基于S3000L标准的民用直升机维修任务分析技术研究

曲建东

(中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333001)

0 引言

直升机维修任务分析(MTA)的目的是确定直升机维修所需的所有维修保障资源，并从维修性、经济性的角度对直升机设计提出优化建议。维修任务分析是维修工程分析过程中工作量最大、成本最高的一项分析活动，但正确的维修任务分析是确定维修保障资源需求的唯一准确途径，如果没有进行MTA分析，那么在直升机全寿命周期内，因维修资源的错误使用、必要资源的短缺等问题所引起的费用将是进行MTA分析的数倍。如果建立一套系统的科学分析方法，将有利于维修保障资源需求的有效确定。本文以某民用直升机维修任务分析为例, 阐述和分析基于S3000L标准的民用直升机维修任务分析的工作流程、维修任务识别与合并、维修任务编号索引建立、维修任务结构创建以及维修保障资源需求确定等内容，能更科学地进行民用直升机维修任务分析，有利于确定适用、有效和经济的维修保障资源，降低维修保障费用，提高运行效率，确保飞行安全。

1 维修任务分析流程

民用直升机维修任务分析工作包括维修任务识别及合并、维修任务编号索引建立、维修任务结构创建以及维修保障资源需求确定等内容。其中，识别维修任务是维修任务分析工作的前提；维修任务合并后，按照S1000D标准给出的数据模块编号规则建立维修任务编号索引；对每一项维修任务开展维修作业分解，针对每一项维修作业确定其所需的工具、设备、设施、备件、耗材以及维修人员需求，并评估完成维修任务所需的维修时间，最后形成民用直升机维修保障资源初始清单。具体分析流程见图1所示。

2 识别维修任务

识别维修任务，即收集整理由MSG-3分析得出的预防性维修任务、维修故障模式失效影响分析(LSA FMEA)得出的修复性维修任务、后勤保障相关的使用分析(LROA)得出的使用任务、损伤和特殊事件分析(DSEA)得出的损伤和特殊事件任务，这些任务作为开展维修任务分析的输入，如表1所示。

表1 维修任务识别表

分析说明：

1)SNS编号：Standard numbering systems, 标准编号系统，设计构型定义的系统章号、节号和段号；

2)部件/系统名称：部件(LRU，外场可更换单元)或者系统/子系统的名称；

3)任务名称：维修任务名称，如“详细检查驾驶员座椅”；

4)任务类型：维修任务的类型，其中，预防性维修任务，则填写“预防性”；修复性维修任务，则填写“修复性”；使用任务，则填写“使用类”；

5)任务来源：产生维修任务的分析来源，来源于MSG-3分析的，则需要分开填写MSI(重要维修项目)、SSI(重要结构项目)、ZA(区域分析)和L/HIRF(闪电和高强度辐射场)，来源于维修故障模式失效影响分析的，则填写 LSA FMEA，来源于后勤保障相关的使用分析的，则填写LROA，来源于损伤和特殊事件分析的，则填写DSEA；

6)区域：开展维修任务项目所在的区域；

7)备注：其他信息。

图1 直升机MTA分析流程

3 合并维修任务

来源于不同的分析活动，如MSG-3和LSA FMEA，可能产生相同的维修任务；另外，同一个分析活动，也可能产生相同的维修任务。在MTA任务清单中，相同的维修任务将作为一个分析对象，只出现一次。因此，在MTA开始之前，对相同的维修任务整合很有必要，可以避免大量的重复分析工作。

经过整理，维修任务合并的原则如下：

1)两个或多个维修任务具备相同的操作和相同的操作对象，并且适用性相同，即可合并；

2)即使维修类型不同，但操作程序完全相同，可以合并，例如，由于硬着陆事件导致的修复性维修任务“主机轮的详细检查”和MSG-3分析产生的预防性维修任务“定期详细检查主机轮”，尽管维修类型不同，但从维修资源需求的角度考虑，都是针对同一个对象“主机轮”进行同样的操作—“详细检查”，任务执行的操作步骤完全一致，任务可以合并；

3)区域检查中的GVI(一般目视检查)任务，因其区域内检查对象的不确定性，建议不纳入MTA分析范畴。

4 建立维修任务编号索引

为了维修任务检索的方便，也为了给技术出版物的编制提供依据，通常需要给维修任务赋予一个唯一的任务编号。依据S1000D标准数据模块编码规则，MTA分析中采用18位数字字母组合的任务编号，编号形式如图2所示。

图2 维修任务编号组成

1)型号识别码(MIC)：用于标识当前数据模块所描述型号的项目代码；

2)系统差异码(SDC)：用于标识直升机系统级构型差异的代码；

3)系统划分码(SNS)：用于描述直升机系统层次划分的编码，旨在能够清晰地表示数据模块(DM)描述对象在整个直升机结构树中的具体层次位置以及与上下级的隶属关系。

4)分解码：表示部件或组件的分解状态，作为SNS部件编码的下一层次编码；

5)分解差异码：用于识别相同子系统或部件下面的不同设备和组件；

6)信息码(IC)：用来描述维修信息的编码，S1000D标准8.4.2中给出了详细的分类；

7)信息差异码：用于部件和操作类型相同的不同数据模块；

8)位置码：表示完成维修任务所处的位置和场所，S1000D标准4.3.8给出的位置码有：A表示原位、B表示离位、C表示在试验台架上、D表示以上3种、T表示培训模块。

按照S1000D标准的编号规则确定维修任务编号，建立维修任务编号索引表，形式如表2。

表2 维修任务编号索引表

5 创建维修任务结构

针对已确定并建立了维修任务编号的维修任务，创建维修任务结构，即按照执行维修活动的逻辑步骤进行维修作业分解。作业分解工作量大，是整个维修任务分析的重要内容，也是确定维修保障资源需求的重要前提条件。在维修作业的分解过程中捕获所需的全部维修保障资源。按这种方法，使得维修任务分析更具科学性和系统性。为了方便分析人员更好地开展分析工作，对创建维修任务结构进行表格化，如表3所示。

作业分解说明：

1)维修任务：维修任务的名称，如“燃油增压泵的拆卸”等；

2)维修任务编号：如311-A-28-26-00-00A-520A-D；

3)参考图片：维修对象示意图，cgm、bmp、tif或实物照片等；

4)概述：简要描述维修任务，例如，拆卸燃油增压泵；

5)区域编号：维修对象在直升机上所处区域的区域编号，例如，Z-130；

6)维修通道：所需打开的维修通道信息，例如，拆卸燃油增压泵，需要打开机身底部后整流罩，即填写“底部后整流罩”；

7)警告/注意/注：任务执行前、执行中以及执行后的警告(Warning)、注意(Caution)、注(note)等信息；

8)引用任务名称：引用任务的名称，例如，底部整流罩的拆卸；

9)引用任务编号：引用任务的编号，例如，311-A-53-50-00-00A-520A-D(底部整流罩的拆卸)；

10)准备工作：维修任务开始之前的准备活动，例如，先打开维修通道，拆卸底部后整流罩；

11)维修任务程序：维修任务程序工作，按照任务开展的先后逻辑顺序填写，例如，先拆卸螺栓，再断开搭接线，最后拆卸增压泵等，一个动作，一个步骤，尽量使用动宾语句进行描述；

12)恢复工作：维修任务完成后的收尾工作，例如，通电检查以确保维修后的设计完整性。

表3 维修任务结构分解表

6 确定维修任务资源需求

创建维修任务结构后，作业分解的同时，对所需的各项维修保障资源进行分析和判断。确定维修保障资源需求(表4)是维修任务分析的核心，也是整个分析技术的关键及难点所在。分析人员除了需具备丰富的维修保障经验和工程设计经验，还需要收集大量的分析输入资料，主要的分析输入资料有：相似机型的维修经验；机场和维修单位的日常操作经验；系统供应商提供的维修数据；维修策略；外场使用和维修数据；试验测试数据；人员因素标准；维修性报告；测试性报告；可靠性报告；航材备件价格；安全性评估报告；经济性报告；航空公司维修方案；危险品、易腐蚀性物品等耗材；运输、储存、包装、处置标准和要求。

表4 维修任务资源需求分析确定表

7 维修保障资源汇总

完成维修保障资源需求分析和判断后，按系统章节对该系统全部维修任务所需的维修保障资源进行汇总(表5)。维修保障资源包括工具、设备、设施、人员、备件、耗材等，并计算维修工时。汇总后，最终形成了直升机维修保障资源初始清单。

8 典型样例

根据基于S3000L标准的民用直升机维修任务分析方法,对某民用直升机进行维修任务分析。本文仅列举燃油增压泵的拆卸作为示例，详见表6、表7、表8。

表6 燃油增压泵的拆卸任务结构分解表

表7 燃油增压泵的拆卸任务资源需求分析确定表

续表7

表8 燃油系统维修任务资源汇总表(仅示增压泵拆卸任务)

9 结论

本文以某民用直升机维修任务分析为例, 阐述和分析了基于S3000L标准的民用直升机维修任务识别及合并、维修任务编号索引建立、维修任务结构创建以及维修保障资源需求确定等内容。通过某民用直升机维修任务分析工作，验证了基于S3000L标准的民用直升机维修任务分析方法的有效性和可行性。本文研究的方法可为今后国内直升机维修任务分析提供参考。