空管通导运维“内卷化”与智慧运维管理新思路
2021-10-23民航甘肃空管分局
□ 民航甘肃空管分局 陈 强/文
随着国内民航事业的飞速发展,近十年航班量迅速增长,也加速了空管基础设施建设的步伐。“十三五”时期,在空管通导领域,随着大量的工程项目迅速建设并投运,一方面在航空安全及运行保障方面得到了有效的提升,另一方面在运行维护管理方面可能会陷入“内卷化”的发展状态。在此路径循环中,内部的结构更新和制度创新很难发生,空管通导运维陷入一种非良性发展的处境。本文尝试分析民航空管通导运行维护领域内可能存在的“内卷化”现象,以期通过数字化转型和智慧化运行维护管理模式找到运维新思路。
民航通导运维与“内卷化”现象
随着民航事业的快速发展,飞行流量和密度不断增大,给空管服务保障工作带来巨大压力。由于空管服务保障对空管设备的依赖性强,飞行安全对空管服务设备保障的关联度高,空管设备持续运行的风险性大,加强空管设备保障能力建设就显的尤为重要。“十三五”期间,民航空管高速发展,通过大规模的建设扩张,将通导运维保障能力、资源配置水平提升到一个全新的高度。但是如果继续简单、粗放的通过常规的扩大规模进行通导发展,将会逐渐失去红利,并且消耗自身在运维保障能力上的高效率优势。
“内卷化”现象,指一种社会或文化模式在某一发展阶段达到一种确定的形式后,便停滞不前或无法转化为另一种高级模式的现象。后衍生为,所有无实质意义的消耗都可称为内卷。低水平重复的工作,但只在有限的内部范围施展,不向外扩张,工作方向是向内收敛的,而不是向外发散的,这就叫内卷。而本文认为,以上描述就是空管通导领域业“内卷化”的含义,而机制阻碍、创新不足、动能低下是产生“内卷化” 现象的根本原因。
“内卷化”对通导运行维护的影响
根据前期充分论证分析,本文认为当前民航通导运维领域部分运维场景将可能出现“内卷化”倾向,按照推演继续发展下去,将会对空管通导领域的三个方面造成影响:
(一)运行维护系统
2019年3月,中国成功实现亚太地区的首次初始四维(i-4D)航迹演示验证。这就意味着新一代通信导航监视技术可以使运行指挥的时间精度大大提高,将原来分钟级的管制运行控制提高到秒级成为可能。而民航运行的即时性、交互性要求非常高,要想实现精确到秒级的运行控制,就必须实现航空公司、机场、空管等各方信息资源的实时共享和运行控制的协同决策。
但在目前的许多管制现场,为了提升管制前台运维水平,除了基本的空管自动化系统,各类运行辅助系统也摆满了管制前台。而在后台,各个运行维护系统之间的互联互通闭塞,系统内的运行体系结构成为信息孤岛不断膨胀,导致整个通导领域各个运行维护系统间呈现“烟囱”式发展。一方面,独立的运维机柜、独立信号引接、独立供电保障及空调制冷占用大量运维资源。另一方面这些系统的底层数据库都基本相似,架构相似,功能也存在重复,都围绕着飞行计划和综合航迹两个数据开展分析研究。另外,由于各个厂家由于系统内之间缺乏数据共享和数据整合,最终各运行系统之间存在重重壁垒,导致浪费了大量的运维资源。
按照这种发展方式将直接导致运行维护效率降低、运行成本增加。新建的运行维护体设备有可能成为新的“烟囱”不仅无法提升保障能力,还会增加运维压力,呈现明显“内卷化”趋势。
(二)运行维护方式
随着航空运输业的迅速发展,一方面空管设备维护保障难度不断增加,通导专业运行维护管理的风险也不断提升。另一方面机房的设备逐渐增多,给机房环境管理造成了很大压力,线路增多、监控增多,导致运维压力不断增大。而在日常的运行维护中,通导专业人员作为最重要因素,在三个环节把控运维命脉:
一是日常值班巡视检查,按照规定时间、频次、要求巡视规定设备,并能够及时准确填写巡视记录。
二是定期维护巡检工作,能够按照各类设备定期维护要求,使用正确的工具,以标准化操作流程,完成各场站运行设备的定期巡检维护。
三是应急故障处置,当故障发生时,能够准确按照设备故障应急处置预案,以规定的流程和信息通报手段,及时、准确的发现故障、判断故障和维修故障。
在现有的运行维护方式中,一些地区主要的运行维护方式仍然属于传统坐班值守的方式,是运维中最低级的工作环节,却占用了大量的人力资源。为了保障设备连续稳定正常工作,仍然通过不分昼夜的增加每日设备巡视强度和巡视次数,达到提升设备运行安全水平的目的。当设备的每日巡视次数达到极限,值守人员的劳动强度、疲劳度及工作负荷也达到极限(如图1)。此时设备运行正常保障率不仅无法得到有效提升,重复低级的设备巡视还可能导致出现人为差错的几率增加,这种高频次巡视也是典型的 “内卷化”现象。
(三)运行维护管理
在通导领域运行保障能力飞速提升的同时,运行维护管理由早期的运行管理、安全管理、行政管理不断推演和细化,衍生出很多新的分支和管理场景。借助精细化管理工具和理论,一些运行维护管理规章逐渐演变为流程图、思维导图的新的形式展现来。一线运维人员在实际流程判断过程,却投入了更多的时间和精力。
当故障发生时,值班人员一方面需要在第一时间严格按照流程展开排除故障工作,包括切换备用设备以及启动测试应急设备等等。另一方面,在排除故障的同时还需要在第一时间开展信息通报工作,按照标准信息通报格式对各级领导和多个对口单位及时在各种平台报送信息。严谨的信息通报流程体现在应急处置流程的各个重要环节,在实际排故过程中也会给通导运维人员造成不小的压力。
极致的精细化和流程的复杂步骤增加了通导人员在应急处置过程中的精力消耗,使运维人员在一些简单的事件背景下背负了很多“流程”压力。且随着新规章制度的不断完善和流程的不断细化,压力将会越来越大,因此,本文认为这种极致的精细化流程也是“内卷化”的表象。
用智慧运维管理模式解决“内卷化”问题
在“十三五”期间,空管系统已着手研究综合应用大数据、互联网、云计算等新技术,有效整合系统内部资源。基于上文中存在的“内卷化”问题,以西北空管局为例,探究通过新的技术和新的平台,提升空管通导智慧化运维管理效率。
(一)SWIM系统+数字化运维整合运行维护系统
为了进一步打通各个运行维护系统之间的壁垒,探索通过智慧化运行维护管理模式整合运行维护资源,提高各运行维护系统的运行效率,首先需要深入推广广域信息管理系统(SWIM)。其核心是,将各方的数据汇集在一个数据中心处,将数据格式做统一处理后,用户便可以在这个数据中心里,获取自己所需数据。基于SWIM系统构建一个具有统一性,又能够高度整合各种飞行信息的飞行数据交换系统是非常有必要的。可以通过SWIM系统架构,打通各个运行保障系统之间底层数据共享互联的“任督二脉”,是空管未来必然趋势。
在西北空管局正在进行的数字化转型与SWIM的数据融合理念不谋而合。首先对现有基础数据及动态、静态业务数据进行整合,提供统一、规范的API数据接口,将各路运行保障系统进行整合。其次对结构化与非结构化数据的采集及数据处理形成的融合数据存储于虚拟存储资源池中,在西北空管局内部实现数据高度共享,打破单位、层级和区域壁垒。最后依托大数据中心规范、多样化的数据共享服务,使通导领域各场景的应用开发得以更加高效、更有条理地开展,整体方案如图2所示。
图2 :西北空管局数字化转型方案整体架构
目前西北空管局已经通过自建的大数据中心实现了数据引接和数据治理存储,在智慧塔台和各个业务场景的应用也已经初见成效。通过实践证明打通系统间数据“烟囱”,能够遏止通导运维系统业务量裂变导致的“内卷”,同时极大的提升空管运维综合保障能力,提升运行效率,释放大量运行维护资源。
(二)智慧运维技术升级运行维护方式
为了解决上文中提到的大量的通导人员重复进行低端的设备巡视问题,笔者所在团队基于微服务场景应用自主研发的“智慧运维系统”已经完成了智能巡视和智能排故的技术验证,通过实际投入日常运维管理使用。智能巡检也形成较为详细的架构方案,等待进一步验证。智慧运维系统,也是基于西北空管局数字化转型架构,通过智能设备结合人工智能技术及大数据应用,在日常巡视、外台巡检及排故维修三个重要的通导运维环节发挥功效,实现提升运维效率、减少人为差错的目的。“智慧运维系统”整体思路如图3。
图3 :智慧运维思路
1.智能巡视思路
通过摄像头、传感器、监控信号引接的方式直接获取各类日常值班巡视信息,实现运行设备实时巡视,且及时准确填写巡视记录。并能在设备出现故障时通过智能设备第一时间通知值班人员进行故障处理。
2.智能巡检思路
能够通过系统后台自动生成各类设备定期维护检查单,联动智能零备件库和仪器库选择使用正确的工具、仪表、备件,提示人员开展外台及周边设备巡检。巡检前准备好各种手册流程,相关资料,巡检中全程监控车辆人员实时反馈动向,巡检后自动生成报告,对比历史数据完成态势分析。整个巡检全程以标准化操作流程进行提示说明,辅助巡检人员及时准确完成运行设备的定期巡检维护。
3.智能排故思路
当故障信息被智能巡视捕获后,通过大数据库能主动推送故障可能原因、维修方法、有无备件、应急措施,以及一键信息通报流程等。配合相关技术专家和厂家的电话和联系方式,运维知识库可快速查阅相关问题中专家库及知识库的决策和解决方案。使得工作人员快速、准确的掌握学习相应知识,提高工作技能,能有效指导现场值班人员故障排查、进行信息通报等业务操作。
“智慧运维系统”是智慧运维管理模式的实际验证,可以有效地解决被动巡检和人工巡检带来的运行风险,将被动巡视变为主动巡视;将周期巡视变为实时巡视;将人防变为技防,将经验排故变为机器排故。真正实现降低技术人员劳动强度,减轻工作负荷,缩小运维人员水平差异,解放人力资源;在运行维护方式上有效防止人员“内卷化”,提高设备运维效能,提升通导运维的能力。
(三)智能流程化管理统筹运行维护管理
所谓智能流程化管理,核心思路就是将复杂的精细化管理流程,通过简单的智能终端整合。将运行管理、安全管理、行政管理中的手册规定、流程审批、信息报送等各种场景综合集成在移动终端平台里。在不涉及敏感信息的前提下,实现随时随地的申请、审批、通报。首先通过运行管理信息集成,可以极大的缩减时间。其次各个信息通报管理系统的信息关联后,可以统筹开展各类流程。
当某外台设备故障,运维人员在手机上申请外台设备抢修,系统将在后台自动关联各种流程。在运行管理方面,系统将自动关联设备停机流程和零备件管理流程;在安全管理方面系统将自动关联故障通报流程和不正常事件流程以及月报流程;在行政管理方面将自动关联车辆申请流程、出差流程、报销流程和绩效奖励流程。通过一个申请将运维维护各个流程动态整合(如图4),使运行维护人员的运维工作流程得到充分简化,将更多的精力重新回归到设备运行维护实际工作中去,切实提升管理品质。
图4 :用一个流程申请触发其他流程的整合关联
目前,西北空管局很多行政流程均可以在移动终端进行申请,相关的流程整合也在有计划地开展。笔者所在的甘肃分局通导领域已经组建团队逐步开始向智能化流程管理迈进。整个智能管理系统的搭建将高度依赖行政管理大数据池,建成后将极大缩减了审批时间和审批判断环节,简化工作量,去除“内卷”,使一线运维人员能够抽出更多精力投入到设备维护和维修工作中去。