摘要：在数字化产业变革浪潮和后疫情时代，中国民航要充分利用时间窗口加速数智化转型升级。本文分析了空管技保维修存在问题的原因，提出：创新技术保障维修，建设基于大数据的数智化运维管理系统，应用新兴科技推进远端台站设备集中智能监控，改进设备的换季维护等，并提出相应政策建议。

　　引言

　　如今物联网、大数据等新兴科技正在步入各行各业，数字化产业变革浪潮势不可挡。目前交通运输业正处于产业变革拐点期（如图1所示），民航业要抓住历史机遇迎接挑战，加大变革步伐和速度。

　　图1  各行业数字化水平及所处阶段

　　新冠疫情客观上加速了民航业数字化和智能化（简称数智化）变革速度。

　　疫情使我们发现民航业短板，也给中国民航一个宝贵的发展和超越国际民航先进技术的时间窗口。中国民航要充分利用时间窗口，加速数智化转型升级。

　　民航技术保障（简称技保）维修业是民航数智化转型升级的重要行业，涵盖航司机务维修和机场、空管技保维修。2002年民航政企分离时三者在同一起跑线，经过近20年发展已拉开差距。大型航司和机场已率先开启维修管理数智化转型，走在中国民航技保维修业前列。如东航开发5G智能机库应用管理系统，实现机库的智能化管理（如图2）；自主研发新一代维修管理系统（如图3），实现飞机退租、大修和发动机监控数字化管理。深圳机场与华为合作开发运维管理系统，率先推动“智慧机场”理念在运维领域落地，开启机场IT系统运维自动化时代。

　　空管系统技保维修情况如何呢？

　　图2  5G智能机库应用管理系统

　　图3  新一代维修管理系统

　　一、空管技保维修现状和存在的问题

　　（一）各地区运维管理系统互不联通，自动化程度低

　　目前部分地区空管局相继建设运维管理系统，但由于无顶层设计和统一规划管理，各地建设速度不一，系统标准、内容不同，互不联通，空管一体化运维系统还在规划中。

　　运维系统自动化程度低，值班交接、零备件出入库及设备巡检、维修等信息采集都采用人工方式，使用不便，增加工作量。造成有的系统零备件库和故障库基本空置，运维系统退缩为电子值班系统。

　　（二）部分远端台站少数设备实现集中监控，智能化程度低

　　目前空管仅部分远端台站少数设备实现集中监控（可监视远端设备状态参数、机房温湿度等，遥控开关机和主备机切换），大部分设备只“监”难“控”，难以遥控调试设备、切换主备电源、油机及空调等附属设备、控制机房温湿度等。维护维修、校飞测试工作仍需现场操作，部分台站仍须有人值守。

　　（三）忽视现代航空维修理论的学习，维修理念陈旧

　　自上世纪五十年代，空管设备每年都要拆卸清洗元器件进行春秋换季维护。当时设备环境条件差，机房无空调、密闭不严，温湿度随季节剧烈变化。随着科技进步和经济发展，如今设备和机房环境发生巨大变化。大型服务器成为主角，机房密闭、无尘，温湿度常年恒定。目前大部分空管局仍在进行大规模设备换季停机维护，有些地区设备规模庞大，上百套系统陆续停机维护近2个月。随着设备新增，停机维护战线越拉越长。

　　其实早在上世纪50年代末，美国民航界从统计数据中发现：各类型故障不能用单一定时的维修方式防止或有效减少，相反还将带来新故障。研究发现：飞机故障率与时间有关的设备仅占11%，如一些机械器件的磨损，可采用定时维修来预防故障；其余89%的设备无损耗期，设备可靠性不随机龄的增加而下降，如半导体电子设备等（故障率与时间的关系如图4），因而无需定期维修1。

　　图4  电子设备故障率与时间的关系曲线

　　飞机的故障规律也适用于空管设备。笔者实践中统计分析发现：每次换季维护后故障频发，过度维护反而适得其反。由此撰文《改进雷达终端的换季维护》（发表于2004年3月《民航科技》）提出：雷达设备上少数损耗型机械部件（如天线、马达、风扇等）的故障规律符合“浴盆曲线”模型（如图5所示），因此定期拆卸清洁维护是必要的；而大部分电子设备不适宜频繁拆卸，应采取视情维护方式。建议修订维护规则，删减不必要的换季维护，使设备更安全、可靠、经济地运行2。

　　图5 “浴盆曲线”模型（损耗型机械部件故障率与时间的关系曲线）

　　二、原因分析

　　（一）空管系统缺乏降本增效的动力

　　航司和机场是公司制，考核和经营压力促使管理层想方设法应用新技术降本增效。而空管系统是事业体制，无企业经营压力，降本增效的动力不足，导致技术管理因循守旧，缺乏突破创新。

　　（二）空管系统忽略与航空界同行间交流学习

　　航司、机场和空管尽管保障设备不同，但是工作性质决定其维修基理一致。空管系统交流学习不少，但主要在系统内部，忽略了与航空界同行间交流学习，忽视了对现代航空维修技术发展的研究。维修理念未能紧随科技和时代的步伐，仍沿用早期的航空维修理论指导当今的维修工作。

　　（三）空管系统缺乏对技术交流平台的重视

　　《空中交通》《民航科技》杂志不仅是空管领域技术人员探讨交流的平台，更是管理层获取新信息、了解技术发展动态的窗口，也是其不断学习新技术、更新管理思维的前沿阵地，应引起重视。当今世界新技术层出不穷，管理层也应与时俱进不断学习。

　　三、创新空管技保维修，加速数智化转型升级

　　（一）建设基于大数据的数智化运维管理系统

　　1. 建议空管局成立一体化数智运维管理系统建设工作组

　　充分利用空管一体化优势，民航局空管局成立一体化数智运维管理系统建设工作组，在空管局领导指挥下进行顶层设计和统一规划建设管理。

　　2. 互联互通各地区运维管理系统，提高维修效率

　　联通各地区运维管理系统，共享设备故障数据库、零备件库等维修资源，把国内各地区设备“病例”大数据分类汇总。当遇到设备“疑难杂症”，线上汇集全国空管设备专家远程“会诊”，对于迅速排查故障，使技术人员快速掌握设备运行规律、提高维修技能、降低维修差错率有重要意义。

　　3. 融合应用前沿科技，降低维护成本,提高设备使用率

　　（1）中心站应用电子移动设备巡检。值班员手持手机或平板电脑扫描机柜二维码，进行巡检记录。设备异常时可添加相关照片、音频、视频等附件，便于工程师故障分析时查看。扫描设备二维码可快速查看其维修记录、零备件状况和相关技术档案等资料。

　　（2）应用大数据和人工智能进行差异化和针对性维护。例如定期对设备进行精准分析评估，动态调整各类设备的日常巡检和停机维护间隔，改进影响安全、浪费人力的粗放型维护（所有设备采用同一维护周期）。

　　（3）应用大数据和人工智能进行预测性维修。人工智能定期统计分析评估设备的故障数据，提醒技术人员需对某类故障频发的设备进行预防性维修。工程师及时排查故障隐患，将其消灭于萌芽期。

　　（4）应用机器人完成设备日常巡检。一些简单、重复的日常巡检交由机器人完成，实现设备日常巡检自动化。

　　（5）智能化管理设备零备件库。借鉴航司航材零、备件库的智能化管理模式，采用零备件扫码出入库，自动录入管理系统。当零备件临近库存警戒值，自动提醒及时订货。根据大数据统计分析航材的使用情况，确定最佳库存量。

　　（二）应用新兴科技推进远端台站设备集中智能监控

　　应用物联网技术联通各远端台站的电源、油机、空调，及红外线防盗报警和火警等传感器，应用无人机对偏远台站设备和机房环境巡检，视频实时回传至设备集中监控中心。应用人工智能监控偏远台站，如果设备、供电系统和附属设备故障，无缝切换备机，并发出设备抢修指令；一旦突遭火灾等突发事件，人工智能根据火情迅速启动应急程序，真正实现无人值守。

　　（三）改进设备的换季维护

　　对于大部分电子设备，根据大数据分析评估故障数据库，采用预测维护方式；对于少数损耗型机械部件（如马达、风扇等），采用定时维护方式，当临近损耗故障期，系统自动提醒停机维护。如此将使每半年设备大规模停机维护缩减到极少部分损耗型部件，将提高设备的使用率、降低故障率和维护成本。

　　（四）应用VR、5G等智能技术强化实操训练

　　设备实操培训平台应用VR和5G等智能技术进行全仿真模拟训练。联通设备故障数据库与设备实操培训平台，培训平台可模拟还原典型的设备故障实例，学员戴上VR头盔或眼镜感觉如同身临设备现场进行故障测试和排查处理，培训效果和效率将显著提升。

（五）与设备厂商长期合作，共享故障数据库

　　借鉴航司与波音等厂商密切合作、共享故障数据库的经验，建议空管加强与设备厂商合作。例如波音公司针对某机型近期常见问题向相关客户发全球通告，提醒其加强关注，提前采取措施预防故障。此举减少了飞机整体故障率，提高了维修效率。

　　四、政策建议

　　（一）民航局统筹优势资源，向智慧空管建设倾斜

　　1. 加大民航数字基建资金投入力度

　　民航局制定政策引导前沿科技与智慧空管“同频共振”，加大民航数字基建的资金投入力度。划拨部分机场建设费和民航基金用于数字基建，打造空管系统强大的数字神经网络。

　　2. 在税收政策上鼓励科技创新

　　建议民航局会商财政部对于民航数智化建设项目制定5年内税收减免政策。

　　（二）民航局政策引导和鼓励民航界同行间交流学习

　　建议民航局建立合作共赢的发展机制，加强民航技保维修业间协同合作，具体如下：

　　1.     建立民航业同行间技术骨干双向交流挂职机制

　　建立民航业同行间技术骨干双向交流挂职机制，促进航司、机场和空管技术骨干开拓视野、取长补短、携手共进。

　　2. 举办民航技保维修业技术交流年会

　　借鉴波音公司每年举办技术交流年会，建议民航局每年至少举办一次民航技保维修业技术交流年会。年会以“打造数智化运维管理系统”为主题，邀请国内外专家交流分享建设数智化运维管理系统的经验体会，展望未来发展新趋势。通过论坛、论文赛或观摩等形式促进思维碰撞交融，激发创新火花。

　　（三）产学研用深度融合，创新高校专业和课程设置

　　建议民航局会商教育部提出民航院校创新课程设置的指导意见，要求增设创新课程，注入创新理念，培养和激发学生的创新思维；培养宽口径人才，专业课和实习须紧随时代和科技发展、贴近民航业现实。具体如下：

　　1. 高校应增设创新课程

　　人工智能、物联网和大数据等新兴技术正在走进民航业，民航院校课程设置也应与时俱进，增设创新课程，如新兴科技应用等，为民航高质量发展提供有力的科技人才支撑。

　　2. 高校应改进实习科目

　　科技发展日新月异，高校电子类专业实习科目30多年如一日，依然是半导体收音机、电视机安装。民航院校的实习科目应与民航工作实际紧密相关，使学生通过实习了解和熟悉民航工作，有益于未来的工作和研究。

　　3. 民航院校应培养宽口径人才

　　随着民航业发展，技保维修业对技术岗位有了更高要求，如航司机务推行机电（机械、电器）执照和岗位一体化，空管推行“大运行、大岗位、大值班”，要求一岗多照、一专多能。民航院校人才培养要顺应民航业的发展形势，大类招生、不细分专业，培养具备广博视野和渊博专业知识的宽口径人才，为其将来尽快适应民航工作打下坚实基础。

　　（四）变革空管体制机制，催生创新动力

　　1. 完善科技创新激励机制

　　制定科技创新奖励措施，并立木为信，激发创新活力；制定考核激励机制，建立成果转化收益分配激励制度，在职称晋升、评优评先等方面向科技创新人才倾斜。

　　2. 畅通建言献策的渠道

　　建立建言献策“直通车”制度，表彰奖励明显改善空管效能的建议。

　　3. 改革薪酬

　　建议薪酬向业务骨干、技术专家和高精尖科技人才倾斜，充分调动技术人才创新的积极性。

　　（五）广开进贤之路

　　新一轮科技革命和产业变革加速演进，人工智能、物联网和大数据快速发展，已经开始并将更加深远地影响民航业发展，空管须提前储备高精尖科技人才。

　　1.外部引进高精尖科技人才

　　通过公开选调和招聘等方式引进急需紧缺的高精尖科技人才，加快新技术融合应用于空管数智化运维管理系统等数字新基建中。

　　2.拓宽人才引进渠道

　　与高校、科研院所和培训机构合作培养人才，以提高创新和应用开发能力为重点，培养急需的创新人才；采取咨询、聘请顾问、兼职挂职以及建立博士后创新实践基地等多种灵活方式，拓宽人才引进渠道。

　　（六）空管局加强与友邻单位合作交流，做大做强朋友圈

　　1. 加强与航司和机场间技术交流

　　东航和深圳机场的智能化运维管理系统已走在中国民航前列，东海航自主研发的“智慧维修”项目（飞机维修智能化和健康管理系统、维修工具扫码和机务维修小程序等）也值得借鉴学习。建议空管加强与同行间技术交流，实地调研切磋，或请专家培训指导，博采众长，加快空管数智化运维管理系统建设。

　　2.与科技公司合作研发

　　空管系统加强与民航院校和科研院所合作，共同研发一体化数智运维管理系统。（作者：余静）

　　参考文献

　　[1] 常士基.现代民用航空维修工程管理. 山西科学技术出版社［M］. 太原，2002年

　　[2] 余静. 改进雷达终端的换季维护［J］. 民航科技，2004年，第3期