大數(shù)據(jù)在預(yù)測性維修中的應(yīng)用

大量來自于發(fā)動機和其他一些關(guān)鍵部件的監(jiān)控數(shù)據(jù)，使得預(yù)測性維修具備了可行性。越來越多的數(shù)據(jù)的收集和分析工具正在被開發(fā)或者投入運用。大數(shù)據(jù)在航空維修業(yè)的應(yīng)用仍處于初始階段，為了有效地處理這些來自飛機的數(shù)據(jù)，還要有思維及工作方式的轉(zhuǎn)變。

普惠加拿大公司鼓勵更多的客戶加入其滑油分析技術(shù)的驗證。

利用傳感器數(shù)據(jù)進行發(fā)動機的狀態(tài)監(jiān)控已有較長的一段時間了?，F(xiàn)在，這一技術(shù)正快速地應(yīng)用到飛機的其他部件。隨著應(yīng)用范圍的擴大，數(shù)據(jù)分析的方式也在化繁為簡。目前，航空維修業(yè)對于大數(shù)據(jù)的應(yīng)用還處于起步階段，人們的思維方式和工作方式應(yīng)做相應(yīng)的轉(zhuǎn)變。

滑油分析與狀態(tài)監(jiān)控相結(jié)合

普惠加拿大公司的基于飛機聯(lián)通性的FAST解決方案，是用無線方式采集和傳送飛行過程中的飛機和發(fā)動機數(shù)據(jù)。FAST將分析數(shù)百個與性能相關(guān)的數(shù)據(jù)，如速度、溫度、壓力，以提供接近實時的發(fā)動機健康、使用和性能趨勢的監(jiān)控。

現(xiàn)在，普惠加拿大公司正針對PT6A發(fā)動機開展“滑油分析技術(shù)”研究。這項技術(shù)的開發(fā)并不是要取代發(fā)動機的傳感器監(jiān)控，而是要將滑油分析與傳感器監(jiān)控結(jié)合在一起，作為對發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)控的有效補充?；头治黾夹g(shù)主要關(guān)注的是滑油中的微粒，分析這些微粒的來源、大小和形狀，可以對潤滑部件（如軸承和齒輪等）的健康狀況進行監(jiān)控。

將傳感器監(jiān)控與滑油分析技術(shù)結(jié)合起來的目的，也是為了提前做好維修計劃，避免航班的延誤或取消。

普惠公司已于2016年春季開展了滑油分析技術(shù)的驗證。到2017年年初，共計有380個客戶為普惠公司提供3500臺發(fā)動機的滑油樣本。普惠公司將依據(jù)所采集到的滑油樣本，開展為期18～24個月的驗證試驗。截至目前，監(jiān)測的結(jié)果與預(yù)測的趨勢基本一致?；头治黾夹g(shù)的研究目前正處于收尾階段，普惠加拿大公司鼓勵更多的客戶參與到該項技術(shù)的驗證中來。

更高效地獲取數(shù)據(jù)

隨著技術(shù)的發(fā)展，有越來越多的傳感器被安裝到飛機上。如何采集、分析和下載這些數(shù)據(jù)，則需要費一些功夫，對一些相對較老的機型更是如此。

現(xiàn)在，有不少制造商都在此領(lǐng)域開展工作，提出相應(yīng)的解決方案。例如，霍尼韋爾公司的JetWave高速通信系統(tǒng)，除了為客艙提供高速Wi-Fi，也可以將飛機運行數(shù)據(jù)實時傳送到地面，提高飛行效率和安全。而聯(lián)合技術(shù)航空系統(tǒng)（UTAS）公司的飛機接口裝置（AID），也可以收集和利用來自飛機的各種數(shù)據(jù)。AID在波音717、MD-11?737NG、747-400、767、777和空客的A320等飛機上的應(yīng)用已獲得適航認(rèn)證，而在A330、A340的應(yīng)用也將會在今年上半年取證。該裝置已安裝在300余架飛機上，還有數(shù)百架飛機等待安裝。

根據(jù)診斷結(jié)果進行預(yù)測性維修會改變原先的工作計劃。

起初，UTAS設(shè)計AID的目的是向電子飛行包（EFB）傳輸數(shù)據(jù)，所以配有Wi-Fi天線。現(xiàn)在該裝置作為預(yù)測飛機健康的數(shù)據(jù)中心，通過對收集到的數(shù)據(jù)進行分析，可以幫助航空公司減少航班延誤或取消。

AID除了給飛行員實時提供航電數(shù)據(jù)及上傳氣象數(shù)據(jù)，還可用2.4GHz的帶寬或者以太網(wǎng)收集來自于飛機外場可更換件（LRU）的數(shù)據(jù)，并進行視情診斷。無論是在飛行過程中或是在地面，AID可以通過多種方法將數(shù)據(jù)傳送給飛行員或者工程技術(shù)人員，診斷數(shù)據(jù)或結(jié)果也可以下載至地面設(shè)備。

AID不僅增強了新型飛機上的中央維修計算機的功能，也可以用移動電話、Wi-Fi和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等方式從較老的飛機下載數(shù)據(jù)。AID的結(jié)構(gòu)小巧，不需要進行主動冷卻。

除了AID，UTAS還在開發(fā)新的系統(tǒng)，用于飛機內(nèi)部的傳感器、作動器和數(shù)據(jù)處理網(wǎng)點之間的無線通信。其中的一個目標(biāo)是可以收集更多的數(shù)據(jù)進行故障診斷。用無線方式傳遞數(shù)據(jù)可以不用打開飛機機艙面板，適宜在老齡飛機上安裝。

UTAS正針對現(xiàn)有的2.4GHz帶寬和剛獲批準(zhǔn)的4.2GHz帶寬開發(fā)無線系統(tǒng)。2.4GHz系統(tǒng)的飛行測試工作將于2017年展開，而4.2GHz系統(tǒng)的相關(guān)條例正在制定中，將于2019年定稿。相較于開放的2.4GHz帶寬，新的4.2GHz帶寬是專用的，可靠性更高。

有效地進行預(yù)測性維修

現(xiàn)在，關(guān)于預(yù)測性維修的探討非常熱烈。那么除了復(fù)雜的算法之外，應(yīng)當(dāng)怎么做才能使之更為有效呢？

第一，能方便地獲取數(shù)據(jù)，不給工程技術(shù)人員增加負(fù)擔(dān)。為了在采集數(shù)據(jù)時不增加額外的工作負(fù)擔(dān)，技術(shù)人員宜用移動設(shè)備以電子化的方式輸入數(shù)據(jù)，應(yīng)盡可能多地利用無線射頻識別電子標(biāo)簽（RFID）和條碼。無論是航線維護或是基地維修，工程技術(shù)人員都能方便地利用移動設(shè)備查詢預(yù)測維修的結(jié)果、工卡、維修手冊等。

第二，充分信任預(yù)測結(jié)果。在數(shù)字化時代的機械師必須充分信任診斷的結(jié)論，而不是憑經(jīng)驗做出判斷。

第三，對診斷系統(tǒng)進行閉環(huán)管理。所有的維修行為和核心步驟都必須被跟蹤：技術(shù)人員、客艙乘務(wù)員或者駕駛員的報告；工作指令；航材；執(zhí)行結(jié)果等。

第四，維修計劃更為智能化。在制訂維修計劃時，需要利用數(shù)據(jù)確定何時進行計劃外的部件拆換。而在飛機仍在飛行的過程中做出這些決定，需要確保維修人員和航材準(zhǔn)時到位。

第五，供應(yīng)鏈管理應(yīng)為診斷提供支持。整個供應(yīng)鏈必須像技術(shù)人員或者工程師那樣，對預(yù)測性維修建議做出敏捷響應(yīng)，確保在合適的時間、地點，有合適的人和備件進行飛機維修。