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基于功能共振方法的航空维修人为因素研究

2021-03-05宋一

科技创新导报 2021年27期
关键词:航空维修人为因素

宋一

摘要:为对航空维修人为因素进行有效的分析,本文在以往的人为差错致因基础上,采用功能共振的方式进行科学、合理的研究与分析。同时,以某航空公司飞机事故为例,通过描述识别功能单位以及对不同单位变化的结果和影响因素做进一步分析和评估,采用绘制表格的方式,准确寻找出造成此次事故的根本性原因,并制定了相关的防护措施。得出功能共振方法能够对航空事故中人为因素所造成的影响进行有效的分析,可以为解决航空事故提供参考依据。

关键词:功能共振  航空维修  人为因素  人为差错理论

Study on Human Factors of Aviation Maintenance Based on Functional Resonance Method

SONG Yi

(Pudong Maintenance Base of Eastern Aviation Technology Co., Ltd., Shanghai, 200000 China)

Abstract: In order to carry on the effective analysis to aviation maintenance human factor, this paper uses the method of functional resonance to conduct scientific and reasonable research and analysis. on the basis of the previous human error causes. At the same time, it takes an aircraft accident of an airline as an example, by describing and identifying functional units and further analyzing and evaluating the change results and influencing factors of different units, the fundamental cause of the accident is accurately found by drawing tables, and relevant protective measures are formulated. It is concluded that the functional resonance method can effectively analyze the impact of human factors in aviation accidents, and can provide a reference basis for solving aviation accidents.

Key Words: Functional resonance; Aviation maintenance; Human factors; Human error theory

在民航行業,安全是其发展的重要影响因素,由于民航的技术性强、投入高,因此,更应重视民航安全。经济的发展、科学技术水平的提高,航空器的设计水平也随之提升。但仍需注意的是,在民航安全事故中,人为因素会导致其他因素产生相互作用,对飞机的安全运行产生不利影响,因此,需要重视人为因素的影响,不断提升民航安全飞行水平。

1航空维修人为因素研究分析

1.1航空维修人为差错理论

对于航空维修人为差错来说,具体表现在维修时,维修人员由于主观因素的影响导致和外界因素发生交错时达不到维修要求,进而导致维修人员自身、乘客和相关人员的生命财产安全受到威胁。系统在维修的过程中多处于变化的状态,因而产生维修差错也是必然的,在此过程中需要注意的是能够准确分析出差错对人员、设备等产生的原因,并能够及时提出相应的解决措施,降低差错可能发生的概率[1]。

1.2人为差错原因

通常情况下,维修产生的差错主要是由于惯性思维、传统经验以及专业技能等因素造成的违规,当维修差错数量较大且相互之间能够彼此产生作用时,差错便形成了。产生的差错原因主要有:(1)维修人员主观因素。当维修人员自身生理或心理发生变化时,容易对故障、差错的判断产生偏差,容易造成维修工作无法顺利进行。(2)维修计划方案的设定。近年来,民航运输量不断增加,飞机排班也更加紧凑,当维修人员固定的情况下由于维修任务的增加,容易发生安全隐患问题。所以,应制定合理的维修方案,为维修人员争取更多的维修时间。(3)安全监督与管理。民航业由于行业的特殊性,因而对安全与监督管理工作有着极高的要求。(4)组织管理。对于民航公司来说,既需要重视企业的经济利益,更需要重视维修人员的培训工作,加强人员的知识技能水平的培训,对相关的政策及时进行解读和了解。(5)器材与工具。维修工具应及时予以更新和更换,若未能及时更新的情况下,容易提高飞机的飞行风险。(6)环境与设施。对于维修人员来说,工作环境的影响因素主要包括噪音、天气或照明等。工作环境符合工作要求的情况下,能够有效降低差错产生的概率。(7)飞机零部件的设计。当飞机正式交付使用时,故障会进一步显现出来,此时也容易产生人为差错,零部件的可修复性能能够确保维修效率的提升。

1.3人为差错特点

在人为因素转为人为差错时,在此过程中既包括人本身的差错又包括其他因素。差错所包含的特点主要有:(1)时滞性。维修差错相较于空管系统人为因素具有较强的时滞性,此时,并不代表差错较少或不会发生差错,而是差错的产生需要满足一定的条件。(2)间接性。航空器对飞行安全性具有重要的影响。(3)容错性。单个人为因素对飞机运行的安全产生的影响较小,当多种因素共同作用时才会造成飞机整体运行状态的差错或偏移,进而影响飞机运行的安全性。(4)必然性。当存在某种差错概率时,在进行维修时则必然会发生差错。维修人员的人为因素对飞机运行的安全性造成一定的影响,且发生差错的过程较为复杂、繁琐。因此,本文采用的是功能共振的方式进行航空维修人为因素的分析与研究,找出最为重要的人为影响因素[2]。

2功能共振模型

对于随机共振来说,随机噪声往往混合在较为微弱的信号中,此时,设备的敏感度不断提升,该结果属于非线性。随机共振有瞬间发生的可能,系统中的人、工具以及环境处于动态变化的过程中,当系统中任意功能的正常波动信号较弱时,容易导致系统发生性能上的突变,进而引发事故。对于功能共振分析,采用具体实际的方式,进行航空维修人为因素的分析与研究。民航空中维修具有重要的意义,因此,需要维修人员做好维修过程中的判断工作。借助功能共振进行合理、科学的风险评估,其步驟主要有:(1)确定建模目标,对功能情况进行合理分析与研究。(2)系统功能以及基本参数的确定。(3)对系统功能存在的潜在风险进行有效判断,合理评估可能发生的风险问题。(4)借助观察功能间的耦合对系统的功能共振进行有效的描述。(5)借助功能共振研究结果进行防护措施的制定,并进行实时的监测。通常情况下,功能共振采用的是六角功能模型,即输入相关的触发动作,采用启动功能将所需要处理的事物进行有效的转化从而实现功能的有效连接。

3功能共振分析航空维修中人为因素

3.1实例概况

2003年某月,一架波音747客机搭载253名乘客以及17名机组人员,机组人员包括正副驾驶和飞行工程师。在正常行驶过程中发生解体坠毁事件,机上全部人员罹难。通过调查得出,此次事故的发生原因是由于金属零件发生疲劳以及飞机维修不当造成飞机空中解体。该航班起飞30min后从雷达显示屏中消失,立即开展相关搜救行动,经过3h左右的搜救在海面中发现飞机残骸。

3.2功能共振事故分析过程

功能共振事故分析过程主要分为识别和描述基本系统功能、评估系统功能潜在变化、功能共振可能性分析以及制定防护措施4个方面。其中,通过识别和描述基本系统功能分析可以得出,该航空事故的发生时间为起飞后的30min,通过调查,引发该次事故的原因主要是飞机金属疲劳和维修失误。飞机准备飞行到飞机发生事故后解体,主要包括:(1)飞机尾部擦地。(2)完成维修工作。(3)例行起飞检查,检查内容包括机长绕机检查和驾驶舱内的严格检查。(4)滑行道等待。(5)空管下达起飞指令。(6)飞机滑行。(7)航班起飞。(8)到达巡航高度。(9)飞机解体[3]。

在进行评估系统功能的潜在变化分析过程中,由于与人有关的飞机维修人为因素具有重要的作用,所以,其功能的输出也极易受到外界因素的影响。对于输出变化来说,主要受到功能本身、外部环境以及上下游功能耦合等因素的影响。以完成维修工作为例。对相关功能的潜在变化进行合理的评估(如表1所示)。

由表1中可得出完成维修工作性能波动,有3个低频状态,1个高频状态,可得出完成维修工作性能变化较为随机,性能变化较大[4]。

在进行功能性能变化评估结果(如表2所示)的分析时,可以得出飞机尾部擦地和完成维修工作的性能变化无法进行随机状态的确认,得出上述功能有可能发生共振,导致系统功能失效。

通过上述分析,能够得出此次飞机发生事故的主要原因在于功能单位飞机尾部擦地以及飞机完成维修阶段发生了功能共振,导致飞机腹板发生破裂,进而造成飞机空中解体,人员全部罹难。所以,需要重视飞机尾部擦地以及飞机完成维修性能变化的防护,避免上述事件的发生[4]。

3.3结论分析

飞机尾部擦地和飞机维修产生共振的功能单元的原因主要有以下3个方面:(1)维修不够仔细。受到航班成本的影响,维修人员在进行维修过程中往往容易出现维修不充分的问题。风险意识不足,存在主观性维修不及时,在风险等级以及信息获取上未能有效把握,对故障产生的原因未能深入分析,造成安全风险不断加剧。(2)飞机使用时间过长。飞机服役时间过长,未及时更新使得机械零件发生了老化造成了金属疲劳问题的发生。除此之外,飞机在进行多次地空地的循环时,对零部件的刚度和强度有较高的要求,若飞机自身的尾部蒙皮修复不及时或不完善时则极易造成事故的发生[5]。(3)维修流程不完善。飞机在检修的过程中,受到维修人员的工作能力、管理制度以及组织排班等因素的影响,容易对维修效果产生较大的影响。在维修中维修人员缺乏责任意识的情况下,未能对设备进行反复的查验,使其对安全隐患问题不能及时发现。当多种因素累积在一起时,造成飞机到达一定高度时,由于发生裂痕而导致结构发生变形、金属疲劳造成平衡舱内部和外部存在压力差,最终造成了飞机的解体[6]。

4结语

综上所述,功能共振有效的应用于航空维修人为因素的研究中对不同功能的变化和影响因素进行深入的分析和研究,通过对不同阶段性能变化的分析,获得安全事故产生的原因,并依据事故原因进行方案的合理制定,有助于降低安全事故发生的可能性。除此之外,在后期的航空维修人为因素的研究中,应重视数据的收集和整理,借助互联网等信息技术深入发掘数据所具有的共性,从而快速寻找到飞机产生事故的原因,不断提升航空的飞行质量和安全水平。

参考文献

[1]刘炯,侯庆丰.精细化管理理念在民用航空飞机维修管理中的应用[J].物流工程与管理,2021,43(9):136-139.

[2]成斌.航空维修人因失误分析及控制[J].内燃机与配件,2021(16):169-170.

[3]韩亚昆. 航空发动机维修过程数据自动化采集系统设计与实现[D].北京:电子科技大学,2020.

[4]秦鹏飞. SD航空公司飞机维修管理存在问题及改进策略研究[D].成都:西南大学,2020.

[5]雷钢.飞机维修计划和机务维修中的人为因素[J].中国航班,2021(17):76-77.

[6]王诗颖,何常青,王希.航空维修人为因素事故分析系统研究[J].冶金与材料,2021,41(2):55+57.

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