航空维修工程管理.docx

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航空维修工程管理

第一章绪论

第一节民用航空器技术和运输事业的发展概述

一、民用航空的发展历史

·1903年12月17号，美国自行车技师莱特兄弟在滑翔机上用12马力汽油机带动两副螺旋桨，历时59秒，飞行262M，高度3M，对空速度48km/h，对地速度16km/h。

这个今天看来不足为奇的数字代表着当时人类航空技术的巨大突破，开创人类动力飞行新纪元。

·1905年生产出第一架样机“飞行者号”，保存在美国华盛顿国家航空宇航博物馆，1906年获得专利，专利号（No831393）

·1916年7月15日，美国木材商人威廉·波音创立波音公司

·1919年法国飞机制造商法尔曼公司成立第一家国际航空公司，英航开辟第一个国际航班，（伦敦──巴黎）

50年代，是人类航空技术日新月异的十年，涡轮发动机的使用为民航客机提供了足够的动力

·1952年，英国研制第一种民用喷气客机“彗星号”，从伦敦飞到南非，载客36人

·1954年5月15日，波音公司研制成功B707，民用航空进入一个新的历史时期

60、70年代出现超音速客机和超大型宽体客机（B747，1970年投入运营和协和）代表着现代航空技术的商业化，从事航空运输的航空公司大量出现，广大公众航空旅行的时代终于到来了。

二、我国民用航空状况

·旧中国民用航空发展过程

·主要事件：

·1919年3月，北洋政府交通部筹办航空事宜，购买8架飞机，1920年5月8日，

北京－天津通航

·1923年，孙中山提出“航空救国”，成立航空局

·1930年8月，中美合资经营中国航空公司（简称中航）

·1931年2月，中德合作经营欧亚航空公司，1943年改称中央航空公司（简称央航）

·1932年9月和1936年11月，日本先后成立满洲航空公司和惠通航空公司，控制

东北及华北地区的航空运输

·1933年6月，两广地方政府成立西南航空公司

·新中国三十年民用航空发展过程

·主要事件：

·1949年11月2日，中央政治局决定成立民用航空局，受空军领导，钟赤兵任局长

·1949年11月9日，两航起义，从香港带回12架飞机，加上修复的17架旧飞机，

成为新中国民航的家底，主要作专机使用。

·1950年4月，刘少奇为“人民空军”创刊号题词“强大的人民中国必须有强大的

人民空军与民航事业”

·1950年8月1日，从天津至全国各地的国内航线正式开通，史称八一开航

·从1950年9月开始，先后开办四所航校，为新中国的民航事业培养急需的人才

·1952年7月17日，在天津成立中国人民航空公司，这是新中国第一个国营航空

运输企业，方槐任经理。

50年代，国产近百架小型飞机“运五”，进入60年代，开始引进国外民用飞机，有原苏联的安－24，伊尔18，英国的子爵

1974年初，中国民航以安－24、伊尔62、B707、三叉戟组成主力机群，终于实现了周总理“飞出去”的愿望。

至70年代末，民航总的飞机数量在200架左右，而绝大多数是小型专业飞机。

特点：

·建国初期，百废待兴，但国家仍对民航给予十分重视，在一穷二白的基础上，基本上形成新中国民航的框架。

·大气候的变幻直接影响了中国民航的健康发展

·文革后期，中国民航才逐步恢复元气

·领导体制几经变迁，都没有改变政企不分、军民不分的格局

·改革开放20年我国民用航空事业的发展

·80年代开始，随着我国的改革开放，民航的发展首当其冲，客运、货运量都以每年几十个百分点增长，以租赁形式引进的飞机数量也逐年几十架递增，机型也越来越大。

·主要事件：

·进行管理体制的改革，实行政企分开、多元化格局

·加快民航发展的硬件、软件建设，以适应民用航空事业的发展

·加强国际交往与合作，引进外资，强化了民航在世界的竞争性

·加强民航技术力量的培训，为民航发展提供必要的技术支持

盲目发展，我国共有民用飞机不到1000架，运输机（100座以上）不到500架。

第二节民用航空维修发展概述

在人类社会中，维修是伴随着生产工具的使用而出现的，飞机作为人类的一种生产工具，是在地面设备技术基础上发展起来的，是当代科学与技术的结晶。

对于这种飞行的机器，要保持它的正常运营，当然不得不考虑它的维修问题。

据记载，当年美国陆军通讯部门向莱特兄弟定购飞机时，就明确提出了“使用与维修方便”的要求，从这里可以看出航空维修是与飞机同时出现的，是随航空技术的发展而不断发展的。

一、航空维修管理科学的起源与发展

19世纪末到20世纪初，美国工程师泰勒把工业企业中传统的经验管理提高了一步，形成了科学管理的理论方法。

这时，正值航空维修业发展的早期，飞机维修尚处于手工作坊生产的状态，维修基本上属于一门操作技艺，由于飞机简单，可以凭眼睛看，耳朵听，手摸等直观判断或通过师傅带徒弟传授经验的办法来排除故障，缺乏系统的理论，维修管理也只能算是经验管理。

到了30年代，由于维修内容的增加，技术复杂程度的提高，维修本身的规模和涉及的范围也日益增大，维修管理开始向科学管理过渡。

这就是在经验管理的基础上，逐步形成了有关管理的计划、组织、控制等职能，并使之标准化、科学化。

计划是管理的首要职能。

通过对维修实践的分析，维修被分为预防性维修和恢复性维修两种基本类型，预防性维修指的是可以按照预先制定的计划实施的维修项目。

恢复性维修指的是在航空器部件和系统失效之后采取一定的维修措施，这种项目具有一定的突发性，很难控制。

二次大战后期的维修业，由于缺乏预测技术和定量分析的方法，维修计划还只能根据经验的积累，采取以维修工时的控制为主要方法。

60年代后期，随着航空公司机队规模的扩大和民航当局对维修管理的加强，航空器的维修计划成为了一个航空公司取得运营资格的必要条件。

在维修生产过程中，随着信息技术和电子技术的发展，维修生产的短期、中期和长期计划不断完善，维修管理工作对维修生产的控制能力有了很大的提高。

70年代中期，世界上的先进的维修企业已经开始采用计算机网络对维修文件、工作单卡、工时消耗以及航材跟踪等进行管理。

维修管理的组织职能是确定飞机维修的组织体制结构，制定相应的组织法规和制度以及组织实施维修作业等。

二次世界大战之后的50年代，大多数航空业发达的国家，在航空维修管理方面已经逐步建立起一整套科学的规章制度和标准规范，包括规定航空公司在维修管理方面的方针、原则、任务、职责以及维修制度等的条例；各种飞机的维修方案、维护规程、修理规范，统计、登记、工艺卡片，以及工时、器材、设备的消耗定额等等。

同时，为了保证飞机的飞行安全，在维修工作中特别重视飞机维修的质量控制和质量保证体系，从维修人员的资格认证、零部件的使用和库存限制到检验仪器设备的效验，都建立了严格的管理制度。

二、民用航空维修思想的变化

从飞机问世之日起，航空器的维修思想经历了一系列的变化，特别是近30多年以来，随着飞机制造技术的提高，先进的维修手段不断出现，维修经验不断增加，飞机维修理论维修思想不断完善。

在60年代，世界航空维修业进行了全球性的变革，指导飞机维修活动的航空维修观念发生了巨大的变化，逐步形成了一种新的现代航空维修思想。

1．传统的维修思想

早期的飞机通常装有简单的活塞式发动机，起落架不能收放，而且没有襟翼。

一般说来，这种简单飞机的零部件的故障多同机械磨损和材料疲劳有关，因而故障的发生往往同使用时间有关，表现出集中于某个平均时间左右的趋势。

通常只包含很少几种故障模式，就是航空器的可靠性与其使用时间有直接的关系，而且，这种简单飞机是没有余度保护的，人们便产生了对飞机及其零部件故障的预防和修理相结合并以预防为主、保证飞行安全的维修指导思想，或者说是安全第一、预防为主，这一思想经受了历史的考验，对今天的飞机维修思想仍然起着重要的指导作用，是实施飞机维修工作必须遵循的一条基本原则。

概括地说，传统的维修思想是：

飞机的安全性与其各系统、部件、附件、零件的可靠性紧密相关，可靠性又与飞机的使用时间直接有关，而且在预防维修与可靠性之间存在着根本性的因果关系。

因此，必须通过按使用时间进行的预防维修工作，即通过经常检查、定期修理和翻修来控制飞机的可靠性。

预防性维修工作做得越多，飞机越可靠。

翻修间隔期的长短是控制飞机可靠性的重要因素。

这是一种以定期全面翻修为主的预防维修思想或定时维修思想，“翻修期控制”直到现代维修思想确定之后，才逐步退出历史舞台。

其合理部分作为一种维修方式—定时方式保存下来。

60年代，高额的维修成本，翻修期长短与飞行安全的关系问题，迫使人们对传统维修思想进行重新评价，得出几点认识：

（1）传统得定时维修只适用于一些简单零部件和有支配性故障模式的复杂零部件。

这些零部件的故障往往集中出现在某一平均工龄附近，给它们一个工龄限制，对其可靠性可以起到有效控制的作用；给有安全性后果的零部件一个安全寿命，给有重大经济性后果的零部件规定经济寿命，也是必要的。

但是，绝大多数零部件的故障发生时间沿着时间轴均匀分布，并不集中出现在某一平均工龄左右，因此，企图通过使用时间来控制其可靠性是不能奏效的。

（2）零部件的可靠性与安全性的联系，通过余度设计、破损安全设计和其他方法可以削弱和切断。

这样，关于故障全部影响安全性的假设就不符合现代飞机的实际情况。

真正有安全性后果的故障不到20%。

（3）飞机的固有可靠性和安全性水平是有效维修所能达到的最高水平。

维修的作用是保持这一水平。

如果采取了一切可能的预防措施，仍然发生问题，那就证明飞机的固有能力不足，唯一的办法就是更改设计。

（4）预防性维修必须根据零部件的故障规律及后果，采取有针对性的维修方式，不是预防工作做得越多越好。

如果预防工作超过了一定限度，反而会使零部件的可靠性下降。

2．现代维修思想

现代维修思想，是以可靠性为中心的维修思想。

这种思想是建立在综合分析航空器可靠性的基础上，根据不同零部件的不同故障模式和后果，而采用不同维修方式和维修制度的科学维修思想。

它的实质，就是采用最经济有效的维修，对航空器的可靠性实施最优控制。

主要体现在以下几个方面：

（1）现代维修思想是以可靠性为中心。

要正确认识和处理航空器设计与维修之间的关系，必须以可靠性为中心搞好维修品质设计，要采用各种先进的设计思想和制作技术，从根本上改善和提高航空器的可靠性、安全性。

（2）要以保持和恢复航空器的可靠性、安全性等水平为总目标，确定正确的维修方针。

既要通过与空勤人员合作，把航空器的所有零部件均置于维修监控之下，又必须区分重要零部件和一般零部件、简单零部件和复杂零部件，只做那些十分必要的维修工作。

（3）制定以可靠性为中心的维修方案。

航空器的维修方案是具体地对某一架航空器实施预防维修的指导性技术文件，是维修保障设计的一项重要内容。

运用决断分析技术加以实施。

（4）航空维修部门应以可靠性控制为主要目的建立航空维修信息系统，收集和处理航空器故障信息和维修信息，为维修的优化和航空器的改进提供必要的数据。

三、航空维修管理的发展展望

航空维修业是随着航空器制造技术和航空运输市场的发展而变化的。

在未来几十年里，特别是在中国，将有大量现代化航空器投入运营，由此会产生巨大的维修市场，大量的维修企业将会参加到这一市场的竞争中，尤其是航空产品的制造商，将会以各种形式参与维修市场的竞争（修理、合资、按飞行里程收维修费用）。

航空维修管理科学将会随着维修技术的提高、维修经验的增加和未来的航空维修新问题而向前发展。

1．可靠性管理是现代维修管理的核心问题

可靠性管理是对机队的各种运营参数进行监控，及时发现某些参数的变化趋势，确定合理的维修方式和维修时机，保证航空维修的质量。

“以可靠性为中心的维修管理（RCM）”是现代航空维修科学成功的标志，它彻底改变了传统维修思想的经验性维修，实现了航空维修任务的针对性和经济性。

今天，以可靠性为中心的维修思想得到了国际民航界的广泛采用，并且渗透到了飞机设计制造、维修大纲、维修工程文件和维修生产的组织管理等各个方面。

随着计算机系统在飞机上的应用，数据的采集越来越精确、方便，为对飞机的各个功能系统的监控提供了便利。

2．机队老龄化是全球航空运输业面临的共同问题

90年代世界航空机队出现了很大的变化，许多老式飞机达到或接近设计使用寿命。

如MD80、图154、B707、B737-200等。

目前，在各国航空运输市场服役的老龄飞机还将会继续运营一段时间。

在过去几年里，飞机的最长服役年限已经多次提高，服役年限可以延长到30年以上。

对老龄飞机出现的疲劳、腐蚀以及延寿问题必须加强维修管理。

而且，原制造商将转向新型飞机的开发和生产，对旧飞机的备件和技术支持必然会减弱。

3．航空器维修技术的进步改变了对维修资源的需求

航空科学技术是高度综合的现代科学技术，随着计算机、微电子技术、新材料、新工艺等在航空科学技术领域的广泛应用，新的动力系统、新的机械电子系统，以及新的飞机气动布局和机体结构的出现，使得航空器维修技术发生了很大变化。

现代维修理论认为：

劳动力、设备、器材、时间和信息是航空维修业的重要资源，维修技术的革新使得人们可以对五种资源加以充分利用进行思考。

1）先进、昂贵的维修设施要求有充分的维修任务

从事航空维修需要进行大量的固定投资，包括购置先进的测试设备、发动机翻修设备、机库等。

小型航空公司没有能力承受如此大规模的投资，为了充分发挥这些设备的效益，航空维修必须形成一定的规模。

可能组成集团化维修企业，采用二级维修体制。

基地维修中心负责制定维修计划，组织定期检修。

航站负责航线维护，进行可更换组件或模块的工作，维修资源绝大多数集中在基地维修中心，并尽可能让航站利用这些资源。

2）新的航空器制造技术要求新的维修专业分工

从发展角度来看，所有机械和电气系统的控制功能将综合到一起，组成新的控制系统。

航空电子设备发展迅速，维修量将会大大增加。

整个维修工种分为两项：

机电和电子专业。

3）日益增多的培训需求

面对引进大量现代化航空器，维修业务也不断更新，培训工作也是未来维修工作的重点之一。

维修行业的培训可分为三种：

对高级管理人员、部门管理人员和基层维修人员。

3）计算机技术和信息技术的进步将会影响到航空维修业的组织

计算机在企业管理的应用开始于航空运输业，在计算机技术兴起的初期，其他很多行业无法承受昂贵的计算机系统。

１９７６年，全球１６家航空公司开始将计算机技术应用于维修管理，包括航材零部件跟踪、维修工时管理、维修文件管理等系统。

机载维护系统可以通过卫星传输，将有关数据直接传回维修基地，实现维修基地对飞机的实时监控，可以提前通知航站维修人员做好维修工作的准备。

第二章航空维修可靠性管理

一、以可靠性为中心的维修思想

以可靠性为中心的维修思想是相对于所谓的传统维修思想而言的。

传统维修思想也称为以定时维修为主的维修思想这是基于这样一个概念，即设备的每个机件工作时就会出现磨损，磨损就会引起故障，有故障就存在不安全性。

因而每个机件的可靠性与使用时间有直接的关系，都有一个可以找到定时拆修间隔期，即“到寿”必须拆修，以确保安全性。

并且认为，定时维修工作做得越多，则可靠性越高，为此常常靠缩短拆修间隔期的办法来预防故障的发生，然而出乎人们意料的是，不管怎样缩短拆修间隔期，或加大拆修范围及拆修深度，很多故障仍然不能防止或有效减少。

频繁的维修，不仅降低了设备的可用率，而且消耗了大量的人力和物力，增加了维修费用。

50年代末，美国航空公司的维修费用约占使用总费用的30%。

维修，形成了“买得起，用不起”的现象。

由此使人们对多做维修工作能预防故障的效果产生了怀疑。

1960年，美国联合航空公司首先提出“我们懂得飞机维修基本理论吗？

”和“我们懂得为什么要做所做的事吗？

”两个问题。

1960年，美国联邦航空局与航空公司双方的代表组成一个工作小组，对可靠性与拆修间隔期之间的关系进行研究。

1961年11月7日颁布了《联邦航空局/航空工业可靠性大纲》，大纲中指出：

“过去人们过分强调控制拆修间隔期以达到满意的可靠性水平，然而经过深入研究后深信，可靠性和拆修间隔期的控制并无必然的直接联系，因此，这两个问题需要分别考虑。

”这个研究成果对于传统维修观念—机件两次拆修间隔期的长短是影响可靠性的重要因素—是一个直接的挑战。

1964年12月美国联邦航空局发出AC-120-17通报，“允许使用单位在制定自己的维修控制上有最大的灵活性。

”1965年1月联合航空公司按此通报进行“涡轮喷气发动机可靠性大纲”试验。

接着，人们尝试将各种可靠性大纲中所学到的东西综合起来，以研究出一种通用的制定预防维修大纲的方法。

1965年首次出现了一种“决断图”方法。

1966年7月，美国航空运输协会成立一个维修指导小组（MSＧ，MaintenanceSteeringGroup），该小组由适航当局、航空器、发动机制造厂和航空公司的一些专家组成，该小组专门研究各型航空器的维修指导思想和制定预防维修大纲的方法。

1968年7月编写出“MSＧ-1手册：

维修的鉴定与大纲的制订”，用于制定波音747飞机预防性维修大纲，这是以可靠性为中心的维修理论实际应用的第一次尝试，并获得了成功。

例如对该型飞机每飞行两万小时所做的结构大检查只需6.6万工时,而按照传统方法,对于一架小得多的不怎么复杂的DC-8飞机，进行同样的结构检查需要400万工时，相差60倍。

1970年3月形成“MSＧ-2：

航空公司/制造公司的维修大纲制订书”，用于制定洛克希德L-1011和道格拉斯DC-10飞机的初始维修大纲，结果很成功。

按传统的维修大纲，需要对DC-8飞机的339个机件进行定时拆修，而基于MSＧ-2的DC-10飞机维修大纲中只有7个这样的机件，甚至涡轮喷气发动机也不属于定时拆修的机件。

这样不仅大大节省了劳动力和降低了器材备件的费用，而且使送厂拆修所需的备份发动机库存量减少了50%以上。

这种费用的降低是在不降低可靠性的前提下达到的。

1978年美国联合航空公司诺兰等受国防部的委托发表了《以可靠性为中心的维修》专著，使以可靠性为中心的维修理论又向前迈进了一大步，从此人们把制订预防维修大纲的逻辑决断分析方法统称为RCM（Reliability-CenteredMaintenance）。

1980年西方民航界吸收了RCM法的优点，将“MSG-2”修改为“MSG-3”，RCM方法应用于军用飞机，并广泛应用与民用其他行业。

以可靠性为中心的维修思想的基本原理：

1．定时拆修对复杂设备的故障预防几乎不起作用，但对简单设备的故障预防有作用。

2．提出潜在故障的概念，可使设备在不发生功能故障的前提下得到充分地利用，达到安全、经济的使用目的。

3．检查并排除隐蔽功能故障是预防多重故障严重后果的必要措施。

4．有效的预防性维修工作能够以最小的资源消耗来保持设备的固有可靠性水平，但不可能超过这个水平，要想超过这个水平，只有重新设计设备。

5．预防性维修能降低故障发生的频率，但不能改变故障的后果，只有通过设计才能改变故障的后果。

6．预防性维修工作是根据故障的后果和所做的维修工作既要技术可行又要有效来确定的，否则，不做预防性维修工作，而是要考虑更改设计方案。

7．设备使用前的初始预防性维修大纲制订后，需要在使用期间收集使用数据资料，不断修订，逐步完善。

8．预防性维修大纲只有通过使用维修部门和研制部门长期共同协作才能逐步完善。

二、维修类型、方式与维修任务

维修类型

1．预防性维修（PreventiveMaintenance）

通过对机件的检查、检测，发现故障征兆以防止故障发生，使其保持在规定状态所进行的各种维修活动。

预防性维修包括檫拭、润滑、调整、检查、更换和定时翻修等

这些活动是在功能故障发生前预先对设备进行的，通过查看、检测、诊断判明航空器及其装备的技术状况是否良好及其变化趋势，及时发现并排除失常（缺陷）和潜在故障，并采用更换到寿件等措施，控制航空器的可靠性。

这种维修主要用于故障后果会危机安全和影响任务完成，或导致较大经济损失的情况。

航前、过站、航后、A──D检，具有计划性的特点。

2．恢复性维修（CorrectiveMaintenance）

是指设备或其机件发生故障后，使其恢复到规定状态的维修活动，也称排除故障维修或修理。

包括：

故障定位、故障隔离、分解、更换、调校、检验，以及修复损伤件。

·来源：

·机组报告的故障

·航空器运行中发生的不正常事件

·预定维修中发现的失效和故障

3．改进性维修（ImprovementMaintenance）

对设备进行改进或改装，以提高设备的固有可靠性、维修性和安全性水平。

是维修工作的扩展，实质上是修改设备的设计，应属于设计、制造的范畴。

但由于维修部门职责是保持、恢复设备的良好状态，因此在设备固有可靠性、维修性和安全性水平不足时，提出改进性维修是进行有效预防性维修和恢复性维修工作而采用的一种补充手段，也是设备改进循环中的一个必要环节。

维修方式

以MSG-2为设计指导思想的航空器维修工作中使用了以下三种维修方式的概念

1．定时方式（HardTime）

·定义：

给机件规定一个时限，该机件使用到这个时限，就采取一定的措施（翻修或更换）。

·目的：

预防功能故障发生，特别是有安全性后果或重大经济性后果的故障发生。

翻修后的项目恢复到零工作时间状态

·适用条件：

·功能故障具有耗损特性，即故障率随时间递增，但又不具有视情检查条件的机件，其故障对飞行安全有直接有害的影响或有重大经济性后果

·其可靠性水平随工龄而衰减

关键点：

确定一个最适宜的使用时限

·优点：

工作明确，管理简单，风险小

·缺点：

工作量大，效率低，浪费大，只要定时方式的机件到了它的使用时限，不管其本身实际技术状况如何就要翻修或更换，往往不能充分利用它的可用寿命。

此外，还会增加维修后的早期故障，甚至产生人为故障。

定时维修方式在数十年的过程中，曾经是航空器预防维修的唯一方式，当这种方式所体现的传统维修思想变革为现代维修思想后，定时维修方式依然保存下来。

今日的定时维修方式已经消除了过去的经验性（凭经验确定时限），而被赋予了科学的内容。

例如，一些限寿件仍按固定的时限更换，但是它的安全寿命和经济寿命都是用科学的方法制定的

2．视情方式（OnCondition）

·定义：

有计划地定期检查机件的技术状态，根据机件本身的实际技术状况，确定翻修或更换的时机以及翻修工作的内容。

一般是，当机件的视情检查参数超出了规定的限制值时，则要进行翻修或更换。

例如，

·目的：

发现潜在故障状态，发现故障状态的变化趋势，及时采取措施，预防功能故障发生。

·适用条件：

·要有能够代表机件技术状况的检测参数

·要有客观的、科学的参数判断标准

·要有一定的检测手段

·航空器本身要作视情设计，可达性和适检性要好

·机件的功能故障的发生是渐变性的，从缺陷发展到功能故障有一个较缓慢的时间过程。

·优点：

能够充分利用机件的寿命，维修针对性强，检查工作量小，效率高。

不需要分解检查，而采用原位或离位检查、测试的方法，可以缩短定期检查工作的时间，提高飞机的利用率。

·缺点：

维修管理复杂，实行视情方式需要一定的条件，需要购置检查测试设备。

风险较大。

3．状态监控（ConditionMonitoring）

·定义：

不做预防性工作，当机件发生故障后再作修复或更换。

但是，它依靠收集故障信

·适用条件：

一、当机件发生故障时，对飞行安全没有直接有害的影响；二、机件没有隐蔽功能，其故障对机组来讲是明显的。

·优点：

能最充分利用机件的寿命，使平时维修工作量达到最底限度

·缺点：

实行这种方式，首先必须利用设计和试验资料，作机件的故障模式、影响和危害性分析，必须确保机件故障不影响安全和使用。

航线排故水平要高。

特点：

对机件不规定使用时限，也不作视情检查，采用的是发生故障后的事后处理方法，

积累故障发生的信