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民航维修模式对空军修理企业的启示

2018-03-29蒋晓弟苏红桢

长沙航空职业技术学院学报 2018年1期
关键词:航空器空军部件

蒋晓弟,苏红桢

(芜湖双翼航空装备科技有限公司,安徽 芜湖 241007)

按照“能打仗、打胜仗”的新时代建军思想,空军航空修理企业作为航空装备修理保障主体单位,修理工作质量将直接影响到航空武器装备的完好率和部队战斗力。民用航空从起步到全面发展的百余年间,维修模式经历了多次变革,积累了丰富的实践经验,在保持航空器持续适航和航空公司正常运营的同时,实现了保持航空器固有可靠性和航空公司运营经济性的平衡。特别是近代以来,民用航空业在“持续适航”理念指导下,以“可靠性”为中心[1],长期保持航空运营企业“安全性”和“经济性”高度统一的经验,对空军航空修理企业具有现实的启示意义。

1 民航维修思想和维修模式的发展历程

民用航空自上世纪初运营以后,早期维修保障采用最简单的定时控制,维修设备利用率低,维修经济性、可靠性不高,是单一的定时维修。随着科学技术的飞速发展,飞机设计制造水平不断提升,单一的“定时维修”模式已越来越无法满足新飞机的维修要求。1967年,美国联合航空公司发表了《应用决断图制定维修大纲的逻辑分析方法》,开启了民用航空器维修模式变革的大门。1968年,美国几家主要飞机制造商和航空公司组成了一个“维修指导小组”(Maintenance Steering Group,简称MSG),专门针对波音747制订了一份《维修评审和大纲的修订》手册(MSG-1),应用逻辑决断方法和程序指导制定维修大纲文件,突破了传统的单一定时维修模式,颠覆了“以预防性维修为主”的理念。新的维修模式受到了广泛的认同和追捧,但其适用范围有限、逻辑分析规则不完整等问题也随之而来,1970年,美国各飞机制造厂和航空公司的代表又组织制定了《航空公司/制造厂维修大纲计划文件》(MSG-2),把在波音747上获得的经验推广到了所有新研制的飞机,提出了“定时(HT)”“视情(OC)”“状态监控(CM)”三种维修方式,且针对飞机的每类组件(系统、部件或设备)开展分析并确定适宜的维修方式。

随着航空器的升级换代,民用航空运营中维修工作对航空器运行的影响越来越大。为更大程度地保证航空器的固有可靠性安全水平,满足日益关注的持续适航和经济性的要求,1979年,美国联邦航空局(FAA)、美国航空运输协会(ATA)和全球主要飞机/发动机制造商、航空公司共同成立了一个特别工作组对MSG-2进行专项改进分析,在对大量使用数据、失效方式及对所监控的失效模式和采取的维修措施相互关系综合分析的基础上,建立了适用于所有新型运输类飞机的新的维修决断逻辑和分析程序,即新版《航空公司/制造人维修大纲制定文件》,称之为MSG-3[2]。最新的MSG-3是一种以“可靠性为中心”的维修模式,按航空器的系统和结构将维修大纲主要分为四部分:系统/动力装置部分分析、飞机结构部分分析、区域检查分析、闪电/高强度辐射场防护分析,相互之间既有关联性,也可以独立使用,其逻辑决断流程更直接、更流程化、更合理,因此可以在不影响可靠性或安全性的情况下,大幅度降低维修成本。

2 以“可靠性为中心”的现代民航维修模式

航空器的可靠性是指“在规定条件、规定时间的情况下完成规定功能的能力”。现代航空器维修发展以可靠性为中心,认为潜在故障是一种指示功能故障即将发生的可鉴别的状态,通过航空器和部件特定性能的持续状态监控,发展和应用故障诊断技术可以识别航空器整体和部件的潜在故障,确定其可靠性水平,从而决策对其采取维护、修理等预防措施,保证航空器的安全运行。

民航维修引入MSG-2思想之后就是以“可靠性为中心”的维修(RCM,Reliability-Centered Maintenance),其特点是收集航空器和部件的设计、制造、运行、维修各个环节的大量数据,然后运用多种统计分析工具进行处理和计算,最终确定其可靠性水平,制定可靠性方案。在此基础上航空器运营人、设计制造厂家、维修单位按制定的方案系统地开展运行状态监控,根据可靠性状态开展维修。

随着信息技术的快速发展,民航维修应用现代信息化技术提升可靠性维修水平越来越普遍,应用水平越来越高,加快了维修决策的进度,提高了维修的效率与质量,使得民航航空器性能更加可靠,运行更加安全。

3 民航维修体系

民航维修体系是航空器及部件设计制造厂家、航空器运营人、国家航空管理局、国际航空管理局协同管理的社会化保障体系。中国民航维修以国家主席签发的《中华人民共和国民用航空法》为基础,国务院发布或授权中国民航局发布民用航空行政法规,中国民航局(CAAC)发布民用航空规章,从而构成中国民航维修的三级法律法规体系,规范民航维修工作[3]。国际上,中国作为国际民航组织(ICAO)的创始成员国,民航维修遵从国际民航公约,同时根据航空器运营需要,按照中国民航局与美国联邦航空局FAA、欧洲航空安全局EASA的双边协议,维修单位取得基于CAAC、FAA、EASA法规要求的维修许可证,每年接受CAAC、FAA、EASA局方的监督审查。

3.1 维修依据文件有效性管理

民航航空器及部件制造厂家和民航管理局方按法律法规要求建立维修依据性文件发布和反馈机制,指导和支持维修单位按照发布的技术文件开展维修,维修单位通过厂家咨询通告、更新信息和局方适航指令、通告等渠道获取维修依据文件的现行有效版本用于航空器维修,保证航空器的持续适航。

3.2 维修方案制定与批准

民航航空器及部件设计制造厂家提供有关适航文件(包括维修计划文件MPD、审定维修要求CMR等),航空器制造国航空管理当局针对该型航空器组成MRB(维修审查委员会),与航空器制造厂家、航空运营人一起制定和批准MRBR(维修审查委员会报告),即维修大纲,航空运营人根据MRBR、MPD、CMR和中国民航的要求制定初始维修方案,作为航空器维修活动的依据和标准,由民航维修单位实施批准的维修方案以保证航空运行的安全性和可靠性。

3.3 维修器材供应保障

民航维修体系中,航空器及部件制造厂家为保证维修方案的需要,与维修依据文件同步向航空器运营人和维修单位供应合格器材,以公开目录价格和周期保障维修单位在预期的时间周期内实施航空器及部件的维修,从而保障航空器的持续适航运营。

3.4 质量与安全管理体系融合

民航安全管理体系(SMS)经历了上世纪70年代以前的“技术时代”,之后的人为因素的管理,到90年代的“组织时代”将民航安全扩展到系统视角上,形成以风险管理为核心的安全管理体系,包括组织的、人为的和技术的因素,与全面质量管理的理念异曲同工,因此,民航局方要求民航运营和维修企业将质量安全一体化考虑,建成一个融合的质量安全管理体系。安全管理体系SMS和质量管理体系QMS之间虽然在目标、要素和文化上存在一定的不同点,但是在管理方法上具有更多的共同点,在管理要素上具有紧密的联系,质量管理与安全管理可以互为补充,天然是融为一体的。在局方和企业的共同努力下,通过研讨、规章修订、指导、试点、审核,目前在民航全行业全面建立了统一的质量安全管理体系[4]。

3.5 市场化的定价结算体系

民航维修依托航空器及部件设计制造厂家提供的维修大纲和维修工作卡开展工作,在长期的实践过程中,形成了市场共同认可的“换件费用+工时费用”计价模式。换件费用有公开价格目录为依据,也可以由送修方自行订货提供,只需要确认换件项目和数量,即可确定换件价格。工时费用主要由人工费、设备设施费和管理费等构成,由于各国工资水平不同,存在较大差异,但在某特定区域市场,一般会形成一个市场公允价格,目前国内航空维修的工时费率在20-60美元/小时,机体、发动机和部件维修各有差别,各维修企业由于其市场地位不同也存在一定差异,具体由双方协商确定。由于市场竞争的充分性和市场价格的公开性,民航维修价格的形成比较市场化,效率较高,这种机制保证了民航维修的经济性。

4 现行空军航空装备维修模式的弊端

我国航空工业部门从1979年引入以可靠性为中心的维修理念,1989年颁布了航空工业标准HB6211《飞机、发动机及设备以可靠性为中心的维修大纲的制订》,首次运用于轰炸机和教练机维修大纲的制订。1992年,国家颁布了的GJB1378《装备预防性维修大纲的制定要求与方法》,开始在海军、空军及二炮部队部分设备上推行以可靠性为中心的应用,取得了一定的军事和经济效益[5]。在空军航空装备的维修保障模式方面,虽然近年来也开展了广泛的理论研究和小范围的视情维修试点,但总体仍未突破定期维修的思想,从目前管理政策、体制机制上也不能完全支撑新的维修模式。

4.1 维修法规体系的协调性差

当前空军修理企业依据国家军用标准、适用法规、文件开展航空装备修理,上级管理机关为空军,设计制造厂家、空军飞行部队、修理企业之间法规制约关系不均衡,相互之间的协作关系不够紧密,出于利益关系考虑经常出现制度规则的不协调不一致,有些甚至已严重影响到装备维修保障的效率。

4.2 维修模式单一落后

空军航空装备修理目前以传统的定时维修为主,由于装备设计制造基于结构和部件的性能极限展开,这种修理思想认为航空装备故障主要是使用时间造成的损耗,一定使用寿命后其结构和部件超出预期损耗,性能不能得到保障,故障率迅速上升,必须进行全面深度修理,以修复产生的损耗,恢复其性能,才能保障航空装备的安全。对于新型号、新结构和初期装备的航空装备,性能验证数据尚不充分时,为充分保证安全,定时维修间隔给定的较短,还可能由于发生某些危及航空装备安全的故障从而再次缩短间隔,形成不平衡的航空装备结构和部件损耗应用同一维修间隔进行全面修理,造成部分装备的过度维修和经济浪费。

4.3 修理技术资料有效性差

空军修理企业开展航空装备修理需从装备设计制造单位调拨(购置)技术资料,以此为基础编制技术条件取得管理机关批准,然后编制修理工艺、工卡等技术文件和处理现场技术问题,由于没有法规和体系保障,空军修理企业无法及时获得工业部门的设计制造技术文件及其更新,甚至部分单位出于自身局部利益考虑拒不提供相关技术文件,导致空军现有航空装备修理技术文件的完整性、有效性难以保证。

4.4 修理器材保障不畅

由于军用航空装备的安全保密特点,空军航空装备修理过程所需的器材长期存在渠道不通、周期超长、价格和质量波动大等困难,即使是国产机型,工业部门的器材制造供应能力和保障渠道也很波折,少数关键器材即使不计成本也难以保证供货,从而成为影响航空装备修理周期的瓶颈。

4.5 价格形成机制僵化

按照《军品价格管理办法》的要求,空军航空装备修理目前仍然采用“成本加成法”确定修理价格,审定价周期长,模式机制僵化,定调价过程受到各方面制约多,形成的修理价格往往已脱离市场实际,最终影响到维修企业的持续良性健康发展。

5 民航维修模式的启示

5.1 完善现行政策法规,建立科研、制造、使用和维修全寿命同期相协同的科学航空装备维修保障体系

从宏观政策层面,要完善或制定军用航空装备管理法,明确全产业链和装备全寿命周期内各相关参与方的责权利及相关行动指南;从具体维修层面,制度中要明确维修大纲、维修工卡等文件的设计、编制、修订、传递、使用等任务分工界面,明晰相关方的责任;从军队层面,重点在国家政策衔接、装备需求规划、维修计划、经费安排和定价机制设计等领域,从政策上做好统筹规划,确保航空装备维修体系的科学完整,运行有效。

5.2 吸收民航先进的维修管理思想,适时开展基于可靠性的试情维修

根据民航飞行数据和维修经验,以及空军修理企业多年的修理故障统计,实际上对于大多数复杂结构和部件来说,部件与部件之间的损耗与时间的关系并不相同,其本身损耗和故障发生与使用时间也没有完全的正比例关系,新旧件都会发生同类的故障。同时定时维修并不是修理越全面、深度越大越好,过度维修在一定程度上打破了局部结构的制造和使用稳定性,反而影响了原有的性能并降低了原有的使用寿命,甚至可能导致新故障的发生。这样不但没有起到故障预防的作用,相反还会产生人为差错,发生早期故障或引发新故障,导致总的故障率增大。因此过多的修理工作,不仅影响航空器出勤率和企业经济效益,而且航空器故障没有从根本上得到控制,新的故障模式发生同样影响飞行安全。空军航空器修理借鉴民航维修模式,适时适度引入以可靠性为中心的视情维修,通过经验积累的统计分析来确定修理周期和修理范围,对不同结构、部件采用不同的修理模式周期和修理工艺,不但能达到预防故障目的,而且还将提升修理企业修理质量和经济效益。

5.3 在空军航空维修企业积极推行质量与安全管理的体系融合,预防人为差错,提高管理水平

空军修理企业按照《安全生产法》建立安全管理体系,通过行业和政府组织的安全生产标准化评审,建立独立的安全管理体系,通常管理职能和管理过程与质量管理体系未进行充分融合,两个体系的优势难以互补,还增加了人、财、物、时间、资源的重复,容易造成业务部门不同责任间的重复和交错,增加了企业的管理成本和管理风险。借鉴民航安全管理体系SMS建设经验,空军修理企业可以从以下几个方面尝试建立融合的质量安全体系。

1)从管理方法上对质量和安全管理统一策划:包括目标控制、体系化管理、预防为主、过程方法、持续改进,遵循PDCA管理原则和持续改进理念。

2)从广义的全面质量概念出发,在人、机、料、法、环、测六因素将质量和安全管理贯穿始终,体现在公司各职能部门、生产部门人员日常运行工作的具体过程,将产品质量和安全同时延伸到产品安全、人的安全和环境安全。

3)从风险分析着手,逐项对企业各个生产和管理环节的质量和安全风险进行分析评价,运用风险管理的方法,在日常的生产过程和管理活动中,完善风险源、风险控制措施的监视测量,持续关注质量安全绩效,推进持续改进。

5.4 大力推进现代信息技术和手段的应用,提升对航空装备故障的分析和判断水平

空军修理企业借力于民航信息化可靠性理念,建立数字化修理系统的条件越来越成熟。以航空器设计制造信息为基础,联合空军飞行数据信息和状态数据共享,集合修理企业的经验积累,可以构建一套以网络技术为核心的数字化可靠性综合管理平台,从而将航空器性能、可靠性预警及通信联络等模块统一在一个平台上,实现可靠性为中心的现化修理系统,保障军用航空器的安全高效飞行。

5.5 以市场化为导向,尽早建立新的航空装备维修价格形成机制

按照国家发改委、财政部、总装备部于2011年3月联合下发了《关于进一步推进军品价格工作改革的指导意见》(发改价格〔2011〕533号)所提出的改革方向,能够通过市场竞价的,原则上应通过市场竞价形成维修价格。借鉴民航维修的定价机制,价格主管部门也可以考虑聘请社会第三方专业机构,组织开展“社会平均工时费率水平”和“标准工时”(按维修项目逐级分类确定)的综合测定工作,运用大数据理念建立空军航空装备维修器材价格信息库,从而做到在价格管理中有的放矢、心中有数。总体而言,市场化的定价机制有利于创造公平有序的市场竞争环境,在军民深度融合的大背景下,可以吸引更多的社会资源,特别是民航维修资源,参与到空军航空装备的维修中来,这将有力促进空军航空装备修理实力的提升。

[1] 郑海飞,陆军.民用飞机持续适航工程数据的大数据视角[J].航空科学技术,2017,28(5):53-58.

[2] 齐艳华. 以可靠性为中心的维修分析方法研究[J].环境与可靠性,2016,47(1):47-52.

[3] 徐超群,闫国华.航空维修管理[M].北京:中国民航出版社,2012:2.

[4] 杨文锋. 浅析民航业中的质量管理与安全管理[J].质量与适航,2011,5(2):15-18.

[5]陈学楚.装备系统工程[M].北京:国防工业出版社,2005.

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