航空维修技术文件构型管理与控制系统总体设计

葛焕洲

摘要：在信息化时代，航空工业的发展与其他行业一样，不再仅仅是单纯的为客户提供产品，更重要的是提供快捷、优质的后续保障服务。为了使客户能够更好的使用飞机，飞机制造企业有必要也必须越来越重视飞机维修业务。本文通过分析工程技术文件的管理和监控的业务环境，完成其信息化的主要功能结构设计，构建其系统体系结构，开发各功能单元的逻辑模型并对整个系统建设提出了建设进度规划。

关键词：航空维修技术;文件構型管理;控制系统;总体设计

1、前言

航空事业快速发展带来航空企业规模的扩大，面对不断复杂化和智能化的航空器，航空企业尤其是航空维修企业需要不断更新自己的技术和管理方式，以保持和恢复航空器的可靠性满足安全性和经济性的要求，提高其在全球环境下的竞争力。目前，国内航空企业针对此管理内容，自主或与国外软件公司设计和开发了很多相关的管理软件，但由于对业务领域的分析不够全面、信息单一、流程不规范以及未形成健壮的、可扩展的功能体系，常常未能有效地使用。

2、工程技术文件管理

工程技术文件是航空企业的适航性文件也称为工程文件，它是一个文件体系，包含一套完整的不同类别的技术文件。此文件体系产生的目的是维持航空器的固有可靠性，提高其运行的经济性。它主要来源于适航当局的维修改装要求、制造厂家的改进性建议和企业本身的维修经验。具体文件主要包括：适航指令（AD）、服务通告/服务信函（SB/SL）、工程指令（EO）等。工程技术文件管理主要完成不同工程文件的创建及其在不同职能部门的业务流转;实施文件执行状况的监控和跟踪，并借助可靠性统计技术和全寿命经济性分析技术对文件执行可行性进行评估。

3、环境与接口分析

工程技术文件的管理和监控涉及多方协作和信息的共享，其中既包括企业外部的实体，也包括企业内部的部门。企业外部实体与系统的信息交互，其中交互对象包括相关职能部门和企业内部的不同信息系统。

3.1职能部门

这里职能部门是指企业购买的飞机的整机制造商及其所在国家的适航当局和为飞机提供部件及系统的供应商。目前国内主要航空公司的大中型客机主要来自于美国和欧洲，因此适航当局主要指美国联邦航空管理局和欧洲航空安全局以及国内主管部门中国民航局;整机和零件制造商众多这里不一一列举。

3.2信息系统

外部信息系统主要来自于企业内部。为完成不同工程技术文件的评估、编写和监控，系统需要大量的信息支撑和数据交互，这些信息包括：

（1）飞机运行控制系统提供的飞机飞行记录，此记录记载了飞机的飞行计划以及所执行的航班，每天的飞行小时、飞行循环，累计的飞行小时、飞行循环;大修后的飞行小时、飞行循环和上次维修后的飞行小时、飞行循环等。（2）维修管理系统提供的维修记录，包括飞机所实施的维修活动、维修记录、更换件记录、称重记录等。（3）可靠性系统提供的部件及系统的可靠性统计指标，包括部件的MTBF、MTBUR、MTTF、MTTR等。（4）航材管理系统提供的航材库存记录、航材库存成本与接收的航材需求通知。（5）财务系统提供的维修成本信息，包括工时成本、设备折旧、利率和汇率信息等。（6）维修技术手册管理系统提供的实时有效的不同数字化手册信息，包括AMM、IPC、EMM、MEL等，并接收手册更改请求。

4、功能结构

按照管理的业务要求设计的功能结构。系统主要分为10个主要功能/子系统：系统管理、智能查询、工作流管理子系统、机队构型管理子系统、技术文件管理、载重平衡/电气负载管理、信息交换管理子系统、工程监控、工作监控。

（1）系统管理：主要完成信息系统本身的管理性工作，包括用户的信息的管理，身份的标识、密码的管理，以及用户使用情况的记录、跟踪和审核，还包括管理更新的方式和时间。（2）智能查询：满足工程管理的需要提供技术文件的查询功能，针对不同的查询对象通过多维查询条件的组合，选择相应的查询项目获得满意的查询结果。（3）工作流管理子系统：比较独立的功能模块，主要完成组织机构的设置、任务的定义与分配，流程设置和时限设置。完成支撑各业务处理的职责。（4）工程评估子系统：主要完成对技术文件执行必要性进行技术性评估工作，评估分为两个方面，一是安全性评估，主要通过安全决策树分析来完成，并依赖于可靠性统计分析结果。二是经济性分析，其通过全寿命成本分析理念构建成本分解结构，按照生命期发生的阶段，计算不同的成本项目的现金流量，通过净现值法获得评价指标，并对敏感性和风险性进行分析。此功能的子模块主要包括：安全分析决策树管理、全寿命成本结构管理、可靠性统计分析管理、工程评估参数管理和工程分析。（5）飞机构型管理子系统：其等效于民用产品的数据管理，在飞机的使用阶段包括多个方面，系统涉及的具体内容包括飞机的物理构造及其变化控制（物理构型及控制），飞机及其构成的使用情况及其跟踪（物理构型使用状态）、飞机及其构成所执行的技术文件及执行状态（技术文件构型），飞机维修评估信息构型。（6）技术文件管理：主要包括3类技术文件的管理，分别是适航指令、服务通告、工程指令。适航指令、服务通告管理过程包括上载、处理、评估、校对和批准，其中服务通告评估需要工程评估管理功能的支持。（7）载重平衡/电气负载管理：主要完成飞机重量变化和配平的管理、实施飞机电路的电压与电流的量值的监控、以及数量超限报警的设置和监控。（8）信息交换管理：涉及与不同的信息系统进行数据交换的管理。（9）工程监控：完成工程技术文件的执行状态监控，单机工程技术文件执行状态监控，以及按照不同的技术文件的执行时限的设定要求进行单机和文件执行期限报警。（10）工作监控：完成用户职责内工作内容的提示和预警工作以及工作内容的记录和跟踪功能。结合内容可以看出，信息交换管理、工作流管理、工程评估、构型管理是基础层次，为其它功能提供方法和数据支持;技术文件管理、载重平衡/电气负载管理处于中间层次;智能查询、工程监控、工作监控处于顶层。

5、实施规划

航空维修技术文件构型管理与控制系统的开发实施过程需要合理的规划和设计，满足不同功能之间协作关系的逻辑需要。按照此系统的功能、功能关系构建的系统开发实施方案。此方案中系统管理首先开发;其次信息交换子系统、工作流管理子系统可独立并行实施，工程评估管理子系统、飞机构型管理子系统部分功能也可同时开发，待信息交换子系统完毕后工程评估管理子系统才能最后完成;然后待工作流管理子系统开发完毕后才能够开发技术文件管理功能，其最终完成依赖于工程评估子系统;再后并行完成工程监控和工作监控，最后实施构型管理的部分功能。

参考文献：

[1]左洪福，蔡景，吴昊.航空维修工程学.北京：科学出版社，2011：292323.

[2]许艳萍.基于PDM的民机备件数据管理关键技术研究「硕士学位论文].南京：南京航空航天大学，2008.

（作者单位：北京飞机维修工程有限公司杭州分公司）