一、背景和目标

 

      中国国际航空股份有限公司简称“国航”，英文名称为“Air China Limited”，简称“Air China”，其前身中国国际航空公司成立于1988年。截至2018年12月31日，国航（含控股公司）共拥有以波音、空中客车为主的各型飞机684架，平均机龄6.73年；经营客运航线已达754条，其中国际航线138条，地区航线27条，国内航线589条，通航国家（地区）42个，通航城市184个，其中国际66个，地区3个，国内115个；通过与星空联盟成员等航空公司的合作，将服务进一步拓展到193个国家的1317个目的地。

      为了实现安全性和经济性运营的目标，航空公司必须加强发动机的管理，在减少航空发动机的安全隐患的前提下优化发动机维修计划，减少过度维修和维修不足，减少备发数量，以降低发动机的拥有成本和维修成本，实现运营安全性和经济性的平衡。目前，我国航空公司在航空发动机健康管理方面存在如下矛盾：安全第一、效益提高与发动机监控手段之间的矛盾；规模扩大、地域分散与数据管理手段落后之间的矛盾；准确判断、科学决策与基础数据不足之间的矛盾；人才流失、经验失传与知识模型总结存储方法不足之间的矛盾。以上需求表明，研究开发适应我国航空运输业的航空发动机健康管理与维修决策支持系统，实现健康管理与维修决策支持系统与航空公司现有软件系统的有机集成，顺应了航空运输业的迫切要求，对于提高我国航空运输业的飞行安全、经济效益和综合竞争力都会起到重要的支撑和促进作用。

 

二、业务需求

     

      维修服务业务方面：

      飞机和发动机系列、型号等基本信息进行管理；实现发动机从引进到退出全生命周期的使用状态管理；实现短期拆发预测和中长期拆发预测功能；能够支持发动机包修维修工作包、发动机非包修维修工作包、APU包修维修工作包、APU非包修维修工作包的制定。

      状态监测业务方面：

      状态监测的核心业务包括性能监控、孔探检查、磁堵检查、滑油消耗率监控、航线故障监控、全球重大事件、国航重大事件监控、生成国航重大事件工程简报、时间管理等。

      数据分析业务方面：

       滑耗数据分析：滑油消耗率一方面反映了发动机润滑系统的工作情况，如果润滑系统发生了泄露，则滑油消耗露出将大大超过正常范围；另一方面，如果发动机转动件工作不正常也会导致滑油消耗率的变化。因此，需要对滑油消耗率的变化趋势进行监控。

      可靠性分析：计算中断起飞率、空停率、返航改航率、延误取消率、返厂率、非计划拆发率等可靠性指标，并绘制曲线，以便主管工程师对发动机机队可靠性进行分析。

      报文分析：主要是针对状态参数所做的一些数据检测分析，包括状态参数处理，例如气路参数偏差值求解、偏差值平滑、参数初始值求解，参数阈值，参数衰退率等；报警管理，首先进行报警设置，然后设置报警控制信息，最后记录报警信息；工作线管理：记录发动机维修信息等；性能排队；趋势分析。

     

三、技术方案

     

       基于中国国际航空公司的业务需求，建立如下图所示的面向航空发动机的健康管理与维修决策支持系统解决方案。系统基于Java EE5，能够涵盖航空发动机的数据管理、状态监测、拆发预测、维修计划制定、修理方案制定、成本预算管理、维修过程监控、承修厂评估等业务过程。

 

国航航空发动机健康管理与维修决策支持系统技术方案

     

四、应用效果

     

      目前，系统不仅与国航现有相关的信息系统和发动机原制造厂家的性能监控系统进行了有机集成，并已对国航分布在10个基地10种型号的686台发动机、10种型号332台APU（辅助动力源）和13500多个寿命件进行管理，实现了发动机实际状况和可靠性的准确把握，以及发动机历史状况和故障情况的快速追踪，减少了发动机的空中停车等重要事件和中断起飞、返航、延误和取消等不正常事件，打破了国外发动机原制造厂家在发动机性能监控方面的技术垄断，提高了国航发动机安全保障的整体水平。该系统适应大型航空公司多基地、多机型和大机队运行的发动机安全保障需要，由于采用了开放式架构，在该平台上可快速定制出适合其他航空公司的发动机健康管理和维修决策支持系统。

      上线第一年为国航节省维护维修成本近2.5亿元人民币，维修方案优化产生的收益 20000万元以上，维修计划优化产生的收益 2000万元以上，节省人员成本 100万元以上。

      拆发预测制定时间由14天缩短至2分钟，维修方案的制定时间由3天缩短至12小时，维修计划制定由7天缩短至2小时，维修计划更新周期由一年一次提升至每月更新，有效利用备发资源，维修成本预算制定由30天缩短至1天。