摘要：为了保证民航航空器的持续适航和运行安全，配合CCAR121R5规章的颁布实施，经过对航空器持续适航管理的充分调研的基础上，北京捷冠科技有限公司研发了“航空器结构管理云平台”，该平台能够提供一站式的解决方案，有助于民航产业链落实航空器的持续适航和安全改进规章要求，解决行业规章面临的困难与困境。
研发背景
随着CCAR121R5于2017年10月10日生效，世界民航运输业的主要国家和地区对航空器的持续适航和安全改进都有了明确的要求（CCAR1215R5附件J）。以我国CCAR 121R5附件J 航空器的持续适航与安全改进的规章为例，配套的还有8个相应的咨询通告（FAA和EASA要求与CAAC基本相同），规章和AC不仅对航空器的结构和系统的维修工程管理提出清晰且严格的要求，而且明确局方除了日常监管外，还要以十四年为门槛值、七年为循环周期强制对营运的航空器进行检查，以保障航空器的持续适航和安全管理要求的切实落实。
由于航空器结构在管理和技术方面存在某些特殊性，当前航空器结构管理普遍存在数据记录不准确或不完整、构型管理和结构可靠性管理都未能真正开展等问题，因此对腐蚀评估、修理和改装的损伤容限检查等多项管理要求落实情况不尽人意，存在诸多缺陷。故此，FAA、EASA以及CAAC均生效了航空器的持续适航和安全改进的规章，这意味着在世界范围内，民航产业链上的维修工程管理将面临巨大的挑战和压力，尤其是航空运营人将直接承接规章落实的压力，MRO必将面对航空运营人为此提出更高的管理要求，而产业链上游的租赁公司的技术标准和管理要求也需要因此有所改变，否则可能因不能满足新规章的要求导致机队价值锐减，公司将蒙受巨大经济损失。
基于上述情况，北京捷冠科技有限公司（以下简称“捷冠科技”）推出了“航空器结构管理云平台（Aircraft Structure Management Cloud）” （以下简称“ASMC”），该平台能够提供一站式的解决方案，有助于民航产业链落实航空器的持续适航和安全改进规章要求，解决行业规章面临的困难与困境。
平台的介绍
捷冠科技在研发“航空器结构管理云平台”时，对行业存在的问题进行了仔细的调研，针对每个问题制定相应的解决方案，且在需求调研阶段和方案确定阶段得到行业顶级技术专家的支持和帮助，因此该平台不仅很好地解决当前航空器结构存在的问题：数据记录缺失或不完整、构型管理和结构可靠性管理都未能开展等，而且平台的输出完全贴合规章及咨询通告的要求。下面对“航空器结构管理云平台”介绍如下：
1.平台概述。“航空器结构管理云平台”通过将航空器的实体模型轻量化处理后嵌入WEB浏览器，可同时在PC端、平板、手机及专业工具等多种设备平台上使用。ASMC可为用户提供结构维修方案、结构适航文件、结构损伤修理、结构腐蚀预防与控制、结构损伤容限、结构改装、结构执行文件、结构可靠性、结构可串件、结构服务申请等多种管理服务，实现了航空器结构业务信息的可视化、流程化和智能化管理，方便用户全面落实规章和AC的要求。平台运行效果图如下所示：
图1 航空器结构管理主界面
图2 航空器结构管理平台移动端效果
2.针对在数据的输入和输出时存在问题的解决方案。对于结构数据收集困难、结构数据不完整、不准确、填写数据量大且方式多样、现场信息查询困难等问题，ASMC平台提供如下解决方案：
2.1除了提供标准位置输入方式（BS，WL，BL）外，兼顾了当前航空器使用维护习惯，能够识别机身站位、桁条位等位置信息；同时还可采用模型位置拾取、曲面拾取、参数生成包围盒拾取等交互方式，解决航空器结构件定位复杂，无法在现场提供准确位置的问题。航空器机身非等直段选取如图3所示：
图3 航空器非等值段的构件选取
2.2针对部件件号输入困难且容易失误、现场结构信息获取困难等问题，平台对部件、修理和改装等关注项自动生成二维码或者条码，因此通过平板、手机等移动平台，在现场就能快速查询和获取信息。如下图所示：
图4 条形码或二维码实现快速查询
平台的上述措施保证航空器维修记录的准确、完整、规范的同时也提高用户数据输入的效率和便利性。
3.对于结构管理中存在的不易掌握构型信息和航空器的实时状态、工作流程多、时间跨度大等问题，ASMC平台提供如下的解决方案：
3.1在平台中可对航空器构型结构属性定义，以便结构件属性信息在三维视图以及其它业务模块中可以即时显示，当结构件和位置信息确定，系统能够自动提示该构件的所有属性信息、厂家信息、所属区域、ATA等信息，方便工程师对问题的快速识别和技术决断。例如机身隔框被选取后的效果如图5所示：
图5 航空器结构件属性信息
3.2.ASMC平台提供业务数据与航空器构件或位置的自动关联功能，航空器结构维修方案、适航文件等的管理一旦明确其位置、部件和区域，平台会自动显示与之关联的所有业务信息（结构维修方案、适航文件及评估信息、历史损伤及处置信息、可靠性警报、结构改装信息等），为工程师提供全方位的信息，方便正确决策，从而确保任何涉及疲劳关键结构的适航指令、服务通告等技术文件能被准确识别并及时评估和采纳执行；评估发现疲劳关键基准结构上的损伤，修理完成后，系统会提示工程师需要获取DTI信息加入维修方案，并跟踪后续管控直到工作关闭。构件与之相关联的业务信息如下图所示：
图6 航空器结构件关联信息
3.3.关联业务信息展示的同时，系统会自动根据管理要求进行智能判断和提醒。例如：针对PSE的腐蚀损伤，提醒进行腐蚀评估，获得确认后自动发起后续腐蚀评估工作任务；针对疲劳关键件上或增压结构件的损伤，提醒结构损伤容限评估；结构件的修理区域或改装影响区域如果恰好有适航指令，则平台会自动提醒工程师申请AMOC，平台提供了构型差异对比功能，如下图所示：
图7 航空器不同构型对比
3.4.ASMC平台通过对适航文件的解读和管理要求的结构化，将评估结果与执行文件的时间进行科学管理，按照用户的实际运行使用情况（FC/FH）及时提醒相关文件的落实和执行期限，保证结构工程评估决策和执行文件不超期、不遗漏，实现完整链条的闭环管理；对于识别出的涉及结构完整性的服务通告，当评估结果为“适用”但“不执行或部分执行”时，平台会提示设置重新评估的触发条件（一般两年），届时平台会自动发起针对该服务通告的重新评估；
工程师将适航文件的时限要求结构化为时限表达式，平台根据航空器运营情况，按照设定的阀值（提前量）自动提醒，时限表达式如下图所示：
图8 适航文件时限编辑器
3.5对于PS结构件上的腐蚀管理，ASMC平台通过腐蚀预防与控制评估模块，提供该位置的历史腐蚀信息及机队相同区域的历史腐蚀损伤记录，便于腐蚀等级的正确确定，根据腐蚀的等级以及相同位置机队的腐蚀历史情况，系统自动发起相应的适航警告，并按需改进腐蚀工作任务。广布疲劳损伤信息展示如下图所示：
图9 航空器广布腐蚀管理
4.关于结构可靠性管理。ASMC平台通过对航空器损伤、改装、维修方案等模块损伤和异常信息数据的综合整理，并对其进行量化，结合CBR模块，实现结构可靠性管理，协助用户及时掌握单架航空器和机队的结构性能变化趋势。用户在设定可靠性数据警戒值后，平台将在统计数据突破警戒值时自动触发可靠性警报，确认后发起工程调查确定改进措施，并持续改进措施的落实效果。
例如：ASMC平台长期监控机队宏观的腐蚀发展的趋势和微观的腐蚀分布集中状况，按需发起警告和工程调查，并监控工程调查实施的效果。ASMC平台通过自动生成损伤热力图（支持区域、位置、单机、机队等模式），方便工程师进行结构区域的可靠性及性能趋势分析与预测。针对结构可靠性数据展示，平台提供多种直观图表显示，例如柱状图、饼图、热力图等，如下图所示：
图10 航空器结构可靠性柱状图
图11 航空器结构可靠性饼状图
图12 航空器结构损伤局部热力图
图13 航空器结构损伤局部热力图
5.关于结构可串件的管理。ASMC平台建立机队完整的结构可串件、装机位和空间位置的结构化档案管理，结构可串件在发生转移时，平台会将其关联的所有业务信息随之打包转移。
6.关于其他功能。ASMC平台还提供了航空器的引入和退出管理、服务申请管理、结构适航报表（与CCAR121R5附件J要求格式一致）管理。
综上所述，ASMC平台可以有效帮助用户提高工作质量和效率，减少人为差错，在提高安全管理的基础上节省管理成本。
捷冠科技提供的ASMC混合云平台充分利用大数据与云计算等当下成熟稳定的IT技术手段，使工作负载能够存储在公共云或客户运行的私有云上，有效利用私有云的安全性以及公共云服务的灵活性控制数据存储，兼顾弹性与安全从而达到两全其美的效果。
关于我们
北京捷冠科技有限公司成立于2007年7月，以“用先进IT技术为用户创造价值”为经营理念，多年来潜心探索用鲜活的三维技术改造当前枯燥的平面系统，提高用户工作质量、效率，改善用户体验，是中国领先的航空器管理软件服务提供商，拥有自主研发、采用WEB网络版架构的机务工程管理系统。以航空器维护管理为核心，提供航空器可靠性管理、三维可视化管理、发动机管理、航材管理、预测维修管理、无人机探测管理、VR远程维修辅助管理等综合服务管理。
附录一、 关于CCAR 121R5附件调研情况的报告
随着国内CCAR-121部运行机队的快速扩张和运行总量的不断增加，机队的平均机龄也在逐步增长，进入航空器设计使用寿命中后期的航空器数量不断增多，相关机型的老化问题（结构腐蚀、疲劳裂纹、系统和设备老化等）也将会增多。这些问题的根源不仅来自航空器设计问题，也有来自航空器运营期间的工程管理和维护质量问题。老龄航空器在结构方面存在的这些问题不仅导致运营人维护成本显著增加，也为航空安全带来了严峻的挑战。因此，中国民航局根据国情和运行环境，颁发了持续适航和安全改进相关运行规章（CCAR 121R5附件J 航空器的持续适航与安全改进）及8个相关咨询通告来保障航空器的持续运行安全。从持续适航方面，最新颁布实施的法规和AC对运营人提出更为迫切和更为严格的要求：
1.收集准确而完整的航空器结构相关数据【附件J 1（a）（b）（c）】；
2.航空器疲劳件基准结构需要满足结构损伤容限要求【附件J 3（a）（b）（1）（3）】；
3.航空器疲劳关键结构件上的修理和改装需要满足结构损伤容限要求【附件J3（a）（b）（2）（3）】；
4.航空器机身增压边界件上的修理需要满足结构损伤容限要求【附件J2】；
5.对航空器主要结构件上的腐蚀进行预防和控制【附件J1（a）（b）（c）】；
6.通过服务通告的评估和改装，来预防和控制结构疲劳等重大隐患【附件J 1（a）（b）（c）】；
7.对航空器广布腐蚀进行预防和控制；
8.适航当局将对规章适用航空器进行检查和记录审查，包括但不限于适航指令记录、航空器重要改装清单、航空器重要修理清单等等【附件J1（a）（b）（c）】；
可以看出，CCAR121R5附件J明确了对老龄航空器进行现场检查与记录审查，而运营人则需要整理和归类的数据记录包括适航指令状态清单、服务通告状态清单、时寿件状态清单、重要修理和改装记录清单、腐蚀控制与预防状态清单、腐蚀等级评估记录、航空器机身增压边界结构修理方案的执行状态、补充结构检查方案执行状态、针对具有损伤容限后续检查要求的修理和改装建立的检查执行记录、外部损伤图和外部修复图等等。
目前国内不少航空公司的维修记录主要有技术记录本（TLB）、工程指令（EO）、例行工卡（RC）、非例行工卡（NRC）等纸质版形式，分散保存在不同的维修区域，尚未对航空器结构损伤和修理记录进行集中管理，也没有统一的维修记录信息化平台，在持续适航管理中都或多或少的存在以下问题：
1.规章中适用的航空器所属的结构构型数据不完整、不准确、填写缺失或误填；
2.由于部分DAH已不再提供服务，对于航空器疲劳关键件上的修理、改装的符合性文件和损伤容限信息无法获取，OEM历史上的修理和改装也缺少损伤容限信息，而损伤容限管理上流程长，周期久，众多环节稍有差池，整个管理链条即无法正常开展；
3.历史腐蚀损伤信息获取困难，腐蚀等级评估无法正常进行，导致针对主要结构件的腐蚀预防与控制没有正常开展，同时由于缺少信息支持，对涉及到AD的腐蚀也无法落实；
4.对于服务通告的评估缺乏结构完整性的判定标准，导致众多相关的服务通告未被准确识别，从而并未将服务通告真正落实和执行；
5.未对服务通告的执行效果进行评估，导致服务通告的执行效果犹如泥牛入海，杳无音讯；
6.纵观航空器结构管理现状，由于航空器结构构型复杂，管理困难，随着时间流逝，问题和隐患也在不断累积，结构可靠性未能开展，造成航空器安全裕度和性能的持续降低，无法有效掌握结构恶化的趋势并实施有效的管理干预，而行业内缺少可以深层次解决航空器结构管理的有效工具和解决方案；
总之，从持续适航运行安全方面，最新颁布实施的法规和AC对运营人提出更为迫切和更为严格的要求，如果航空器运营人缺乏有效的维修记录信息化平台支撑，面对海量的维修数据，将只能在浩如烟海的纸质文件中人工甄别和筛选航空器结构损伤和修理记录，并进行归类、清洗、整理等工作，其工作难度无异于大海捞针。
联系客服
