一種基于故障案例的飛機診斷維修方法及其裝置的制造方法
【專利摘要】本公開提供了一種基于故障案例的飛機診斷維修方法及裝置，該方法中包括步驟：對飛機故障的歷史維修記錄實施整理，以生成維修數(shù)據(jù)庫；獲取飛機故障的故障特征；基于所述故障特征在所述維修數(shù)據(jù)庫中查找出解決所述故障特征的所有維修方式；計算所述維修方式的排故成功率；基于所述排故成功率顯示所述維修方式。本發(fā)明提高了飛機的維修效率，降低了飛機維修的運營成本。
【專利說明】
一種基于故障案例的飛機診斷維修方法及其裝置
技術領域
[0001]本公開主要涉及飛機故障的診斷維修領域。特別的，涉及一種基于故障案例的飛機診斷維修方法及其裝置。
【背景技術】
[0002]在飛機維修中，相同的故障現(xiàn)象可能是由于不同原因引起的，因此，對于相同的故障現(xiàn)象可能需要實施不同的維修過程，而這就需要維修師通過豐富的經(jīng)驗以對故障實施診斷，從而確定應該實施哪個維修過程以解決該故障現(xiàn)象。
[0003]然而上述維修方式對維修師的要求(特別是在經(jīng)驗方面)較高。目前航空公司排故仍然以查閱維修類手冊為主，而查閱手冊的同時還要查閱大量的工程技術文件。例如，維修師基于故障現(xiàn)象，按工作手冊或工程技術文件的指示依次嘗試各種排故方式，直至把該故障排除。然而該方式既耗時又需要很高的維修成本。
[0004]隨著世界經(jīng)濟的不斷發(fā)展，中國民航業(yè)將面臨更加激烈的競爭和挑戰(zhàn)。航空公司對降低運營成本、提高維修效率的需求更加迫切。同時，主制造商需要對基于維修案例的故障診斷技術進行更加深入的研究，為飛機的設計改進提供依據(jù)。
[0005]因此急需一種高效而經(jīng)濟的方案來實施飛機故障的診斷和維修。

【發(fā)明內容】

[0006]為此，本公開的第一方面提供了一種基于故障案例的飛機診斷維修方法，其中包括步驟:對飛機故障的歷史維修記錄實施整理，以生成維修數(shù)據(jù)庫;獲取飛機故障的故障特征;基于所述故障特征在所述維修數(shù)據(jù)庫中查找出解決所述故障特征的所有維修方式;計算所述維修方式的排故成功率;基于所述排故成功率顯示所述維修方式。
[0007]在一個實施例中，所述對飛機故障的歷史維修記錄實施分析，以生成維修數(shù)據(jù)庫的步驟包括:獲取飛機故障的歷史維修記錄;對所述歷史維修記錄進行分析，以剔除無價值的排故記錄;按預定的數(shù)據(jù)結構，重新構建所述歷史維修記錄;基于預定的格式生成所述維修數(shù)據(jù)庫。
[0008]在一個實施例中，所述維修數(shù)據(jù)庫中包括:案例基本信息、故障征兆、維修方式、案例分級。
[0009]在一個實施例中，所述故障特征包括以下至少一種信息:機型、ATA章節(jié)、故障代碼、故障描述的關鍵詞。
[0010]在一個實施例中，所述按所述基于所述排故成功率顯示所述維修方式的步驟包括:按排故成功率從高到低顯示維修方式。
[0011]本公開的第二方面提供了一種基于故障案例的飛機診斷維修裝置，其中包括:建庫單元，其用于對飛機故障的歷史維修記錄實施整理，以生成維修數(shù)據(jù)庫;特征獲取單元，其用于獲取飛機故障的故障特征;查找單元，其用于基于所述故障特征在所述維修數(shù)據(jù)庫中查找出解決所述故障特征的所有維修方式;計算單元，其用于計算所述維修方式的排故成功率;輸出單元，其用于基于所述排故成功率顯示所述維修方式。
[0012]在一個實施例中，所述建庫單元包括:獲取模塊，其用于獲取飛機故障的歷史維修記錄;刪除模塊，其用于對所述歷史維修記錄進行分析，以剔除無價值的排故記錄;構建模塊，其用于按預定的數(shù)據(jù)結構，重新構建所述歷史維修記錄;生成模塊，其用于基于預定的格式生成所述維修數(shù)據(jù)庫。
[0013]在一個實施例中，所述維修數(shù)據(jù)庫中包括:案例基本信息、故障征兆、維修方式、案例分級。
[0014]在一個實施例中，所述故障特征包括以下至少一種信息:機型、ATA章節(jié)、故障代碼、故障描述的關鍵詞。
[0015]在一個實施例中，所述輸出單元按排故成功率從高到低顯示維修方式。
[0016]通過本發(fā)明實現(xiàn)了以下有益效果:
[0017](I)提高飛機故障診斷的效率:目前航空公司排故以查閱維修類手冊為主，而查閱手冊的同時還要查閱大量的工程技術文件，這給依照手冊的排故帶來較大的難度，本發(fā)明通過以維修案例為基礎，兼顧系統(tǒng)的歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并且與其他故障診斷方法相結合，應用檢索和自學習工具，實現(xiàn)高級智能診斷，可有效解決傳統(tǒng)手冊排故以及方式耗時長、工作量大及故障定位不準確的情況，航空公司維修工程師可快速定位故障原因，提高排故效率。
[0018](2)能有效地降低飛機維護成本:提供維修水平和排故效率毫無疑問將是節(jié)約維修成本的一條有效途徑。本發(fā)明可通過案例關聯(lián)技術快速、準確地找到故障解決方案，從而提高傳統(tǒng)排故方式下較低的排故效率，達到明顯降低飛機維護和運營成本的目的。
【附圖說明】
[0019]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本公開的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更加明顯:
[0020]圖1示出了根據(jù)本公開的一個實施例的基于故障案例的飛機診斷維修方法流程圖；
[0021 ]圖2示出了根據(jù)本公開的一個實施例的生成維修數(shù)據(jù)庫的方法流程圖；
[0022]圖3示出了根據(jù)本公開的一個實施例的維修記錄的數(shù)據(jù)結構；以及
[0023]圖4示出了根據(jù)本公開的一個實施例的基于故障案例的飛機診斷維修裝置的模塊圖。
【具體實施方式】
[0024]在以下優(yōu)選的實施例的具體描述中，將參考構成本公開一部分的所附的附圖。所附的附圖通過示例的方式示出了能夠實現(xiàn)本公開的特定的實施例。示例的實施例并不旨在窮盡根據(jù)本公開的所有實施例?？梢岳斫猓诓黄x本公開的范圍的前提下，可以利用其他實施例，也可以進行結構性或者邏輯性的修改。因此，以下的具體描述并非限制性的，且本公開的范圍由所附的權利要求所限定。此外，盡管說明書中以特定的順序描述了方法的步驟，但是這并非要求或者暗示必須按照該特定順序來執(zhí)行這些操作，或是必須執(zhí)行全部所示的操作才能實現(xiàn)期望的結果，相反，描繪的步驟可以改變執(zhí)行順序。附加地或備選地，可以省略某些步驟，將多個步驟合并為一個步驟執(zhí)行，和/或將一個步驟分解為多個步驟執(zhí)行。
[0025]本發(fā)明的發(fā)明構思是:通過對歷史維修記錄或維修案例(以下統(tǒng)稱為維修記錄)實施分析，從而總結出在實際維修過程中針對各種故障現(xiàn)象所使用的維修方式的成功率，并根據(jù)成功率由高至低的順序來選擇維修方式，從而提高維修成功的可能性，改進維修效率，節(jié)約維修成本。圖1示出了根據(jù)本公開的一種基于故障案例的飛機診斷維修方法流程圖，以下將結合圖1對本方案進行詳細說明。
[0026]在步驟S102中，對飛機故障的歷史維修記錄實施整理，以生成維修數(shù)據(jù)庫，S卩:在分析民用飛機歷史維修記錄的基礎上，開展案例篩選、剔除以及合并工作，并針對典型維修案例開展深入分析研究，最終按照所制定的記錄表示規(guī)范，形成可供飛機故障診斷和維修應用參考的維修記錄，結合圖2所示的示意圖，其流程包括:
[0027]首先，在步驟S102-1中，獲取飛機故障的歷史維修記錄或，S卩:從歷史維修記錄中導出各個維修記錄。其中該維修記錄可以記錄在任意格式的文件中。
[0028]其次，在步驟S102-2中，對所述歷史維修記錄進行分析，以剔除無價值的排故記錄。在維修記錄中包括一些無參考價值的維修記錄，例如，因閱讀燈損壞而替換閱讀燈，這些維修屬于簡單的維修，由于其維修方式是確定的因此并沒有參考價值。
[0029]再次，在步驟S102-3中，按預定的表示結構，重新構建所述歷史維修記錄，其中包括對維修記錄重新分組、合并、去除冗余信息等。
[0030]維修記錄是民用飛機故障診斷系統(tǒng)的知識支撐，對于大型客機的故障記錄而言，維修記錄包含的信息非常的多，而且還涵蓋故障隔離手冊、故障報告手冊、維修手冊、系統(tǒng)圖解手冊和配線圖表手冊等信息。隨著飛機使用狀態(tài)的改變，很多維修記錄/案例都會有相應的調整，這就需要維修記錄的更新、維護比較靈活，在本發(fā)明中，維修數(shù)據(jù)庫中的各條維修記錄的架構采用分散組織的案例表示結構。
[0031]為了便于描述，以下把維修記錄稱成為案例。一個完整的案例主要由案例基本信息、故障特征和排故方式的相關記錄聯(lián)合組成。因此在本發(fā)明的維修數(shù)據(jù)庫中，整理后的各條維修記錄主要包含了:案例基本信息、故障征兆、維修方式和案例分級四類信息。以下參見圖3對四類信息進行說明。
[0032]1.案例分級
[0033]為了便于對各個案例實施查詢，維修數(shù)據(jù)庫中會對案例實施分類，案例分級信息中記載了案例分類的依據(jù)。
[0034]在一個實施例中，將飛機系統(tǒng)的故障按照系統(tǒng)實施分級。對于現(xiàn)代飛機系統(tǒng)來說，包含了空調、飛行控制、發(fā)動機、起落架、燃油、滑油等30多個一級子系統(tǒng)，每個一級子系統(tǒng)下面還有更低層次的二級子系統(tǒng)，將飛機系統(tǒng)的故障按照這些系統(tǒng)結構來管理，一方面可以在檢索時采用分級檢索技術提高檢索效率，另一方面也是符合機務維修人員日常工作中對于飛機故障的認知習慣。
[0035]在另一個實施例中，將飛機系統(tǒng)的故障按照嚴重程度實施分級。
[0036]2.案例基本信息
[0037]案例基本信息是故障案例的規(guī)范化描述框架。本發(fā)明中所示的故障案例規(guī)范化描述框架主要包括如下幾類信息:
[0038]案例號:本系統(tǒng)中所有編號都參照“航空產(chǎn)品技術資料編寫規(guī)范”編寫。
[0039]任務號:任務號代表該故障在故障隔離手冊中的編號，故障隔離手冊是飛機供應商提供給航空公司和飛機維修公司的快速排除故障的重要參考手冊，大部分的航線故障都可以通過該手冊查詢得到。
[0040]故障碼:是故障隔離手冊中對應的故障碼，主要作用在于與手冊中的每個故障描述相對應。每一個案例可能有多個故障描述，因此對應多個故障碼。
[0041]維修信息:維修信息主要是通過BITE測試后得到的相關指示信息，可以幫助查找出各種故障。主要包括特殊的信號燈、數(shù)字代碼和包含或不包含數(shù)字代碼的一組英文詞組。
[0042]故障原因:引發(fā)某故障可能原因的描述。某個特定的飛機系統(tǒng)故障，其對應的原因可能有多個。
[0043]相關數(shù)據(jù):相關數(shù)據(jù)是指應用于此故障案例的其他相關數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)圖解手冊SSM(System Schematics Manual)或配線圖表手冊WDM(Wiring Diagram Manual) 0
[0044]診斷結果:該案例最終的故障原因分析，診斷出的故障部件。
[0045]原因分析:本字段主要記錄維修人員根據(jù)此案例的特點，具體分析案例的發(fā)生、發(fā)展特點信息，便于為將來利用案例來進行診斷提供更多有用信息。
[0046]案例可信度:此處借用模糊數(shù)學知識來定義案例的可相信程度。
[0047]案例使用頻率:使用頻率代表案例被使用的次數(shù)，每使用一次案例，將案例的使用頻率加I，這樣就可以通過使用頻率來辨別常見案例和非常見案例。
[0048]相關案例:主要提供專家案例的某些其他相關案例的描述，以表達案例間的相互關聯(lián)性。
[0049]3.故障征兆
[°05°]故障征兆號:構成與案例號類似。
[0051]故障征兆描述:主要存儲對故障現(xiàn)象的描述信息，機務維修人員通過對飛行數(shù)據(jù)的分析或者組交流獲得對故障的描述信息，可以采用文字描述，也可以采用公式表達。
[0052]征兆數(shù)據(jù)類型:包括兩種類型，確定性數(shù)值征兆和非確定性數(shù)值征兆。
[0053]數(shù)據(jù)單位:數(shù)據(jù)的單位。
[0054]數(shù)據(jù)值:對于確定性數(shù)值征兆，可能有具體的參數(shù)值可以表達該征兆的詳情。
[0055]模糊關系值:對于非確定性數(shù)值征兆，需要用模糊語言來描述故障征兆。本文用模糊邏輯語言邏輯來獲取專家經(jīng)驗中語言量的語言真值。
[0056]可信度:故障征兆的可信度，如同案例的可信度定義。
[0057]權重:權重也就是權值，代表征兆的出現(xiàn)對于整個案例的影響程度。1.0代表案例由其決定，0.0代表此征兆跟案例完全沒有關系。例如，對于漏油的故障，漏油報警指示燈的權重為I。
[0058]4.維修方式/步驟
[0059]維修步驟號:構成與故障征兆類似。
[0060]維修描述:一個案例可能對應了多個維修步驟。該字段主要表達每個作內容。
[0061]任務號:維修過程中的該步驟所對應的維修手冊中的項目。
[0062]說明:對該維修步驟的一些說明。
[0063]最后，在步驟S102-4中，把最后整理后的維修記錄按預定的格式生成可供查找的維修數(shù)據(jù)庫。
[0064]在步驟S104中，獲取飛機故障的故障特征，其中所述故障特征可以是上述數(shù)據(jù)結構中故障征兆中的一個或多個信息。
[0065]具體的，當維修人員發(fā)現(xiàn)飛機具有故障時，維修人員獲取飛機故障的故障特征以用于在維修數(shù)據(jù)庫中查找相應的維修方式。其中，該故障特征可以是故障征兆中的一個或多個信息，例如，故障征兆號、故障征兆描述等。
[0066]在步驟S106中，基于所述故障特征在所述維修數(shù)據(jù)庫中查找出對應所述故障特征的所有維修方式和維修信息。例如，對于故障特征“漏油”，其維修方式有A、B、C三種，則找出所有這三種維修方式和相應的維修信息。
[0067]在步驟S108中，計算所找出的所有維修方式中的各種維修方式的排故成功率。
[0068]具體的，在找出所有維修方式后，需要計算解決該同類故障的各種維修方式的排故成功率。例如，當故障特征為漏油時，其可能是由于a、b、c三個部件中的一個損壞引起的，在本發(fā)明中先找出所有解決該問題的維修方式，并列出各個維修方式的排故成功率。假設漏油故障共有10例，其中通過替換部件a后成功排故5例，通過替換部件b后成功排故3例，通過替換部件c后成功排故2例，則替換部件a的排故成功率為50%，替換部件b的排故成功率為30%，替換部件c的排故成功率為20%。即:排故成功率=排故數(shù)量/同類故障總數(shù)。
[0069]在步驟SllO中，按各個維修方式的排故成功率從高到低顯示排故方式。例如，故障征兆描述為漏油報警，通過查找發(fā)現(xiàn)對應該故障特征的維修方式有A、B、C三種，其中A的排故成功率為30%，B的排故成功率為50%，C的排故成功率為20%，則先顯示出方式B，再依次顯示方式A和方式C。
[0070]本發(fā)明還公開了一種基于故障案例的飛機診斷維修裝置。如圖4所示，該裝置400包括:建庫單元401，其用于對飛機故障的歷史維修記錄實施整理，以生成維修數(shù)據(jù)庫;特征獲取單元402，其用于獲取飛機故障的故障特征;查找單元403，其用于基于所述故障特征在所述維修數(shù)據(jù)庫中查找出解決所述故障特征的所有維修方式;計算單元404，其用于計算所述維修方式的排故成功率;輸出單元405，其用于基于所述排故成功率顯示所述維修方式。[0071 ]以下結合方法流程對本公開所示出的裝置進行說明:
[0072]在步驟S102中，建庫單元401對飛機故障的歷史維修記錄實施整理，以生成維修數(shù)據(jù)庫，即:在分析民用飛機歷史維修記錄的基礎上，開展案例篩選、剔除以及合并工作，并針對典型維修案例開展深入分析研究，最終按照所制定的記錄表示規(guī)范，形成可供飛機故障診斷和維修應用參考的維修記錄。
[0073]其中，所述建庫單元401中包括:獲取模塊，其用于獲取飛機故障的歷史維修記錄；刪除模塊，其用于對所述歷史維修記錄進行分析，以剔除無價值的排故記錄;構建模塊，其用于按預定的數(shù)據(jù)結構，重新構建所述歷史維修記錄;生成模塊，其用于基于預定的格式生成所述維修數(shù)據(jù)庫。建庫單元401的運作如下:
[0074]在步驟S102-1中，獲取模塊獲取飛機故障的歷史維修記錄或，S卩:從歷史維修記錄中導出各個維修記錄。其中該維修記錄可以記錄在任意格式的文件中。
[0075]在步驟S102-2中，刪除模塊對所述歷史維修記錄進行分析，以剔除無價值的排故記錄。在維修記錄中包括一些無參考價值的維修記錄，例如，因閱讀燈損壞而替換閱讀燈，這些維修屬于簡單的維修，由于其維修方式是確定的因此并沒有參考價值。
[0076]在步驟S102-3中，構建模塊按預定的表示結構，重新構建所述歷史維修記錄，其中包括對維修記錄重新分組、合并、去除冗余信息等。
[0077]在步驟S102-4中，生成模塊把最后整理后的維修記錄按預定的格式生成可供查找的維修數(shù)據(jù)庫。
[0078]在步驟S104中，特征獲取單元402獲取飛機故障的故障特征，其中所述故障特征可以是上述數(shù)據(jù)結構中故障征兆中的一個或多個信息。
[0079]具體的，當維修人員發(fā)現(xiàn)飛機具有故障時，特征獲取單元402獲取飛機故障的故障特征以用于在維修數(shù)據(jù)庫中查找相應的維修方式。其中，該故障特征可以是故障征兆中的一個或多個信息，例如，故障征兆號、故障征兆描述等。
[0080]在步驟S106中，查找單元403基于所述故障特征在所述維修數(shù)據(jù)庫中查找出對應所述故障特征的所有維修方式和維修信息。例如，對于故障特征“漏油”，其維修方式有A、B、C三種，則找出所有這三種維修方式和相應的維修信息。
[°081 ]在步驟S108中，計算單元404計算所找出的所有維修方式中的各種維修方式的排故成功率。
[0082]具體的，在找出所有維修方式后，需要計算解決該同類故障的各種維修方式的排故成功率。例如，當故障特征為漏油時，其可能是由于a、b、c三個部件中的一個損壞引起的，在本發(fā)明中先找出所有解決該問題的維修方式，并列出各個維修方式的排故成功率。假設漏油故障共有10例，其中通過替換部件a后成功排故5例，通過替換部件b后成功排故3例，通過替換部件c后成功排故2例，則替換部件a的排故成功率為50%，替換部件b的排故成功率為30%，替換部件c的排故成功率為20%。即:排故成功率=排故數(shù)量/同類故障總數(shù)。
[0083]在步驟SllO中，輸出單元405按各個維修方式的排故成功率從高到低顯示排故方式。例如，故障征兆描述為漏油報警，通過查找發(fā)現(xiàn)對應該故障特征的維修方式有A、B、C三種，其中A的排故成功率為30%，B的排故成功率為50%，C的排故成功率為20%，則輸出單元405先顯示出方式B，再依次顯示方式A和方式C。
[0084]雖然該示例的裝置400已經(jīng)在圖4中被說明，但是在圖4說明的一個或多個單元可以被合并、分離、重新安排、省略、除去和/或以任何方式被實現(xiàn)。更進一步，示例的各個單元及模塊可以被硬件、軟件、固件和/或硬件、軟件和/或固件的任何結合來實現(xiàn)。更通常地，示例的上述單元中的任何一個可以被一個或多個電路、可編程的處理器、專用集成電路(ASIC)，可編程邏輯裝置(PLD)和/或現(xiàn)場可編程邏輯裝置(FPLD)等等來實現(xiàn)。
[0085]對于本領域技術人員而言，顯然本公開不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本公開的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本公開的實施例。因此，無論如何來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明顯的，“包括”一詞不排除其他元素和步驟，并且措辭“一個”不排除復數(shù)。裝置權利要求中陳述的多個元件也可以由一個元件來實現(xiàn)。第一，第二等詞語用來表示名稱，而并不表示任何特定的順序。
【主權項】
1.一種基于故障案例的飛機診斷維修方法，其中包括步驟: 對飛機故障的歷史維修記錄實施整理，以生成維修數(shù)據(jù)庫； 獲取飛機故障的故障特征； 基于所述故障特征在所述維修數(shù)據(jù)庫中查找出解決所述故障特征的所有維修方式； 計算所述維修方式的排故成功率； 基于所述排故成功率顯示所述維修方式。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述對飛機故障的歷史維修記錄實施分析，以生成維修數(shù)據(jù)庫的步驟包括: 獲取飛機故障的歷史維修記錄； 對所述歷史維修記錄進行分析，以剔除無價值的排故記錄； 按預定的數(shù)據(jù)結構，重新構建所述歷史維修記錄； 基于預定的格式生成所述維修數(shù)據(jù)庫。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述維修數(shù)據(jù)庫中包括:案例基本信息、故障征兆、維修方式、案例分級。4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述故障特征包括以下至少一種信息:機型、ATA章節(jié)、故障代碼、故障描述的關鍵詞。5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述按所述基于所述排故成功率顯示所述維修方式的步驟包括:按排故成功率從高到低顯示維修方式。6.一種基于故障案例的飛機診斷維修裝置，其中包括: 建庫單元，其用于對飛機故障的歷史維修記錄實施整理，以生成維修數(shù)據(jù)庫； 特征獲取單元，其用于獲取飛機故障的故障特征； 查找單元，其用于基于所述故障特征在所述維修數(shù)據(jù)庫中查找出解決所述故障特征的所有維修方式； 計算單元，其用于計算所述維修方式的排故成功率； 輸出單元，其用于基于所述排故成功率顯示所述維修方式。7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其中所述建庫單元包括: 獲取模塊，其用于獲取飛機故障的歷史維修記錄； 刪除模塊，其用于對所述歷史維修記錄進行分析，以剔除無價值的排故記錄； 構建模塊，其用于按預定的數(shù)據(jù)結構，重新構建所述歷史維修記錄； 生成模塊，其用于基于預定的格式生成所述維修數(shù)據(jù)庫。8.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其中所述維修數(shù)據(jù)庫中包括:案例基本信息、故障征兆、維修方式、案例分級。9.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其中所述故障特征包括以下至少一種信息:機型、ATA章節(jié)、故障代碼、故障描述的關鍵詞。10.根據(jù)權利要求6所述的裝置，所述輸出單元按排故成功率從高到低顯示維修方式。
【文檔編號】G05B23/02GK105955243SQ201610403911
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】王洪, 黃加陽, 劉煜原, 高飛鵬, 陳金, 魏元雷, 晏震乾
【申請人】中國商用飛機有限責任公司, 上海飛機客戶服務有限公司