浅谈预测性维修对航空维修业的影响

随着工业物联网、机器学习、AR等技术的兴起,航空维修技术不断迭代升级,维修理念也在从以定期检查、提前更换为主要维修手段的预防性维修转向基于数据分析、趋势分析的预测性维修。国内外的OEM厂商、MRO和航空公司等都在尝试开发预测性维修技术,提高维修效率,降低维修成本,提升飞机的运行品质和安全运行水平。本文从技术发展、技术应用、发展障碍和挑战、发展方式等角度浅谈预测性维修对航空维修业的影响,希望能对国内的OEM厂商、航空公司、MRO等开发预测性维修项目或开展预测性维修研究给予一定的参考和启示。     

深度学习在C-130J飞机预测性维修中的应用和启示

预测性维修是减少维修工作量和维修资源、提高装备可用性的新的维修模式,实现预测性维修的关键是构建预测模型和算法.以深度学习为代表的新一代人工智能技术为预测模型和算法提供了条件.本文分析了当前C-130J飞机维修保障存在的主要问题和困难,重点研究了深度学习技术在飞机预测性维修中的应用,论述了应用深度学习技术的主要困难和解决...     

美军旋转翼飞机预测性维修中的状态监测和数据分析技术

与基于时间的计划性维修完全不同,视情维修强调基于预测性状态指示器的故障探测。作为实施视情维修的重要手段之一,预测性维修的研究目标是在飞机维修数据分析中引入数据挖掘技术,建立高效的预测系统,使用先进的统计软件对部队级航空后勤系统（ULLS-A）的飞行日志数据、HUMS飞机传感器数据和试验台数据进行定量和定性分析,最终选取有用的数据,增强故障诊断和预测能力,提高视情维修水平。预测内容包括根据实际状况动态预测飞机的剩余使用寿命、预测部件故障以延长维修间隔、寻找剩余使用寿命与部件故障的关系以及维修行为对这一关系的影响、主动计划未来的维修行为等。     

基于概率和维修经济角度的航空器最佳维修周期

民用航空器适航管理工作在中国已开展二十多年并成绩显著,已初步建立和树立以可靠性为中心的飞机维修管理体系和维修管理模式。但在实际的飞机维修工作中,还须考虑飞机系统的安全性、可靠性、维修性和经济性的统一。从飞机系统或部件的单位有效使用时间的费用或费用率角度,建立理论分析模型和分析方法,以最小平均费用率为最优化准则来计算飞机系统计划预防维修的周期,以达到最经济和最优化维修周期,这些是《维修方案》和《可靠性方案》修订的重要依据,也是保证飞行安全的科学基石。     

航空器预测性维修技术研发应用态势分析

以航空器实时数据采集、传输和分析为基础的预测性维修技术已成为业界的发展趋势之一。本文从航空器维修的技术内涵和系统定位出发,以论文和专利数据为表征,提取预测性维修研究热点,系统梳理预测性维修技术的发展现状和趋势,分析人工智能、维修自动化、无人机、工业机器人、智能供应链等新一代信息技术在航空器预测性维修中的应用。在归纳预测性维修框架和关键技术的基础上,给出航空器预测性维修技术自主化策略建议。     

航空公司利用ACMS和QAR数据进行故障监控的实施和发展

大型航空公司每天的航班执行数量在2000多以上,航班密度大,飞机的利用率高,随时掌握飞机的技术状态,放行飞机满足航班正常性的要求尤为重要。航空公司的维修控制中心(MCC)作为飞机维修控制的责任部门,通过对现有的机载ACMS和ACARS等数据分析和监控,可以对飞机的技术状态进行有效控制,并对存在的故障隐患趋势进行预测,变恢复性维修为预测性维修,以达到准确控制飞机技术状态的目的。本文以空客A320机队的机载ACMS为例,阐述了利用大数据进行预测性维修判断在飞机故障监控方面的应用。     

基于边际效用理论的飞机维修模式的探讨

为提高飞机维修的经济性,采用经济学领域的边际效用理论对飞机维修效用、维修边际效用和维修总效用进行了定义,为量化飞机维修效用,建立了数学模型,对维修效用进行定量计算.所建立的边际维修理论对于维修经济性的提高和定量计算有一定的指导作用.     

2000年飞机维修的展望

本文对2000年飞机维修进行了展望,阐述飞机维修技术的前景。主要有以下几个方面:第一,必须建立完善的以可靠性为中心的维修体制,以适应不断发展的新的维修技术;第二,在维修工程中广泛使用计算机,以提高工作效率和数据的准确性;第三,激光探测技术的普遍应用,增强了飞机故障诊断的准确性;第四,使用最优化诊断,以提高诊断的效率并降低费用。     

视情维修理论综述及其在航空发动机维修管理中的应用

航空维修对飞机的安全和经济运营具有重要意义,合理地选择维修策略,可以在保证飞机安全飞行的前提下,为航空公司节省额外的维修费用。文章从一般航空维修理论的发展出发,解释了视情维修的概念,综述了视情维修理论的发展现状,并阐述了视情维修在航空发动机维修管理中的应用。     

基于WQAR数据的飞机系统性能监控及预测维修

目前航空公司多利用WQAR进行飞行操作类的品质监控,如重着陆监控、载荷超标监控等,飞机技术状态的监控多依赖厂家开发的AIRMAN、AHM软件,这类软件监控能及时掌握飞机技术状态,飞机触发故障,后台同步获知飞机故障情况再安排维修,属于事后维修模式,往往导致航班非计划中断以及后续航班延误。WQAR数据完整记录了飞机各个系统工作的相关参数,借助WQAR数据能够实现对飞机性能的监控,精确掌握飞机系统健康状态,实现基于性能的预测性维修,大大降低维修成本,减少因故障导致的延误。     

基于状态维修的预防性维修策略优化模型研究

基于状态的维修着眼于系统的具体运行状况,对被监测装备的真实状态进行评估,克服了维修的盲目性,可有效减少由于维修不足而引起的意外故障和由于维修过剩带来的资源浪费。提出一种基于状态的多部件系统非周期预防性维修计划的优化方法,引入"机会维修阈值"概念,优化不同维修方式转移概率的表达式,将多个维修作业按照机会维修阈值进行归并,运用马尔可夫决策过程理论,给出不同维修方式转移概率的表达式和目标函数,并进行算例分析。结果表明:提出的优化模型减少了预防性维修活动,节约了维修工时和经费,可为系统预防性维修策略决策提供参考。     

面向飞机维修过程的数字支援系统研究

在研究欧盟的民用飞机维修方式研究计划(TATEM)的基础上,分析飞机维修过程的主要因素并建立了飞机维修过程的数学模型。通过模糊数学知识实现对数字支援系统拟采用的技术手段对飞机维修工程促进作用的评价,详细设计了数字支援系统的主要功能模块,并用于指导系统软件的开发。面向飞机维修过程的数字支援系统的研究与开发对于其他复杂设备的维修过程数字化建设有着重要的借鉴意义。     

基于损伤标尺的电子设备预测维修决策优化

基于故障预测信息进行维修决策是预测性维修等新型维修模式的主要特征之一,可以有效提高装备使用可用度、降低寿命周期费用。面向单部件电子系统,针对故障预测中的损伤标尺方法,在完美换件维修的假设下,以单位时间成本、平均使用可用度与平均效费比为指标,提出了一种预测维修决策优化模型。对于与外场可更换单元(LRU)寿命独立的损伤标尺,选择预测距离与Weibull分布的形状参数为决策变量,对于与LRU寿命相关的损伤标尺,选择累积损伤因子与随机标准差为决策变量,应用Monte Carlo方法仿真研究了各个决策变量对维修效能指标的影响。结果表明:应用与LRU寿命独立损伤标尺的预测维修策略的效果优于事后维修策略,但劣于年龄换件策略,揭示了该方法的本质特性;应用与LRU寿命相关损伤标尺的预测维修策略的效果在一定条件下优于年龄换件策略。最后分析了维修决策的优选方法。     

基于TOPSIS法的飞机维修方案的决策

针对航空公司如何选择一种经济高效的维修方案的难题,提出了基于TOPSIS法的飞机维修方案决策方法。利用TOPSIS法的原理,通过对维修方案进行定量与定性相结合的分析,给出了飞机维修方案最优决策模型。此模型可对飞机维修备选方案进行优劣排序,确定最优的飞机维修方案,从而提高飞机维修方案决策的科学性。     

某型伺服机构预防性维修研究

针对目前部队装备管理和维修保障模式不足的现状，以某型伺服机构为例，以RCM理论为基础，采用FMEA分析法进行故障模式及影响分析，基于风险优先级确定了该伺服机构各部组件的维修方式和维修周期，这有利于提高装备的利用率、安全性和可用度。     

我国民航维修业的现状与挑战

中国民航运输业的快速发展,推动了民航维修业的成长与变革。本文回顾了飞机维修业的发展历程,分析了基于国情的现状特点。展望了维修业的发展趋势,包括布局向中西部发展,迎接通航市场,面临机型更新换代的挑战,企业维修资质认可性增强,大型企业进行升级转型,发展“客改货”等业务,涉足设计领域等。并重点关注了人才培养的问题,指明了高校、企业、培训机构在人才培养上的问题和改进方向。     

基于离线状态监测的复杂装备预知维修决策及优化

基于免疫粒子群优化算法,对可进行离线状态监测故障呈现渐发特性的复杂装备预知维修决策问题进行了研究。分析了维修决策的必备条件,包括研究对象的前提假设、决策内容、剩余维修时间预测以及维修相关费用;将复杂装备维修决策问题转化为带有约束条件的目标函数求最小解的问题,并构建了数学模型;运用结合粒子群优化算法明确方向性搜索和免疫系统多样性保持能力优势的免疫粒子群算法,对模型进行求解;通过某航空机电设备的实例应用验证,该方法可以有效地解决复杂装备预知维修决策的问题,结果与实际情况基本一致。     

基于隐马尔可夫的航空发动机视情维修研究

针对传统航空发动机维修方式存在的＂维修过剩＂或＂维修不足＂的弊端,研究了航空发动机的视情维修决策模型。采用隐马尔可夫过程对航空发动机劣化过程建模,解决了传统马尔可夫过程中故障率均假定服从指数分布的局限,同时考虑了检测过程中的不完全信息情况,更贴近实际工程,相关结果可为视情维修提供辅助决策支持。通过具体示例,验证了方法的有效性和合理性。     

基于故障检测的某涡扇发动机维修决策方法

为有效解决某涡扇发动机过度维修造成发动机性能衰减、维修周期长、维修成本高的难题,以某涡扇发动机大修手册和维修工艺为依据,研究了基于故障检测的发动机维修流程和修理模式,建立专家诊断系统和基于BP(back propagation)神经网络的故障诊断模型,并用数台涡扇发动机真实性能数据验证故障诊断模型的可靠性,其诊断准确率高达95%,综合两者的诊断信息,制定可靠的维修方案,优化维修流程,提出了一种基于故障检测的维修决策方法.通过某涡扇真实排气温度高发动机应用验证表明:所提出的维修决策方法,有效排除故障,提高发动机的修理质量,降低维修成本,具有良好的工程应用价值.      

现役军机简化维修体制的论证方法研究

在武器装备论证中寻求科学的方法论以及适用的论证方法,是武器装备论证中具有决定性意义的研究工作.本文根据军事需求和维修体制要素,按照需求分析、提出方案、方案评审提出一种简化维修体制的论证方法,最后以某飞机为例验证了其可行性,为我军未来新研战机的维修保障建设提供一些思路.