机队共性故障管控策略及应用

■ 宋绍昆/东方航空技术有限公司

本文基于多机型大机队管理实践，结合空客A330 反推故障具体案例，对如何调查分析机队共性故障原因，如何有效管控，减少或消除机队共性故障对航班安全运行的影响进行了研讨，提出通过项目攻关标准流程管理，围绕“人、机、料、法、环”五要素为核心构架的分析方法和解决方案。

1 机队共性故障管控研究的必要性

全球民航业每天都有数以万计航班在24 小时不间断运行，针对这些航班运行中可能发生的机械故障的管控，是各航空公司维修工程管理工作中的重要组成部分。在众多的营运飞机中，每种机型都会发生一些现象特征类似、在不同架次飞机上重复发生，且产生的原因相似的机械故障。这种同一型号、同一构型的飞机机队中重复发生的相同故障就是机队共性故障。机队共性故障涉及各个机型，可能反复发生、持续造成机械原因航班延误和取消，甚至造成返航备降等后果，对航空公司的正常运行干扰很大。例如，波音737NG 机队的襟翼指示剪刀差导致襟/缝翼液压锁定故障，是该机型的老问题。该故障可能导致进近复飞，落地后排故长时延误；再如，空客A320 机队电子舱蒙皮出口活门故障，可能会导致飞机返航；新引入的空客A320neo 发动机吊架液压黄系统管路裂纹导致液压油泄漏故障，会引发飞机落地后前轮转弯不能工作，飞机占用跑道问题; A350 进近时出现刹车释放故障信息，导致复飞问题。根据笔者团队对飞机故障延误事件的分类统计显示，机队共性问题会占到日常发生故障的30% 左右。

这些问题的特征是不易解决、重复发生、重复影响，不但会影响到航空公司机队运行的正常性，严重的还会危及到飞行安全。如何有效地管控机队共性故障，减少它们对飞行安全和运行的影响，已成为各航空公司维修系统必须直面的问题。本文基于多机型大机队管理实践，结合空客A330 反推故障具体案例，对如何调查分析机队共性故障原因，如何有效管控，减少或消除机队共性故障对航班安全运行的影响进行研讨，提出了通过项目攻关标准流程管理，围绕“人、机、料、法、环”五要素为核心构架的分析和解决方案。

2 空客A330 飞机反推故障项目案例

2018 年至2019 年期间东航空客A330 机队（安装TRENT700 发动机）反推故障频繁出现，成为影响A330 机队运行正常性及运行品质的主要因素。仅2019 年一年就发生反推系统故障86次，造成20 次航班不正常事件，总共造成的航班延误时间达2218 分钟。期间也进行过问题分析和管控方案的研究，但效果不佳。

造成反推故障的因素较多，涉及液压系统部件、控制部件、传感器、指示系统等等，比较分散。统计2019 年86次反推故障，根据航后报告（PFR）的子故障信息，统计发现TR STOW SW /JUNCTION BX 故障信息占到全部故障的85%左右，原因都和反推阻挡门间隙有关。工程部门意识到这是一个典型的机队共性问题。因此于2019 年底成立了攻关专项小组，发起了针对A330 飞机反推故障的机队共性故障进行调查分析和对应预防性措施专项管控尝试，整个项目围绕人、机、料、法、环五要素和以之相对应的每个要素细化调查流程表单展开。

2.1“人”的因素调查分析及措施

经查询空客及反推生产厂家（法国赛峰集团）数据，反推故障也是困扰世界A330机队正常运行的主要问题之一，且最近几年故障率呈现明显上升趋势。其中反推阻挡门间隙故障反复出现，厂家也在逐步积累经验，对应TSM 及AMM 间隙调节程序也会不定期更新优化。阻挡门的调节方法和操作技巧本身就需要经验积累，手册程序的调节方法优化变更，使维修人员可能在一段时间内对于新的调节程序不熟悉，仍然按照原有经验思维处理，或者仅追求把间隙调节到手册范围之内，结果往往导致故障反复出现，不能彻底排除。

于是采取措施：1）针对这一情况，工程师通过深入一线实地参与反推阻挡门校装，梳理调节流程，编制流程图、优化细化反推定期调节EO 工卡，便于实施；2）同时联系厂家派出资深工程师进行反推阻挡门调节的培训与经验交流，提高维修人员操作技能；3）工程部门总结反推故障信息的处理方法，摸清排故思路及反推阻挡门调节需要注意的关键点，编写了排故指南，并由工程师对制定实施该项工作的维修人员完成专项培训，提高排故效率。

2.2 “机”的因素调查分析及措施

当飞机在运行期间突发反推故障时，无论在基地站还是外站，往往没有时间进行间隙调节排故，需要锁定反推放行。接近反推抑制螺杆的盖板螺钉为十字沉头螺钉，拆装需使用十字防滑ACR 快卸头或指定件号的快卸工具，反复拆装后易造成螺钉头拧花打滑，无法拆下，甚至需要采取破坏性拆卸，耗时较长。同时，通过调查发现外站普遍缺乏此类专用快卸头工具，多次造成无法及时实施反推锁定。这些问题导致了多起锁反推长时延误。改进措施：1）一次性更换抑制接近盖板螺钉，后续定期更换，保证螺钉状况良好，易于拆装；2）为主要外部站点配置相关专用快卸头子，做好需要拆卸抑制接近盖板取下抑制螺杆锁定反推的准备。

2.3 “料”的因素调查分析及措施

反推阻挡门间隙故障与阻挡门的设计有关，随着飞机使用时间的增加和运行中的振动等因素，反推阻挡门容易发生变形，导致间隙发生变化，即使校装当时测试通过，后续运行过程中间隙也会发生变化，造成故障反复发生。2017年底罗罗公司联合反推厂家赛峰颁发了改装方案SB 78-H865，如图1 所示，对所有四个反推阻挡门的主锁支架和收进电门目标块的设计进行改装。但是工程部门统计发现2019 年因反推阻挡门间隙故障导致的78 次TR STOW SW /JUNCTION BX 故障信息，其中52 次是POST SB 78-H865（执行过改装）状态，26次为PRE SB 78-H865（未执行过改装）状态。改装后的反推故障发生率仍然很高，且有部分反推改装后很短时间就发生故障。经过对改装施工过程进行调查，发现改装完成时调节的反推间隙为静态间隙，飞机投入运行后，随反推阻挡门受力变化，阻挡门仍会发生一些微小的变形，间隙发生改变。改进措施：1）在完成改装并运行一段时间后再次进行校装，使反推间隙处于最佳状态的措施。2）对未完成阻挡门改装的反推继续完成SB 的改装。

图1 TRENT700 发动机反推阻挡门改装SB 78-H865（上图为改装前，下图为改装后）

针对反推抑制接近盖板十字头螺钉拆卸困难问题，采取的改进措施有：工程部门联系反推生产厂家，了解到其之前推出过反推抑制接近盖板螺钉的改装方案（将十字螺钉改为更加容易拆卸且不易拧花的六角头螺栓，如图2 所示），由于生产厂家不是反推型号合格证持有人，该方案由EASA DOA 批准，用户不能直接使用。东航技术发挥DMDOR授权优势，以改装设计的方式批准该方案，顺利完成A330 机队改装，彻底消除螺钉拆装困难，有效解决锁定反推施工时间长、造成的航班延误等问题。在东航机队首家完成改装后，国内其他航司也照此模式对机队实施了改装。

图2 反推抑制接近盖板完成改装前后的对比图

2.4“法”的因素调查分析及措施

在调查分析中发现以往的反推阻挡门间隙调节的程序和工卡步骤存在编写比较笼统，不够细化，关键调节参数没有完整记录栏目等问题；另外，阻挡门间隙在使用过程中会产生动态变化，目前维修方案中没有定期检查的要求。改进措施：1)工程部门在总结阻挡门校装经验的基础上，不断调整方案、优化工卡，制作反推阻挡门间隙调节流程图，详细记录调节前和调节后的数据，跟踪历次调节的数据，不断总结每架飞机反推对应最佳间隙范围，提高调节的成功率; 2)调整维修方案，采取定期检查/调节反推阻挡门、定期润滑和清洁反推第三把锁、定期检查反推弹簧仓和摩擦块、定期润滑反推挡门偏心轮等措施，以提前发现缺陷并及时处理，预防在运行中出现故障。

2.5“环”的因素调查分析及措施

调查发现反推故障的发生季节性因素不突出，与运行环境关联性不高。

3 项目开展的效果

持续开展A330 飞机反推的机队共性故障管控项目以来，共取得了两个方面的效果。

一是缓解故障影响方面，在对反推实施改装（SB78-H865：对阻挡门主锁支架和收进电门目标块的设计进行改装、对抑制接近盖板螺钉改装）、编制反推排故指南并组织培训（提升人员技能）、优化工程方案（定期检查、润滑、调节）之前，反推系统故障率居高不下，2019 年发生反推故障86 次，造成20 起不正常事件，总延误时间2218 分钟，平均每起延误110 分钟。经过按照机队共性问题专项分析，2020 年中采取以上组合措施之后，全年反推系统共发生故障68 次，造成9 起不正常事件，总延误时间703 分钟，每起平均延误78 分钟；2021 年共发生故障34 次，造成5 起不正常事件，总延误时间251 分钟，平均每起延误50 分钟。如图3、图4 所示。虽然未能完全避免故障的发生，但是不正常事件数量大幅减少，延误时间明显缩短。

图3 反推故障管控项目开展前后延误时间的比较

图4 反推故障管控项目开展前后故障发生数量及延误数量比较

二是故障预防方面，通过颁发多项维护措施（定期调节反推阻挡门、定期润滑和清洁反推第三把锁、定期检查反推弹簧仓和摩擦块、定期润滑反推挡门偏心轮等），以提前发现阻挡门开关相关部件的缺陷，反推系统故障数量、导致的不正常事件数量均呈现明显下降趋势。对比2021 年与2020 年数据，系统故障及所导致的不正常事件均有50%的下降。

经过近两年多的不懈努力，持续围绕人、机、料、法、环要素对空客A330机队反推故障进行全面调查分析，并采取多项组合措施，取得明显成效。后续攻关项目小组还将继续进一步对现有管控措施持续改进，争取将该故障对运行的影响消除。

4 机队共性故障的分析和管控策略探讨

解决机队共性问题，一方面要尽量使故障不发生或少发生。要使用各种可能的手段尽早发现故障迹象，尽可能将故障控制在飞机航后、定检、部件维修等维修窗口期内，从而让故障少在或不在飞机正常运行期间发生；另一方面，如果故障不可避免在运行期间发生，则要将故障在尽可能短的时间内排除，特别对已知的机队共性故障，要提前有管控预案，制定精准故障排除方案、及时有效匹配故障排除所需的人员、航材、工装等维修资源、紧凑高效组织故障排除，减少长时间的航班延误或航班取消，将故障对机队安全飞行和运行影响降至最低。以上两个方面是解决机队共性故障首要达到的目标。

每一个机队共性故障的解决，原因分析、管控措施的制定落实，往往都涉及工程技术、可靠性、航线定检维修实施单位 、培训、工装设备、航材、外站管理等多个部门。需要由工程师、一线维修人员、航材及工装管理人员、附件工程师、飞机/发动机/部件制造厂家人员等各类人员协同联动、持续攻关完成。因此笔者认为组织项目攻关小组，以项目管理形式组织和管理机队共性故障项目是非常适合的。

笔者所在团队就是通过首先确立机队共性故障项目、明确攻关项目负责人和团队、建立规范的管理流程，然后以人、机、料、法、环五要素为核心搭建调查框架，对每一个要素进行深入细化调查分析，找出可能原因，针对性地采取相应措施，逐一跟踪验证效果。通过有序的组织管理，对每一起立项的机队共性故障进行有效管控。

为了能够更加规范、完整地开展机队共性故障攻关项目，笔者所在团队梳理、总结以往项目的经验，形成了以下的共性故障的规范管理流程（如图5 所示）。

图5 机队共性故障项目攻关管控流程

1）确立项目： 根据机队实际运行监控到的故障对安全飞行和运行影响的程度，故障发生的频次、涉及的飞机架数等确定机队共性故障项目。

2）收集数据： 项目确定后，项目团队的工程师收集机队中至少过去3 年每一起故障发生时的故障信息、QAR 译码数据、排故过程和具体工作情况、更换部件情况，部件修理情况、排故测试数据、排故后监控等情况。同时收集国内航司的故障情况、世界机队相关故障的情况等数据。

3）分析数据： 项目团队的工程师按照人、机、料、法、环五要素为主线对故障相关的数据逐项进行分类、分析，确定导致故障发生每一类要素和每一项可能的原因。

4）制定措施： 项目工程师根据人、机、料、法、环五要素分析的原因，逐项研究制定对应的管控措施，将各项管控措施结合不同的执行部门，通过下发工程指令，部件改装更改维修方案/工装单卡，编制维修经验与技巧，开展维修人员技能培训，布局调配工装、航材等维修资源，制定排故预案，监控QAR参数趋势，监督维修质量等方式，使得管控措施能够得到有效执行。

5）验证效果： 各项措施制定完成后，将每一个要素对应措施执行的情况进行评估，对措施效果进行验证。对于有效的措施进行固化；对于效果不明显的措施进行重新分析和改进，再进行循环验证。

6) 固化措施：将有效的措施固化为可持续执行的各类工程技术文件、管控方案等。 如维修方案项目、工作单卡、各类工程指令EO、排故经验培训课件等。

同时形成了规范标准的人、机、料、法、环五要素为核心的原因分析和措施制定调查分析框架和工作要点，如图6所示。

图6 人、机、料、法、环调查与分析框架要点

“人”的因素：考虑维修人员实施维修工作过程中对工卡/标准理解和执行是否有偏差、是否有维修质量方面问题；在维修操作技巧、排故经验、施工工艺、检查经验等对机队共性故障发生的影响；另外，人的因素还涉及飞行操作对故障的影响。

“机”的因素：考虑排故、检查等工作中正确使用和使用适合的工装及设备对故障的影响；另外使用和配置适合的工具设备、做好工具设备布局配置预案；必要时自制特殊的工具以提升缺陷检查和故障处置的效果和效率。

“料”的因素：考虑故障涉及的航材和部件本身固有可靠性、送修的质量是否存在问题；是否涉及PMA 件质量问题；航材部件的合理布局和配置对机队共性故障的发生及快速处理的影响；另外，考虑对某个关键部件或是几个关键部件的性能和失效对故障的影响。考虑对这些部件和系统性能参数衰减的趋势进行监控和预测，在最终性能衰减失效前预判和更换 （特别是机械类部件）是解决问题的新突破口。

“法”的因素：考虑维修方案对涉及系统和部件的检查、维护要求，时间间隔的适用性和有效性；对工作单卡中具体的维修、检查工作流程操作及工作步骤的针对性、合理性、可操作性等；维护手册和程序依据是否有不准确、不合适等情况的影响。

“环”的因素：考虑降冰霜雨雪等不同的天气、温、湿度等环境因素对飞机各个系统和部件工作可靠性的影响；飞机在不同地区运行环境可能带来的影响；维护工作实施时是否有机库、充足的时间等工作环境因素的影响。

5 总结

通过建立由工程、维修、航材、工装等相关部门固定人员组成的专项工作小组，以标准项目管理流程持续推进，以人、机、料、法、环多要素全面展开调查与分析，制定综合的管控措施这种管控方式，笔者所在团队已完成了波音737NG 引气和空调系统综合管控、波音737NG 客舱门警灯亮、空客A330 队反推隔热毯损伤、波音777-300ER 机队加油面板等多个机队共性故障攻关项目，取得了良好的成效。

目前各航空公司运行的机队中大部分的飞机都是已运行多年的成熟机型。经过了多年的改装和改进，现存机队中共性故障往往都是比较复杂的问题，需要一个较长的数据收集与分析、工程调查、管控措施制定、效果验证等不断迭代往复的周期和过程。但是笔者始终坚信，机队共性故障解决一个所在机队的问题就减少一个。只要能够持续不断开展项目攻关，形成多措并举的综合管控局面，长期坚持就一定能取得实效。