可靠性管理非计划技术停场（UTG）指标的研究与应用

2022-08-27姜鹰中国国际航空股份有限公司机务工程部

航空维修与工程 2022年7期

■ 姜鹰/中国国际航空股份有限公司机务工程部

0 引言

民航飞机的各项性能指标是可靠性管理和工程决策的重要依据。根据可靠性数据统计分析理论并结合飞机的特点，制定机队的性能标准系统，判定机队各项参数指标是否处于正常状态，确保飞机持续适航，以达到保障飞行安全、降低维修成本和提高维修质量的目的。飞机适航维修工作是一项复杂且艰巨的任务，航空公司花费了大量的航材成本和人力成本。但是，飞机维修过程中大量的时间成本并未进入维修工程管理的视线。几十年来，尽管存在诸多不足，运行可靠度一直是行业内领先的关键绩效指标。可用率作为一个关键指标，一般用于评估飞机及其相应维修系统的技术和财务性能，但现有的定义标准并不统一。虽然措施有效，但这两个指标不具有可比性，由此导致不同类型飞机之间的性能产生偏差，可能造成误导性的结论。

在机队管理中，飞机数量的激增可能使管理者无法准确掌握所有的技术特点，现有可靠性管理的覆盖面和有效度呈现严重不足。因此，亟需通过更新管理手段、变革管理方法来保持管理水平，提高管理能力。非计划技术停场作为一项新的指标，可用于统计飞机的维修不可用性，度量飞机的时间成本，监控机队性能，发挥可靠性在机务维修工作中的重要作用。

非计划技术停场指标可以作为指导、改进航空器维护、维修的重要理论依据，并使可靠性管理部门从成本中心转变为效益中心。非计划技术停场指标能够对航空器潜在的故障隐患做出预判，给出预防性维修的指导建议，增强维修工作的计划性，保障飞行安全，提高运行效率。

1 非计划技术停场

1.1 飞机在役时间划分

飞机在役时间分为运行时间和非运行时间，非运行时间指标与航空公司环境（利用率、机队、网络、航班时刻表、维修系统组织机构、引进与退出政策、维修计划、机队规划）相关（见图1），使得各种环境情况的比较变得复杂。

图1 飞机在役时间划分

根据管理需求和角度，飞机的在役时间分为运行时间和非运行时间。

1）总的非运行时间应统计所有因维修（计划和非计划技术事件）和非维修事件导致的飞机停飞。

2）维修不可用时间统计时应涵盖所有因维修而停飞的飞机。维修不可用时间是指飞机在地面处于不适航状态（无有效证书放行）的时间段，包括出于技术原因的计划内和非计划维修活动。此数据可以为运营商和飞机制造商提供测评依据。

3）非计划维修停场时间的计算应涵盖所有因维修而导致停飞的飞机。从运行的角度来看，只有影响航空公司运行的维修停飞才会被保留下来进行统计。因此，这是对影响飞机运行的飞机维修技术约束（检查、客舱、发动机、运行中断、飞机更换）的衡量。在飞机自然停场期间（长途运输或夜间停飞）所做的任何维护对运营来说都是公认的，因此在指标中没有考虑。

1.2 维修停场时间定义

维修停场时间是周期性的，取决于检查间隔和维护政策（机体、发动机）的计划维修任务及非计划维修事件。

计划维护任务时间从几小时到几天不等，取决于具体工作项目，包括可以提前预计的任何活动，如航空公司维护计划（例行和非例行工作）、客舱翻新、喷漆、改装、发动机和APU 定期返厂大修等任务，以及可预见的轮胎和刹车更换工作。

非计划维修停场时间包括因维修工作导致的运行中断、因排故工作导致换机而未影响航班运行的维修事件，以及检查发现问题导致的定检延迟出厂。非计划不可用时间包括飞机在未运行时间中，作为延误、换机、备降、返航时间和延迟旅行的时间总和。

飞机非运行时间包括所有因技术或非技术原因而进行的计划内和计划外维护工作时间。由于采取的措施侧重于可能受持续适航（运营）和初始适航（飞机设计制造）影响的原因，因此所有非技术原因都属于“其他（非维护）”组的一部分（见图2）。

图2 飞机可用范围

1.3 非计划维修停场统计范围

针对航班不正常事件，在可靠性指标中，根据国际航协运行中断统计编码的标准规则，包含延误超过15 分钟的机械原因和非机械原因时间，只计入第一次导致延误的事件及时间。

除了航班不正常事件外，非计划技术停场指标还考虑了没有导致航班运行中断的换机调整等特定情况，而不仅仅是通过传统的可靠性数据收集进行监控的情况。非计划技术停场由事件组成，可以是与导致航班不正常运行的相关事件或与航班运行正常性无关的维修事件。

1.4 非计划维修停场指标计算方法

非计划维修停场统计是针对飞机不可用时间进行的，计算统计一年中飞机非计划维修停场的天数，定义不同的可用性水平。在分析范围较大时，最好使用每架飞机每年多少天为单位考虑这项指标，对于单一事件，每架飞机每年的小时或分钟可能是更合适的单位，也可根据需要，以机队在一段时间内可用或不可用的百分比来计算。然后，根据事件描述的质量和颗粒度以及需求（分析、KPI），将每个类别细分为子类别。数据中的细节越多，越有可能得到详细的子类别。

非计划技术停场总时间（TMD）的定义：指定飞机因非计划原因维护而停止使用的时间点与飞机开始运营或放行时间点之间的时间间隔。

2 非计划技术停场的数据收集

2.1 数据规范

ATA Spec 2000 第11 ～15 章“停用记录”中定义了不可用性报告。它给出了航空公司使用Spec 2000 格式收集不可用数据所需的信息类型的详细定义，如飞机注册号、事件描述、实际开始日期和时间、实际结束日期和时间等。

2.2 数据源

根据不同航空公司特点，非计划技术停场计时信息一般由运行控制中心（OCC）或维修控制中心（MCC）提供，可能需要在维修和运营等不同系统中导出特定的数据，以收集所有必要信息。电子记录本和电子工单系统的开发与利用为停场计时信息提供了更快捷、更准确的数据获取渠道。

2.3 计时规则

维修不可用时间是指飞机在地面处于不适航状态的时间段：维修开始到维修结束。运行不可用事件是维修不可用时间中对运行有影响的部分，飞机被取消运行或飞机发生计划外事件并影响飞行计划。

计时规则主要分为6 种情况：定检延期出场；未更换飞机的延误；更换飞机导致的延误；更换飞机未导致运行中断；航班取消；返航或备降。如图3 所示，以更换飞机导致的延误为例，维修不可用时间就是发生故障到飞机放行时间，运行不可用时间就是计划起飞时间至飞机放行可用时间。

图3 计划外的维修停场计时规则–更换飞机导致的延误

3 非计划技术停场应用

自疫情爆发以来，飞机的日利用率较疫情前大幅下降，航班可靠度明显提升，但大量的非计划技术停场事件并未纳入管理视线，现有指标无法有效识别机队中存在的重要问题。

3.1 不正常千次率和非计划技术停场指标对比

根据ATA 两位数章节排队，图4中深蓝色为非计划技术停场统计中不常见的ATA 章节，浅蓝色为传统机械原因统计和非计划技术停场统计中共有的ATA 章节或非计划技术停场原因。因运行不正常事件与非计划技术停场指标的计算方法不同，在ATA 机械原因不正常事件排名前10 的章节中，未出现ATA 29、05、53、36 章节。非计划技术停场原因排名将液压系统故障、鸟击、雷击、结构损伤和气源系统机械类故障纳入了管理视线。

图4 某公司A320机队不正常千次率与非计划技术停场时间对比

3.2 非计划技术停场ATA 章节分析

发动机章节归属在重要系统，适航管理相关标准要求高，排故时可能需要无损探伤（NDT）人员支持，部件更换后要求专业资质人员进行试车检查。如果故障发生在外站，要从基地派人带设备和航材，可能导致飞机延误、停场时间长、后续影响多。从图5 可以看出ATA7X 章节导致机队停场约17 天／月，平均为A 小时／飞机／月。