GAMECO 李春:思路決定出路-淺談飛機排故
在航空器維修領域裡,排故是一種力求科學和準確高效來排除飛機故障的維修活動。 「排故」的英文單詞是「TROUBLESHOOTING」, 這個單詞在英語中通常以術語「SHOTGUN TROUBLESHOOTING」的形式出現,顧名思義,就是獵手用散彈槍把大量子彈發射出去,希望部分子彈能夠射中獵物,毫無疑問,這種方法笨拙低效帶有極大盲目性,純屬瞎碰亂撞的「碰運氣式 」手段,很顯然這種做法談不上科學和準確高效,我們也不能僅憑「TROUBLESHOOTING」的英文術語形式就錯誤解讀航空器維修里的排故活動。
事實上,排故具有極強的目標性和針對性, 如果打個比較形象的比喻,排故如同現代高科技軍事戰爭中軍機對敵方特定目標的精確制導打擊,講究「准和有效」以及「一擊成功 」,絕非二戰時期 「粗放型」的地毯式狂轟濫炸。可以肯定得是,追求飛機排故的精準高效和科學性不但可以提高一個飛機維修團隊的整體業務水平(當然也能夠直接提高團隊中個體排故者的業務能力),也可以在一定程度上降低維修成本,其價值性對於航空公司而言具有現實意義。
排故的行為對象是故障,而故障是擺在排故者面前的問題或者說是難題。我們平時在工作或生活中會遇到一些大大小小的問題,無論問題本身如何複雜或者簡單,所有問題的形式都可以被概括為:「是什麼」, 「為什麼」和 「怎麼辦」 。例如, 看到房間內的燈泡不亮,在故障現象上便直觀告訴我們問題「是什麼」, 而燈泡「為什麼」不亮就需要我們去確認故障原因,當知道原因是燈泡的燈絲熔斷或供電電源有問題後便可以對症下藥去解決問題, 此時「怎麼辦」已不是困擾我們的太大難題,更換燈泡或檢查電源供電便可以解決問題。
那麼,對於一個飛機故障問題,排故者同樣需要明確問題 「是什麼」, 「為什麼」和 「怎麼辦」,只不過飛機故障是相對更具複雜性的問題,需要專業的排故者用科學專業的方法和精湛的排故技能來確定故障原因並最終解決故障問題。
當機組通過口頭或書面形式將故障報告給排故者,或者排故者直接觀察到異常的駕駛艙效應 (例如飛機出現警告信息或故障燈點亮) ,故障問題「是什麼」 便擺在了排故者面前。為了明確故障究竟「是什麼」,排故者應當儘可能向機組全面了解故障現象和具體故障細節,可以通過查看故障碼(故障信息)或執行測試來獲得一些同故障有關的信息或數據,待掌握充分的 「情報」和必要信息後再參考手冊進行排故分析。
舉例而言:國內一大型航空公司所屬一架B737NG飛機在啟動右發時出現啟動懸掛故障需停場排故。排故者首先向飛行員詳細了解了故障情況,之後在試車時發現駕駛艙燃油控制面板上右發 「發動機活門關閉」 (ENG VALVE CLOSED) 燈始終處於燃亮狀態,發動機不能正常啟動。排故者根據此故障現象結合機組報告做綜合分析後認定故障原因是右發燃調(HMU)內部的關斷活門 (HPSOV) 不能正常打開,這直接導致去往發動機燃燒室的燃油供應難以為繼,於是發動機出現啟動懸掛,在排故者更換燃調後故障得以排除。
這個故障案例其實比較典型,縱觀整個排故過程,排故者在詳細聽取飛行員故障報告的基礎上再結合觀察到的駕駛艙效應明確了故障究竟「是什麼」,而後通過分析確定了發動機啟動懸掛的真實故障原因。多數情況下,排故者明確故障「是什麼」可以保證排故大方向能夠定向正確,偏離正規或背道而馳對於排故者來說無疑將是一場「災難」。
毋庸置疑,知道「為什麼」即明確問題原因是解決問題的關鍵環節。排故者需要多角度全方位深層次來對故障問題進行剖析,進而找出問題根源所在。對於飛機排故工作,「找准飛機故障原因」基於排故者豐富的理論知識,老到的工作經驗和精湛的專業技能,需要排故者運用「創造性思維」全面開拓思路來分析故障, 在熟練掌握故障所涉及之系統原理的基礎上,排故者還要能夠做到「智慧性」地應用技術手冊和廠家資料來確定故障原因。這裡特別提到了對技術手冊要能做到「智慧性」應用。
事實上,儘管排故者可以參考各類技術手冊來對故障原因追本溯源,但是手冊本身必然存在局限和不完善之處,需要持續修訂,完善和改進。例如,就排故者經常使用的排故手冊而言(波音FIM或空客TSM),它是飛機製造商根據飛機的設計和製造特點,匯總全球範圍內飛機使用客戶所反饋的各類故障編輯而成。對於飛機故障 (主要針對一些常見故障現象及各種故障碼或故障信息), 排故手冊會為排故者引導一個正確的排故方向並明示具體的排故方法,這能夠使排故者的分析思路系統化和方向清晰化。
不過,儘管排故手冊會被廠家不斷完善,但是依然具有局限性,例如,不能也不可能全面涵蓋所有飛機故障,某些排故程序過於簡單不夠全面或者可操作性欠佳,甚至手冊還會出現一些錯誤。事實上,由於故障本身帶有動態發展性,不可預測性和現象多樣性等特徵, 手冊的修訂和完善往往只能處於被動跟進的狀態,存在不足之處並不為奇,因此排故者能夠做到「智慧性」地應用手冊就顯得尤為重要。如果要做到「智慧性」地應用手冊,排故者必須 「取手冊之長,明手冊之短」,在參考手冊的基礎上能夠全面拓展排故思路而不局限於手冊劃定的條條框框,要做到「不唯書只唯實」並能甄別出手冊錯誤;排故者應能對排故手冊給出的排故程序給予合理的梳理,擴展和取捨,能夠綜合運用除排故手冊以外的各種手冊和技術資料來進行排故分析。
由於飛機排故行為的實施者必然是排故人員,因此下文會將排故方法與技巧同排故者的業務能力之「修為」相結合起來進行闡述。 為了能夠科學高效找准故障原因(即明確「為什麼 」),排故者必須切實提高排故能力,全面提升業務水平,為此排故者要能夠做到:
(一)熟悉飛機系統原理及部件功能。能夠知道故障的部件如何影響整個系統工作;能夠準確判斷和識別系統或部件是否處於正常工作狀態,其相關參數是否存在異常, 是否已功能降級等等。這裡需要提及的是,系統中某些部件故障並不會使整個系統失效,而一些關鍵部件故障則可以導致整個系統 「癱瘓」,如果涉及關鍵系統故障則會影響飛機安全,因此,排故者如果需要評估故障部件的安全影響,則必須深思熟慮考慮全面,做到「百密無一疏」。
(二)熟練使用各類技術手冊, 例如排故手冊,線路手冊,飛機系統手冊,飛機維護手冊等等,這些手冊在排故工作中必不可少,需排故者綜合運用才能發揮最大功效。在對各類技術手冊融會貫通應用自如的基礎上,排故者還應運用邏輯思維,逆向思維和發散思維等多種思維方式對飛機故障進行分析梳理,簡述之:手冊+思路=有效排故。
(三)熟練使用各類工具設備來為排故服務,能夠利用工具設備發現問題。例如,波音B737NG機型的引氣系統健康檢查就是利用專門設備來確認引氣系統部件是否工作正常。需要注意的是,工具設備的可用性,精準性和適用性非常關鍵,已失效或不精準或不適用的工具設備可能會導致排故者誤判進而在排故上走彎路甚至還可能造成嚴重後果,因此,排故者必要時應懷疑所使用工具設備是否能滿足要求,如有多套工具設備可考慮換用。
(四)善於利用各類測試來進行排故, 例如操作測試或試車等等。排故者可以通過執行同故障系統和部件相關的測試來嘗試發現一些有價值的故障線索(例如信息),應當留意測試結果是否符合手冊要求,關注系統的參數是否在手冊要求的標準範圍內,必要時可以同其它 (正常無故障的) 飛機進行對比來爭取發現問題。排故者利用測試來使故障重現,所做的測試應有針對性並且可以是多個測試的組合, 如果故障可以重現, 對於排故者而言會比較有利,因為採取後續排故措施後可以再行測試來確認故障有無排除,若故障依然存在就說明之前的排故措施無效,排故者此時便需「另謀良策」。
至於一些時有時無的故障(例如只在空中出現而地面 「消失」的飛機故障),排故者可以採取一些帶有觀察性質的排故方案(例如更換懷疑有故障的部件),這種方案其實並不能保證一次性徹底解決問題,往往只是觀察性的過渡方案,但又是排故隔離工作不可缺少的環節,是用來制定正確方案的必由之路。
(五)拓寬排故思路,大膽懷疑,小心求證。例如,排故者有時會遇到一些不同系統同時發生故障的情況,那麼,在分別進行排故之前,排故者應當首先考慮到這些故障在根源上是否存在共性,要綜合分析故障系統之間是否存在相互影響和制約的關係; 或者,如果同一系統中兩個或多個部件同時出現故障,應當將排故思路聚焦於這些故障部件的共同控制方面做通盤考慮。
對於一些重複故障問題,排故者應積極收集同故障有關的各類信息和線索,任何同故障原因有關的蛛絲馬跡和微小細節都應當被懷疑是同故障原因有關的 「可能性」之一種而納入排故者整體排故分析,只有確定該可能性同故障無關後再行捨棄,一些可能的故障原因切忌不經實證和辨析就武斷地加以否定。對於一些棘手的「疑難雜症」,排故者之間可以開展頭腦風暴來對問題進行探討, 團隊協作和集體智慧往往可以更快找准故障原因。
(六)有意識去查詢飛機製造廠家各類技術文件來為排故服務,例如空客TFU或波音FTD等等,要能夠熟悉查閱的方法和途徑。通過查閱廠家技術文件,排故者或許可以看到來自廠家的意見,這些意見往往具有很高的參考價值。必要時,對於一些棘手緊急的疑難問題,排故者可以諮詢廠家以尋求技術支援。
(七)善於借鑒業內同行的排故經驗和失敗教訓。「他山之石,可以攻玉」,排故者可以從業內同行那裡獲取一些排故經驗和技術總結, 如此或許可以從中受到啟發,跳出思維慣勢,打破思維僵局。有時候,由於可以從同行的排故經歷中汲取一些教訓,排故者就能少走一些不必要的彎路, 實現「一矢中的」,直接找准故障原因,從而大大提高排故效率。
(八)勤於總結,善於反思。排故者對以往排故歷程和故障案例的回顧和總結要保持常態化。排故走了彎路很正常,但是在同一個地方摔倒兩次就不可取,如果不善於總結,同樣的失誤很可能會再犯。此外,總結也必然能夠提高排故者的排故能力,這是長期積累的過程,可以「厚積薄發」。我們幾乎可以肯定:一個優秀的排故者必然是一個好的總結者。
如果對問題明確了原因即 「為什麼」,我們可以知道「怎麼辦」,水到必然渠成。針對故障原因,排故者採取相應的糾正措施便可以解決問題,只是糾正措施往往受到一些維修資源的制約,例如航材,人力或時間限制等等,不過這些因素已不在排故的主要考慮範疇了。
應用科學是將自然科學知識應用到實際問題並解決實際問題的科學,飛機排故歸類於應用科學,既然強調應用性必然需要講究技巧和方法,如此方能有效解決實際問題。對於排故者而言,如果將提高排故能力之「個人修為」看作 「以正合」,那麼,掌握排故一些技巧的「竅門」和方法的「精要」,我們可以稱之為「以奇勝 」,這將使飛機排故工作事半功倍。
下文將列舉一些常見的飛機排故技巧和方法:
(一)一些飛機故障現象可以通過人體感官機能感覺到。部件的異常振動,噪音或高溫,這些「癥狀」因為比較直觀明顯所以容易被排故者「捕捉」。例如,如果懷疑某故障致因是系統中某一部件,如果檢查該部件時發現其沒有正常工作時應有的聲音或溫度 (或許表明部件完全失效), 或者該部件產生了異常噪音或高溫 (往往意味著工作異常),可以再和其它相同部件(屬於本機另一同類系統或其它飛機)的工作狀況進行對比,通常情況下可以判斷出該部件有無故障。此外,對於某些通過作動筒驅動來運動的機械部件,排故時可以嘗試改用人力驅動方式 (代替作動筒) 來直接感受該機械部件的工作狀況,此種方法的目的通常為了判別是驅動裝置(作動筒)故障還是被驅動部件故障。
(二)對於某些懷疑存在故障並影響到所在系統工作的部件,為了進行隔離判斷可以採取技術手段使該部件暫時同所屬系統隔離開(即讓該部件不能參與到系統控制中)。排故者將懷疑有故障的部件同所屬系統臨時分離開後,該部件的功能和「角色」可以用其他技術方法或「角色」來取代,抑或在完成測試前一直使該部件保持同所屬系統隔離的狀態,之後通過測試或觀察來確認系統工作是否恢復正常,如果恢復正常則可以判定被懷疑部件確實存在故障並且是系統故障的致因。例如,某大型航空公司一架A380客機在地面勤務時不能正常收上前起落架艙門,經排故工程師綜合分析後懷疑是系統中一壓力電門故障(初步懷疑電門故障在低液壓壓力LP位)導致艙門不能收上,將壓力電門的電插頭拆下後參考ASM手冊用外接導線直接短接電門插頭中兩顆插釘(模擬壓力電門在高壓HP位)後測試前起落架艙門收上功能正常,故障原因得以確定。
(三)排故者應注意「流氓件」的問題,「流氓件」的安裝會導致排故者誤判並提高維修成本。為避免排故走彎路排故者應考慮換上的新件是否存在 「流氓件」的可能性,在條件允許的情況下應儘可能查證返修件的修理質量是否可靠可信或者可以直接安裝全新件,從經驗來看,如果部件之前因相同故障送修且檢修結果為NFF (無故障發現),則修理質量頗值得懷疑。
(四)如果對於一個問題了解得越全面,距離真相也就越近。排故者在排故前應主動了解故障背景和排故歷史,如果故障出現前有其他維修者執行過相關維修工作,那麼就要判斷這些維修工作同當前出現的故障是否存在關聯。了解排故歷史的好處是可以縮小排故範圍及避免一些無意義的排故換件工作。
(五)對於一些重大故障,排故者可以利用QAR數據解碼軟體來解碼QAR數據,通過解碼數據排故者可以了解機組真實操作情況,獲取同故障有關的關鍵信息。某航空公司機組人員多次反映機隊中一架A320飛機起飛拉杆時有抬頭困難的情況,排故者更換多個部件均未能解決問題,空客技術部門在對多個航班的QAR數據做綜合分析後判定飛機操縱系統沒有問題,之所以存在抬頭困難感同機組操作有關。由於QAR數據解碼在解釋現象,澄清疑問及分析故障等方面的顯著作用,因而成為排故者常用的一種技術方法。
(六)對於一些因系統間存在相互影響或干擾而出現的故障,排故者不能被故障的表象迷惑,要做到慎重甄別與判斷,要能通過「現象看本質」,否則容易偏離正確方向。佛語曰「執象而求,咫尺千里」,這同樣適用于飛機排故分析。舉例而言,引氣系統故障可能會導致空調系統故障,如果遇到空調系統故障,排故者在對空調系統進行針對性排故前應當先行了解一下引氣系統有無故障。或者,如果遇到起落架艙門不能正常收起的故障,排故者應該先留意下液壓系統是否存在問題。
(七)現代民航客機在製造材料上大量選用複合材料,今後複合材料在飛機製造業上的廣泛應用將成為主流趨勢,但是,複合材料的一個 「先天缺陷」就是在電磁屏蔽方面不如傳統的金屬材料,因此電磁干擾將是今後排故者在排故思路上所要考慮到的一個方面。不可否認,電磁干擾增加了排故者的工作難度,不過, 事物均有兩面性,從積極角度來講也確實能夠啟發和激活排故者的排故思路。
要相信方法總是多過問題。對於不同問題可以用相同的方法和思路來解決,而相同問題也可以通過不同途徑和方法來加以解決。為了準確科學高效排除飛機故障,排故者在工作態度和原則底線方面應當嚴謹, 但在具體的方式方法上,必須具備靈活性,要充分發揮主觀能動性積極尋求新方法及全面開拓新思路, 能夠從不同的方向、途徑和角度去尋求排故方案的多樣性。成功的排故決定於排故者,成功的排故者決定於一流的思路和方法,方法決定排故成敗,思路決定出路!
參考文獻:
(1) BOEING- AMM,FIM等; AIRBUS -AMM,TSM,ASM等; 廠家技術出版物。
(2)《航空維修管理》,HARRY A.KINNISON著.
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