浅谈民航维修数字化的挑战及发展路径

周激光

随着近年来信息技术的高速发展，信息化、网络化的概念深入人心，民航维修业的参与者也不同程度地介入了数字化的洪流中，开始为数字维修的目标而努力。但是，在民航维修数字化的发展过程中，数据存储、数据获取和数据分析的过程仍然面临着重大挑战，如何抓住这次重大变革机遇，进一步提高民航业的整体维修水平，是每一位行业参与者都在思索的问题，本文尝试对此做一简单的探讨。

随着数字化的概念逐渐渗入航空领域的方方面面，民航维修业也开始兴起数字维修。部分先行一步的企业已经从数字化中尝到了甜头，很多行业的领头羊更是纷纷布局，争取在数字化洪流中占据更多的先机：空客公司组建了全新的MRO联盟，大力推广其全新的航空数据开放平台——“智慧天空”（SKYWISE）;GE航空集团宣布和微软联手，将GE的数据和其专业数据分析能力与微软Azure的规模化相结合，为行业提供更强大的解决方案，加速航空数字化转型;波音将“提供专业的数据分析服务”列为其全球服务集团（BGS）的四大业务领域之一，将分散在公司各个业务领域的800余名数据分析专家聚集在一起，启动AnalytX数据分析服务。

相对而言，国内航空公司和维修企业由于缺乏上游制造厂家的知识产权优势，处于相对劣势的地位，但近年也开始进行多方向的积极尝试。比如南航的飞机远程诊断系统，国航的飞机状态预测和维修作业管理（APCM）平台，东航与GE合作开发的FLIGHTPULSE飞行品质分析软件，海航自主打造飞机健康管理大数据应用平台等，都在一定程度上改变了民航机务维修的传统模式，提高了維修效率和维修品质，但总体来说仍显投入不足，进展比较缓慢。

数字化维修的定位

从美国帕罗奥多研究中心（PARC）的马克·韦泽（Mark Weiser）提出人类最终将进入“普适计算”，到麻省理工学院的Kevin Ash-ton教授在1991年提出的“物联网”（The Internet of things）概念，再到2006年，由技术界人士凯文·凯利和盖里·沃尔夫发起的“量化自身运动”，无一不是在借助无所不在的“传感器”突破空间与时间的限制，实现对生活中的万事万物甚至对人体本身的数字化全面监测。而对于民航维修领域来说，研究的目标是飞机这一天生具有“数字化基因”的现代科技产物，更加需要主动运用数据的思维方式开展对飞机的认识，即用“数字化”的思维去维修。

数字化这一概念，虽然在实际工作中经常被提起，但很多人可能并不能给出一个清晰的定义，或者说目前根本不存在这样一个能够达成共识的、清晰的定义。最初数字化是指一系列数字0和1的形式呈现（的信号或数据），通常由电压或磁性极化强度等物理量的值所代表。而现在数字化明显被赋予了更加广泛的含义，通常说的企业数字化转型实际上就是对业务过程进行重塑，从系统性的角度对企业组织架构和业务流程等关键点进行彻底优化，使其更加适应更全面的在线环境，进而全面实现无需人工介入的自动化过程。

从以上概念可以看出，数字化首先必须是全面的，仅仅拥有网站或信息软件等是远远不够的。习近平总书记在4月20日召开的全国网络安全和信息化工作会议上说道“信息化为中华民族带来了千载难逢的机遇”。“企业进行数字化转型”“工业互联网成为经济发展新趋势”等已是全球共识，各项政策也纷纷出台，数字化的东风已经扑面而来。很多维修企业已经意识到数字化能够带来的巨大帮助，但大多依然缺乏从战略高度来实施数字化转型的勇气，只是在某些具有开发能力的部门进行零散的推进，或者在某些忍无可忍的低效率环节借鉴一些成型的数字产品，以此来做一个“伪数字化”转型，而这种做法其实是不利于数字化推进的。普拉哈拉德和奥斯特维德通过观察大量企业改制的实践，告诉我们成功的企业转型一定要从思想上推陈出新，在管理上不断创新;转型涉及的必须是全面的深入改造，必须在企业战略层面上为企业创建新的愿景，即转型既要涉及具体行动上的转型，又要在思想意识上深入人心;转型必须建立一个新的管理和运营系统，包括绩效考核、职业生涯规划、运营管理、产品开发等方面。也只有这样，数字化转型才能得到自上而下的重视，让数字化维修为维修全过程服务，真正起到提质增效的作用。

其次，民航维修数字化必须要合法合规。在符合中国民航及相关当局规章要求的前提下，合法合规地进行数字化转型，如此方能确保一个良性、健康的发展，保证安全生产的平稳过渡。我国民机制造企业已在设计阶段实施数字化工程，数据标准得到统一，信息系统基本覆盖全业务领域，并收集和存储了企业几乎所有的结构和非结构化数据。但飞机维修业仍然缺乏标准化基础，以及缺乏数据交换、交易、共享和开放的相关标准和规范，这也对数字化理念在维修领域中的推广和应用带来了一定的影响。

再次，数字化转型要本着兼容并蓄，开放共享的心态。维修企业数字化的所有链条并不需要全部自主完成，应该学会“拿来主义，借力打力”，借用其他专业公司更加成熟强大的产品可能更有利于自身的数字化转型。尤其是在转型前期可能需要大量资源投入和设备维护费用，不管是资金还是人员方面，都可能会让企业迅速陷入捉襟见肘的两难境地，而恰当选择数字化的切入点，合理规划，可以避免这种状况的发生。此外，数字化应该以营造行业生态为目标，乐于接受合作伙伴和外部合作，推动行业标准统一，寻求共同进步。例如，互联网开源技术体系能够在短时间内快速兴起的原因，正是其所具备的开放性，这不仅更加有利于公平竞争，还刺激了大量的创新，减少了大量的重复性劳动，而且以其具有的极强时效性倒逼技术和应用在短期内快速更新迭代，弱化了技术的先发优势，极大地推动了整个行业的发展。

数字化维修面临的主要问题数据存储

随着飞机数量的增多和业务规模的扩大，数据级数会出现几何倍数的递增，如何满足海量数据的存储需求是一个艰巨的挑战。数据存储市场目前呈寡头垄断状态，亚马逊AWS、微软Azure、阿里云、腾讯云、华为云等占据了全球主要市场。按照甲骨文公司的预测，到2025年企业自主的数据中心将减少80%，企业级的云将成为最安全的IT设施。因此，航空公司或维修企业完全可以选择第三方成熟的数据存储解决方案，既实现了稳定可靠的存储，也解放了自身本就匮乏的数据技术人员，使之可以全心投入新领域、新应用的业务开发中。

数据获取和数据分析

解决了海量数据的存储问题后，“数字化”的关键在于两个问题：获取高质量的数据和打造高质量的数据分析体系。

对于民航维修业来说，数据大致可以分为维修业务数据和飞机技术数据两类。

1）维修业务数据

维修业务数据，也就是在生产计划、航线/定检维修、工程管理、航材周转和质量控制等各个环节内产生的业务数据，目前的普遍做法是由工作人员录入相关的业务系统中，受地域差异、公司文化和历史习惯等的影响，此类数据存在录入标准不统一、数字化程度不高、丢失，错误率较高等诸多问题，“嘈杂”和“噪声”数据问题较多，如何分离这些“嘈杂”和“噪声”就变成了十分突出的任务。

对于较早实现信息化的维修企业，可能会使用所谓的“业务系统”，即遵循一定规则开发的业务信息系统，但也依然存在各系统间互不联通的“孤岛”现象;另外一些在信息化发展方面较落后的维修企业中，目前仍然采用原始数据记录方式，甚至是一些通过邮件传递的电子表格、文档等互相孤立的文本，数据采集和整理面临着极大的困难。对于这种情况，目前主流的处理方法是要通过自然语言处理法对此类数据进行识别、分类和提取，然后整理为可被使用的结构化数据，但依然有部分数据无法被机器准确识别，需要进行人工梳理。

在分析方面，对进行规整后的这类数据进行分析和利用相对容易，各种成熟的第三方基本算法、业务逻辑系统可以直接套用，完成对数据进行的分析、计算和展示。

2）飞机技术数据

飞机技术数据，主要指从飞机上的数据采集设备采集到的工程数据，包含FDR、QAR/DAR、SAR数据和ACMS报文等。尽管各机型的数据采集组件名称和传输方式不尽相同，但是原理相通，都是把各系统的参数以各种规范的方式传输到记录器中记录下来，因此这种数据的规范性很好，数据连续而且准确率高。

把此类数据还原到可读状态需要一个解码的过程，目前更多公司采用第三方的解码软件如SAGEMAGS、AIRFASE、TDRS等实现;也有部分公司自行尝试开发，不但可以给后续的数据转存和分析带来更多便利，解码程序的开发过程也让技术人员对数据结构和数据规范有了更深的了解。

将飞机技术数据转化为可读状态后，如何对其进行应用是更加丰富和有难度的课题。此类数据体量极大而且增长迅速，在数据海量增长与驾驭海量数据的能力发展缓慢之间存在的矛盾，暴露出了多个需要持续研究和探索的问题：如何改进陈旧方法，发掘新的方法;如何让数据得到合理的分析和诠释，以可视化有价值的样貌提供给需要使用的人员;如何通过多个数据的组合或变化趋势，提前预警事件或进行故障预判。此外，技术数据中还可能存在很多未曾发现或无法解释的问题，需要建立相关性分析的理念，以数据驱动问题，从数据中挖掘更多可以利用的价值。

综上所述，对于维修业务数据来说，获取高质量数据难，打造高质量数据分析体系易;而对于飞机技术数据来说，获取高质量的数据易，打造高质量数据分析体系难。但是无论是维修业务数据还是飞机技术数据，目标都是打造一个“重装备、轻场域”的数字化产品，无论后台的逻辑和算法多复杂，呈现出来的应该是最轻量级、最易于使用的产品形态。

数字化维修的发展路径

数字化转型是对全过程的数字化改造，是对行业的“大手术”，因此不可能一蹴而就，需要建立长期、全面和安全的发展路径，这个发展路径可以参考中国的一句古话：“高筑墙，广积粮，缓称王”。

“高筑墙”，“墙”指的是可靠的数据安全方案，很多企业不愿意把数据共享出来，并不是为了进行数据垄断，而是出于对安全的担忧。但是数字化必然伴随着数据的开放，没有数据的开放，就难以形成真正的大数据网络，进而发挥数据的价值。从这个角度来说，数据安全应该包含两层含义，一是对数据的有效保护，保证其不会在没有授权的状况下被传播、使用甚至篡改;二是数据的合规共享，“高筑墙”的目的不是把自己完全封闭，与外界隔绝，而是构筑坚强的安全防御体系，在保证数据安全的前提下“开门开窗”，实现流畅的数据共享。

“广积粮”，“粮”是建立在大量數据基础上的算法、模型和事件解决方案等。数据要产生价值，必须通过一定的技术手段让其“活”起来，这既需要具备数据处理的能力，还依赖于对场景和领域知识的熟悉。一方面，通过数据化平台的合作，聚集既有大量数据积累又兼具扎实系统知识丰富维修经验的工程师和具有开发能力的数据开发人才，根据实际需求不断扩充或迭代算法、事件或解决方案，充实数据平台的内涵，提升数据处理能力。产品化是数字化维修发展的另外一个目标，同大多数数字化产品类似，民航维修业的数据产品大致分为三类：数据服务产品、数据模型产品和数据应用产品。数据服务产品是基础的数据服务，提供基础的数据采集、传输、存储和分发功能;数据模型产品是“数据+算法”的服务方式;数据应用产品直接对应具体场景，如飞机健康管理、具体的系统监控等，是“场景+数据+算法”的形式。

“缓称王”，“王”是指不切实际的目标，数字化不是一蹴而就的，所有的目标都必须是一步一步优化的结果，不能建“空中楼阁”或盲目追求一个很高的目标。数字化更需要着力于建立强健的数字化业务系统，培养数字化的人才队伍和提升自身维修品质，虽然说成功的数字化转型必将为企业带来可观的成本节约，甚至输出盈利，但是这一切应该是伴随着数字化逐步完善强健、人才队伍充盈雄壮而自然过渡的，而不是强行上马或是靠行政命令强行推动，否则只会带来“步子过大”的恶果，造成数字化与实际生产脱节。

数字化绝不仅仅只有这些，限于篇幅，只从以上角度进行一个简单的论述。数字化的浪潮已经来临，而且必将带来一次空前的大规模转型，将极大推进经济增长和生产力提升。民航维修企业应该抓住这次重要变革浪潮，梳理行业架构，优化行业标准，树立数字化思维，培养数字化人才，重塑良好的业界生态，最终实现全行业的整体进步。