彭立兴
北京飞机维修工程有限公司成都分公司 四川成都?610201
摘要：大型飞机一般由 300 多万零部件组成，是典型的复杂系统。近二十年来，国内机队数量急剧增加，部附件维修的种类和数量也急剧增加。国内的部附件维修企业，面临着维修质量、部附件可靠性分析、维修生产量的预测等难题。科学的可靠性管理方法可以有效解决这些难题，可以增加部件维修企业的生存力。
关键词：民航飞机；部附件；可靠性管理；维修数据
一、简介
在工业迅速发展的现代，各行各业由于利益的驱动，对产品可靠性的关注越来越大，尤其在数控机床等设备制造中，可靠性管理应用已经十分广泛。在产品的、设计、制造过程中，可靠性已经成为一项很重要的指标，但是在产品的维修过程中，可靠性管理的应用在一些行业才开始起步。在我国民航飞机部附件维修行业中，近几年在管理层的重视和推动下，已经逐渐开始研究其中的可靠性管理问题。
二、已经进行的可靠性管理
飞机部附件可靠性是以飞行小时、循环衡量的飞机部附件性能。这是一个标准定义，一般我们用飞机部附件的飞行小时进行表征，它的特点是直观、容易进行比较，通常飞机部附件生产厂家向我们介绍其飞机部附件性能如何时均会展示其飞机部附件的MTBUR（平均非计划拆换时间）或MTBF（平均故障时间）是多少。
某航空公司的下属维修企业已经有相关工程师摸索尝试进行一些简单的民航飞机部附件维修可靠性分析和管理，其主要通过典型飞机部附件维修后装机使用小时的数据采集、数据去噪、数据整理及数据分析等步骤来完成。完成后的结果通过展示提供给管理决策层，以便在后期的各方面决策中加以应用。
以下是某航空公司的下属部件维修企业相关工程师进行的自行研究，其中的民航飞机部附件维修可靠性均来自于该企业的ERP软件SAP系统。SAP(System，Applications，and Products in Data Processing 数据处理的系统、应用和产品)是ERP （Enterprise Resource Planning企业资源计划系统）软件供应商中的领先者，是全球最大的企业管理和协同化电子商务解决方案供应商。目前，已经有超过 100 家航空公司采用的 SAP 航空行业的解决方案。SAP系统提高了技术人员的生产率，使产品资料数字化；SAP系统可以预防性地对某些时控件进行控制，也可以在提供基础数据的情况下，由技术人员统计、计算、分析以达到预防性维修的目的。
该工程师主要是通过采集SAP系统中部附件维修后的数据，计算平均故障间隔时间MTBF值统计来分析可靠性状况。首先，建立了自己的分析标准，完成“飞机部附件修理质量可靠性管理程序”和“飞机部附件修理质量可靠性管理数据采集与计算程序”的制定，细化了各个程序实施的具体内容。在SAP系统的基础上，通过数据采集、数据去噪、数据分析、结果展示和质量改进这五步来完成这项工作。其次，在项目的选取上，选取产值较高和修理量较大的13个件号飞机部附件进行修理后MTBF值的初步统计；然后，为增加数据分析的可靠性、稳定性和可比对性，采取了以季度为时间段，以一年或三年为时间间隔的方式，滚动统计单一件号飞机部附件的MTBF值。
最后，通过MTBF值的上升或下降的波动情况进行监控，当MTBF值降低了5%以上，就认为其状态下降过快，需要对该修理飞机部附件近期修理使用状况进行分析。
有了MTBF值统计结果后，可以在一些方面进行应用，比如航空公司客户关心飞机部附件维修后使用小时/起落架次成本，其结果为维修费用除以MTBF值，这个是航空公司与部附件维修企业共同关心的经济效益问题，这决定着航空公司愿意花多少钱，预计花多少钱，决定花多少钱来支付给部附件维修企业来保障自己飞机部附件的维修。该数据直接与经济指标挂钩，是未来航空公司和部附件维修企业在谈价事项上的一个重要参数。一个合格的部附件维修企业会在管理上下功夫，在人、机、法、料、环等各个环节上努力，采取精益措施，降低部附件维修后使用小时/起落架次成本，以满足航空公司客户的需求。航空公司在未来的部附件送修上，更愿意选择部附件维修后使用小时/起落架次成本较低的部附件维修企业，以实现自己的利益最大化。这就是MTBF值统计结果的典型应用。
三、未来的可靠性管理的一些想法
未来的民航飞机部附件维修可靠性管理，基于之前的研究，应当从以下几部分进行：
1、了解故障预测在各个领域的研究应用情况，并对其进行归纳总结。对已有的各种故障预测方法进行研读分析，选择符合实际情况，具备一定操作性和意义，适合于民航部件故障预测的方法。
2、可靠性管理是一门综合性和边缘性学科，它涉及基础科学、技术科学以及管理科学。由于民航飞机部附件维修可靠性主要基于维修后数据的数学分析，因此后期的分析应当利用统计模型方法对获得的可靠性数据进行适当的处理来评估维修后的可靠性，这是一种归纳的方法。由于统计学和可靠性数学的复杂性，我们应当选取合适的现有统计分析软件或者自行编程设计软件（比如Python编程）对民航飞机部附件维修数据进行快速批量分析，已达到可靠性管理的目的。
3、结合某航空公司维修企业的实际情况，确定典型的飞机部件，比如动力驱动组件（PDU）进行故障数据分析。并选择合适的可靠性数据分析方法，建立可靠性故障预测模型，得到其平均故障寿命和可靠寿命。结合部件的风险程度，为某航空公司提供可靠的维修间隔时间。同时通过比较可靠寿命的长短，为PDU部件类型的选取和维修供应商的选择方面提供参考。
四、总结
飞机部附件可靠性管理系统的实施过程中摸索了很多道路，也走了很多弯路，当前的方式也不一定是最佳或最终的方式，我们将在未来的应用中，逐渐去尝试一些的新的方法，比如与SAP航材系统支持人员进行沟通，与其他同行业公司进行沟通，逐渐形成一套科学可靠的分析系统。
参考文献：
[1]柏文华. 民用飞机维修大纲制定的关键技术及方法研究[D].南京航空航天大学,2014.
[2]苗贝理.飞机短期维修计划系统设计与实现[D].四川:电子科技大学,2016.
[3]姜丽.基于 SAP 系统的全面预算管理应用研究[D].天津:天津大学,2012.
[4]唐伟.装备维修保障的航材需求预测研究[D].湖北:武汉理工大学,2007.
[5]王 匀. 雷达的维修与备件[J].中国电子科技集团公司第 38 研究所,2006.
[6]董海兰. 基于Python的非结构化数据检索系统的设计与实现[D].南京邮电大学,2017.
[7]Akhil Kadiyala,Ashok Kumar.Applications of Python to evaluate environmental data science problems[J].Environmental Progress & Sustainable Energy,2017,36(6):1580-1586. DOI:10.1002/ep.12786.
[8]Melchert, O..Basic Data Analysis and More - A Guided Tour Using Python[J].,2012.