综合型飞机维修方案优化实践研究_何瑞.pdf

26航空维修与工程 AVIATION MAINTENANCE&ENGINEERING2023/1 式立项，通过与飞机制造厂商波音的合作，开展波音737NG维修方案优化项目。在民航局的指导和帮助下，经过不懈努力，作为国内首家开展维修方案优化的航空公司，A 航波音 737NG 维修方案优化项目于2020年6月获得局方批准5。A 航也成为国内首家整本 MPD 统一优化的航空公司。波音 737NG 维修方案文件的特点是适用性较单一（大部分项目的适用性均为 ALL，针对不同机型或不同改装的差异项目少），项目的间隔分布集中。因此，在 B 航与波音合作进行维修方案优化时，波音推荐了整本 MPD 统一优化方式，除适航限制（Airworthiness Limitations，AWL）和 审 定 维 修 要 求（Certification Maintenance Require-ments，CMR）项 目 外，对 整 本 73N MPD 项目的执行数据与故障数据进行整体分析，并对 MPD 中推荐的 A 检与C 检组包间隔进行调整，除少部分项目间隔缩短外，约有 30%的项目间隔维持不变，超过一半的项目实现了不同程度的间隔延长。在最新的 73N MPD中，对于线号 1 5645 的飞机，推荐的 A 检间隔为 120 日历天，C 检间隔1 背景说明随着国内民航运输业的发展，民航维修的要求越来越高，从过去简单的日常维护逐渐向飞机的深度修理、改装等转变。航空公司也从之前的飞机使用者、运行安全的遵守者，逐步向飞机安全的共同构建者、飞机维护的引领者转变。经过多年的发展，中国民航运输业已经累积了海量的飞行数据和飞机维修数据，使维修企业具有了引领数字化转型战略的先决条件和特有基因。同时，作为航空运输下游的保障服务行业，民航维修业始终面临航空公司对于维修成本降低、航班安全运行提升以及机队可靠性水平更高的要求1。不同地域、不同航司的运营情况不同，厂家提供的维修计划文件（MPD）与航司实际飞机运营情况有很大差异。故而，基于降低维修成本与提高民航安全的飞机维修方案优化研究越来越多。例如，中国东方航空工程技术公司的龙飞等对基于区间数 TOPSIS 法的飞机维修方案决策的研究，介绍了对飞机维修方案进行科学决策时采用 TOPSIS 法能够有效克服传统方法中权重确定的不确定性2。中国民航大学余芬等对基于时间延迟的飞机结构维修优化研究，介绍了基于时间延迟特性，采用不等间隔检测策略，建立相应模型，为飞机结构故障检测间隔的优化提供有效参考3。东航技术有限公司黄秋翔对波音 737NG飞机定检维修计划优化与实践的研究，介绍了拆分定检工作包，减少 C 检停场以及合理调整优化飞机定检维修间隔等飞机维修工作安排实践4。以上研究，或者是只基于维修方案优化的理论研究，或者是对单一机型维修方案优化实践的介绍，或者是对整体维修体系优化的简介，缺少针对维修方案优化综合性、全面性的分析与实践研究。本文对波音的整本 MPD 统一优化方式和空客的单一 MPD 项目优化方式进行简介，并分析各优化模式的优缺点，重点介绍和分析某航司的综合性方案优化方式，包括组包优化、可靠性分析优化、维修方案来源差异优化、项目检查方式优化和维修方案种类设置优化等。其中，波音的整本MPD 统一优化方式以及某航司的综合性方案优化方式已投入实际应用。2 整本 MPD 统一优化方式2018 年 8 月，国内 A 航空公司正综合型飞机维修方案优化实践研究Research on Optimization Practice of Comprehensive Aircraft Maintenance Program 何瑞 赵飞/海航航空技术有限公司摘要：维修方案优化是航空公司节约维修成本、提高运营安全的重要手段。良好的维修方案优化能够显著地降低航空公司的维修成本，提高飞机的安全运营水平。本文介绍了波音和空客各自推荐的维修方案优化方式，基于空客与波音维修方案优化模式介绍了一种综合型维修方案优化实践方式，为未来更深入、更贴近国内航司情况的维修方案优化梳理思路，为国内航司的维修方案优化带来新的启发。关键词：维修计划文件；优化；综合型；实践Keywords：maintenance planning document；optimization；comprehensive；practice工 程 ENGINEERING DOI:10.19302/ki.1672-0989.2023.01.01827AVIATION MAINTENANCE&ENGINEERING航空维修与工程2023/1 为 7500FH/24MO；对于线号 5646 及之后的飞机，推荐的 A 检间隔为 120 日历天，C 检间隔为 12000FH/36MO。而波音基于另一家航空公司（B 航）飞机的平均利用率，却将其 1A 检间隔调整为1200FH/600FC/120 日历天，1C 检调整为 10000FH/5500FC/1095 日历天。相较于原始MPD推荐的组包间隔，优化之后的 A 检间隔基本未变，C 检间隔大幅延长。由于 C 检间隔较长，而 A检间隔较短，因此大量因间隔延长而无法在 C 检执行的项目，均可结合 A 检执行，避免了专项执行。在通过大量项目间隔延长节约维修成本的同时，尽量避免了专项执行导致的维修成本增加问题。同时，较短的 A 检间隔可以避免问题的累积，保证飞机的运营安全。但是整本 MPD 统一优化方式也有许多不足：1）部分项目的间隔延长过少，导致延长的间隔并未产生实际效果。例如，某个 MPD 项目的间隔为 11000FH，而优化后的间隔为 15000FH，其实际组包间隔未变化。2）整本 MPD 统一优化是基于整体飞机运行数据分析得出的，数据量大，虚假数据多。例如，对于区域检查项目，每次检查可能会发现 45 个问题，每个问题都是一个故障，会造成故障率超过 100%的虚假数据，导致整体筛选的分析时间长、难度大。同时，航司运营数据是实时变化的，而运营人维修方案（OMP）的调整存在一定滞后性。总体而言，整本 MPD 统一优化方式优缺点明显。优点是国内已有两家航司成功实施，可执行性高；其次，整本方案全部委托波音，省时省力，波音会根据航司的具体情况统一收费，维修方案优化的成本相对明晰。缺点是数据分析繁杂，航司后续脱离厂家自行进行优化维护的难度大，可能导致厂家的后续维护费用一直存在，造成维护成本较高。3 特定单一 MPD 项目优化方式与波音 MPD 不同，空客 MPD 项目的特点是适用性比较复杂（不同改装、不同机型、不同构型等会区分出不同项目），间隔分布不集中且精准化，依据来源混合化（一个项目有 ALS 与 MRB等不同来源）。针对这些特点，如采用波音的整本 MPD 统一优化方式，将导致工作量大且数据准确性不高，逻辑较复杂。因此，空客热衷推荐单一 MPD项目特定优化方式。按照空客介绍的基本流程，航司先根据自身运营情况确定各自适合的 A 检和C检等定检间隔，然后进行数据分析，向空客提出具体项目的优化需求，使部分原来间隔低于 A 检或 C 检等定检包的项目，可以延长间隔后结合定检包执行，从而降低维修成本，保证运行安全。故而合适的定检组包间隔与空客的项目优化息息相关。以空客A32 MPD为例，其推荐的 A 检间隔为 1000FH/1000FC/6MO，而 C 检间隔为 36MO/12000FH/8000FC。与波音相比，空客推荐的 A检和 C 检间隔明显更长。空客希望通过更长的定检工作包来减少航司的停场次数，并结合更多单个项目的精准优化，降低航空公司的维修成本，确保运行安全。总体而言，空客的特定 MPD 项目优化方式只需对部分需优化的项目进行数据分析，数据分析量少，项目优化成本低。而且航司进行一定的数据分析工作，有利于后期航司自行优化维护。但特定项目的优化可能遗漏部分可优化项目，造成航司整体维护成本偏高。而空客方式对航司的工程能力和生产安排能力要求较高，需要工程与生产部门协调完成飞机维护。4 综合型方案优化方式基于空客与波音间隔优化方式各自的优缺点分析，以及 B 航自身的飞机运营特点及维修能力建设，决定实行以下综合维修方案优化方式。4.1 组包：在 A32 机型的 A 检与日检之间设置 10 天检如前文所述，空客推荐的 A32 机型A 检间隔为 1000FH/1000FC/6MO，A 检间隔过长，有相当数量项目的间隔处于航前航后检与 A 检之间，若结合航后专项执行，维护质量无法保证。且因各维修基地的维修能力不同，每次执行工作均需进行专项安排以防超能力维修，对航司的安排协调、航材调配、人员安排能力均有较高要求。故 B 航针对 A32 机型设置了 10 天检（10DY/120FH）。10 天检将部分间隔介于 10 天检与 A 检之间的项目打包一起执行，方便生产计划部门统一调配人力与物力。10 天检的检查时间较长，便于集中处理一些日常的保留故障。10天检可以安排能力相对较强的维修基地与维修人员执行，可以有效加强检查效果，避免故障导致的非计划停场。同时，部分基于可靠性经验的检查项目安排在10 天检执行，比安排在航前航后或专项检查时效果更好。从维修成本角度考虑，10 天检并不像 A 检一样需要专门的停场时间，日常的停场时间即可满足要求。结合航前航后检，对飞机单独下发专项工作包的人力、航材准备等成本并不比10 天检组包一起下发的成本低。同时，B 航还根据 A32 MPD 项目间隔的调整数据，基于统计学分析与维修基地的能力，适时调整了 10 天检的间隔，以达到更高的经济性与安全性。经过几年的实施，总结 B 航多年的项目执行经验，在 A 检与航前航后检之间增加 10 天检的维护效果良好，飞机运行安全可靠。4.2 可靠性：基于可靠性数据分析的项目间隔延长如前文所述，空客推荐特定单一项目的间隔优化。故 B 航根据自身运营28航空维修与工程 AVIATION MAINTENANCE&ENGINEERING2023/1 情况，基于可靠性数据分析的飞机系统决策研究6方法对部分 MPD 项目进行了特定优化。例如，MPD 项目 383100-05-1 的 间 隔 为 24MO/7500FH，空 客MPD 项目中有这样的注释“NOTE：Depending on Operating Environment and Operators Experience，a Less Frequent or More Frequent Initial Interval May be Used”，故 B 航根据自身可靠性数据分析，在确保安全的前提下，将其间隔延长至 12000FH/36MO，与空客推荐的 C检间隔保持一致，确保项目可以结合 C检执行，从而降低维修成本。4.3 文件来源：同一项目不同来源文件的间隔延长与偏离在空客和波音的 MPD 中，均有部分项目存在多种来源文件。这类项目既有来自于MRBR（维修审查委员会报告）文件的要求，也有来自于 AWL 和 CMR文件的要求。根据 AC-121/135-53R1 规定，适航性限制与审定维修要求不可偏离，且适航性限制的要求应得到型号审定部门的批准，其更改应由型号审定部门做出。就 波 音 机 型 而 言，此 类 项 目 的间隔一般来源于维修审查委员会报告（MRBR）文件，同时其间隔比 AWL或 CMR 文件中规定的间隔更严格，以满足 AWL 或 CMR 文件的要求。在波音整体维修方案优化中，此类波音项目的 MRBR 首检和重复检均可优化延长，但首检不能延长超过 AWL 或 CMR 文件中对应项目的间隔。对于重复检间隔优化后超过 AWL 或 CMR 文件要求的情况，波音规定须在达到 AWL 或 CMR文件规定的项目首检之前将重复检恢复，以满足 AWL 或 CMR 的重复检间隔要求。就空客机型而言，大部分此类项目间隔中的日历日间隔来自 MRBR 文件，而飞行循环和飞行小时间隔来自于 ALS（包含 AWL 与 CMR）文件。故基于国内空客飞机平均利用率分析，大部分飞机都是先达到此类项目的日历