、维修申请排队及维修优先权等复杂情况进行很好的描述,并且该网络在资源分配领域已经得到了充分的实践性成功。在充分了解现行通航维修保障流程存在的不足乃至隐患的前提下，结合Petri网的发展，对整个通航维修保障流程进行进一步分析，在原通航5大部门（生产部门、航材部门、质控部门、维修部门、技术部门）基础将通航维修保障划分为独立的四个模块（飞行指挥模块、飞机状态模块、机务指挥模块、航材模块）。以飞行任务作为飞行指挥模块的输入条件，作为第一层模型，以航材模块的航材调度、维修工具调度和机务指挥模块的维修人员调度、维修资料调度作为整个维修保障模型的第二层，以飞机的持续适航状态作为最终目标，通过搭建通航维修保障模型（如图3所示）可实现通航维修保障流程的模拟仿真，通过提前对整个维修保障看流程进行仿真，可实现维修资源的合理分配，进而大大降低企业运营成本，提高通航飞机的作业的安全可靠度。

图3 通航维修保障模型建立

5 结束语

本文提出的基于Petri网的通航维修保障模型，主要针对通航作业特性而存在的维修保障能力不足，造成的通航事故频发的问题。通过对模型的仿真运行，可提高飞机的可靠性、维修人员和航材设备的利用率。且该模型具有良好的可扩展性，可建立高效的通航维修保障系统，为通航系统维修方案制定、维修保障态势分析、保障效能评估提供技术支持，从而完善信息化维修保障体系，提高航空器维修保障能力，保障航空器处于持续适航状态。

[1]中国民航局飞标司.2017年《2017通用和小型运输运行概况》.

[2]王银坤.中国通用航空维修管理体系建设研究[D].广汉：中国民用航空飞行学院,2013.

[3]董念清.中国通用航空发展状况困境及对策探析[J].北京理工大学报,2014.16(1)：112-114.

[4]我国通用航空服务保障体系[J].中国民用航空,2014.07：54-55.

[5]杨阳.基于智能计算的典型通用航空维修生产控制系统研究[D].广汉：中国民用航空飞行学院,2016.

[6]汪凯.基于petri网的军用飞机使用维修保障建模[J].装备指挥技术学院学报,2005,12.