一种基于故障案例的飞机诊断维修方法及其装置的制造方法
【专利摘要】本公开提供了一种基于故障案例的飞机诊断维修方法及装置，该方法中包括步骤：对飞机故障的历史维修记录实施整理，以生成维修数据库；获取飞机故障的故障特征；基于所述故障特征在所述维修数据库中查找出解决所述故障特征的所有维修方式；计算所述维修方式的排故成功率；基于所述排故成功率显示所述维修方式。本发明提高了飞机的维修效率，降低了飞机维修的运营成本。
【专利说明】
一种基于故障案例的飞机诊断维修方法及其装置
技术领域
[0001]本公开主要涉及飞机故障的诊断维修领域。特别的，涉及一种基于故障案例的飞机诊断维修方法及其装置。
【背景技术】
[0002]在飞机维修中，相同的故障现象可能是由于不同原因引起的，因此，对于相同的故障现象可能需要实施不同的维修过程，而这就需要维修师通过丰富的经验以对故障实施诊断，从而确定应该实施哪个维修过程以解决该故障现象。
[0003]然而上述维修方式对维修师的要求(特别是在经验方面)较高。目前航空公司排故仍然以查阅维修类手册为主，而查阅手册的同时还要查阅大量的工程技术文件。例如，维修师基于故障现象，按工作手册或工程技术文件的指示依次尝试各种排故方式，直至把该故障排除。然而该方式既耗时又需要很高的维修成本。
[0004]随着世界经济的不断发展，中国民航业将面临更加激烈的竞争和挑战。航空公司对降低运营成本、提高维修效率的需求更加迫切。同时，主制造商需要对基于维修案例的故障诊断技术进行更加深入的研究，为飞机的设计改进提供依据。
[0005]因此急需一种高效而经济的方案来实施飞机故障的诊断和维修。
【发明内容】
[0006]为此，本公开的第一方面提供了一种基于故障案例的飞机诊断维修方法，其中包括步骤:对飞机故障的历史维修记录实施整理，以生成维修数据库;获取飞机故障的故障特征;基于所述故障特征在所述维修数据库中查找出解决所述故障特征的所有维修方式;计算所述维修方式的排故成功率;基于所述排故成功率显示所述维修方式。
[0007]在一个实施例中，所述对飞机故障的历史维修记录实施分析，以生成维修数据库的步骤包括:获取飞机故障的历史维修记录;对所述历史维修记录进行分析，以剔除无价值的排故记录;按预定的数据结构，重新构建所述历史维修记录;基于预定的格式生成所述维修数据库。
[0008]在一个实施例中，所述维修数据库中包括:案例基本信息、故障征兆、维修方式、案例分级。
[0009]在一个实施例中，所述故障特征包括以下至少一种信息:机型、ATA章节、故障代码、故障描述的关键词。
[0010]在一个实施例中，所述按所述基于所述排故成功率显示所述维修方式的步骤包括:按排故成功率从高到低显示维修方式。
[0011]本公开的第二方面提供了一种基于故障案例的飞机诊断维修装置，其中包括:建库单元，其用于对飞机故障的历史维修记录实施整理，以生成维修数据库;特征获取单元，其用于获取飞机故障的故障特征;查找单元，其用于基于所述故障特征在所述维修数据库中查找出解决所述故障特征的所有维修方式;计算单元，其用于计算所述维修方式的排故成功率;输出单元，其用于基于所述排故成功率显示所述维修方式。
[0012]在一个实施例中，所述建库单元包括:获取模块，其用于获取飞机故障的历史维修记录;删除模块，其用于对所述历史维修记录进行分析，以剔除无价值的排故记录;构建模块，其用于按预定的数据结构，重新构建所述历史维修记录;生成模块，其用于基于预定的格式生成所述维修数据库。
[0013]在一个实施例中，所述维修数据库中包括:案例基本信息、故障征兆、维修方式、案例分级。
[0014]在一个实施例中，所述故障特征包括以下至少一种信息:机型、ATA章节、故障代码、故障描述的关键词。
[0015]在一个实施例中，所述输出单元按排故成功率从高到低显示维修方式。
[0016]通过本发明实现了以下有益效果:
[0017](I)提高飞机故障诊断的效率:目前航空公司排故以查阅维修类手册为主，而查阅手册的同时还要查阅大量的工程技术文件，这给依照手册的排故带来较大的难度，本发明通过以维修案例为基础，兼顾系统的历史统计数据，并且与其他故障诊断方法相结合，应用检索和自学习工具，实现高级智能诊断，可有效解决传统手册排故以及方式耗时长、工作量大及故障定位不准确的情况，航空公司维修工程师可快速定位故障原因，提高排故效率。
[0018](2)能有效地降低飞机维护成本:提供维修水平和排故效率毫无疑问将是节约维修成本的一条有效途径。本发明可通过案例关联技术快速、准确地找到故障解决方案，从而提高传统排故方式下较低的排故效率，达到明显降低飞机维护和运营成本的目的。
【附图说明】
[0019]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更加明显:
[0020]图1示出了根据本公开的一个实施例的基于故障案例的飞机诊断维修方法流程图；
[0021 ]图2示出了根据本公开的一个实施例的生成维修数据库的方法流程图；
[0022]图3示出了根据本公开的一个实施例的维修记录的数据结构；以及
[0023]图4示出了根据本公开的一个实施例的基于故障案例的飞机诊断维修装置的模块图。
【具体实施方式】
[0024]在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本公开一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本公开的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本公开的所有实施例。可以理解，在不偏离本公开的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本公开的范围由所附的权利要求所限定。此外，尽管说明书中以特定的顺序描述了方法的步骤，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果，相反，描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
[0025]本发明的发明构思是:通过对历史维修记录或维修案例(以下统称为维修记录)实施分析，从而总结出在实际维修过程中针对各种故障现象所使用的维修方式的成功率，并根据成功率由高至低的顺序来选择维修方式，从而提高维修成功的可能性，改进维修效率，节约维修成本。图1示出了根据本公开的一种基于故障案例的飞机诊断维修方法流程图，以下将结合图1对本方案进行详细说明。
[0026]在步骤S102中，对飞机故障的历史维修记录实施整理，以生成维修数据库，S卩:在分析民用飞机历史维修记录的基础上，开展案例筛选、剔除以及合并工作，并针对典型维修案例开展深入分析研究，最终按照所制定的记录表示规范，形成可供飞机故障诊断和维修应用参考的维修记录，结合图2所示的示意图，其流程包括:
[0027]首先，在步骤S102-1中，获取飞机故障的历史维修记录或，S卩:从历史维修记录中导出各个维修记录。其中该维修记录可以记录在任意格式的文件中。
[0028]其次，在步骤S102-2中，对所述历史维修记录进行分析，以剔除无价值的排故记录。在维修记录中包括一些无参考价值的维修记录，例如，因阅读灯损坏而替换阅读灯，这些维修属于简单的维修，由于其维修方式是确定的因此并没有参考价值。
[0029]再次，在步骤S102-3中，按预定的表示结构，重新构建所述历史维修记录，其中包括对维修记录重新分组、合并、去除冗余信息等。
[0030]维修记录是民用飞机故障诊断系统的知识支撑，对于大型客机的故障记录而言，维修记录包含的信息非常的多，而且还涵盖故障隔离手册、故障报告手册、维修手册、系统图解手册和配线图表手册等信息。随着飞机使用状态的改变，很多维修记录/案例都会有相应的调整，这就需要维修记录的更新、维护比较灵活，在本发明中，维修数据库中的各条维修记录的架构采用分散组织的案例表示结构。
[0031]为了便于描述，以下把维修记录称成为案例。一个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关记录联合组成。因此在本发明的维修数据库中，整理后的各条维修记录主要包含了:案例基本信息、故障征兆、维修方式和案例分级四类信息。以下参见图3对四类信息进行说明。
[0032]1.案例分级
[0033]为了便于对各个案例实施查询，维修数据库中会对案例实施分类，案例分级信息中记载了案例分类的依据。
[0034]在一个实施例中，将飞机系统的故障按照系统实施分级。对于现代飞机系统来说，包含了空调、飞行控制、发动机、起落架、燃油、滑油等30多个一级子系统，每个一级子系统下面还有更低层次的二级子系统，将飞机系统的故障按照这些系统结构来管理，一方面可以在检索时采用分级检索技术提高检索效率，另一方面也是符合机务维修人员日常工作中对于飞机故障的认知习惯。
[0035]在另一个实施例中，将飞机系统的故障按照严重程度实施分级。
[0036]2.案例基本信息
[0037]案例基本信息是故障案例的规范化描述框架。本发明中所示的故障案例规范化描述框架主要包括如下几类信息:
[0038]案例号:本系统中所有编号都参照“航空产品技术资料编写规范”编写。
[0039]任务号:任务号代表该故障在故障隔离手册中的编号，故障隔离手册是飞机供应商提供给航空公司和飞机维修公司的快速排除故障的重要参考手册，大部分的航线故障都可以通过该手册查询得到。
[0040]故障码:是故障隔离手册中对应的故障码，主要作用在于与手册中的每个故障描述相对应。每一个案例可能有多个故障描述，因此对应多个故障码。
[0041]维修信息:维修信息主要是通过BITE测试后得到的相关指示信息，可以帮助查找出各种故障。主要包括特殊的信号灯、数字代码和包含或不包含数字代码的一组英文词组。
[0042]故障原因:引发某故障可能原因的描述。某个特定的飞机系统故障，其对应的原因可能有多个。
[0043]相关数据:相关数据是指应用于此故障案例的其他相关数据，包括系统图解手册SSM(System Schematics Manual)或配线图表手册WDM(Wiring Diagram Manual) 0
[0044]诊断结果:该案例最终的故障原因分析，诊断出的故障部件。
[0045]原因分析:本字段主要记录维修人员根据此案例的特点，具体分析案例的发生、发展特点信息，便于为将来利用案例来进行诊断提供更多有用信息。
[0046]案例可信度:此处借用模糊数学知识来定义案例的可相信程度。
[0047]案例使用频率:使用频率代表案例被使用的次数，每使用一次案例，将案例的使用频率加I，这样就可以通过使用频率来辨别常见案例和非常见案例。
[0048]相关案例:主要提供专家案例的某些其他相关案例的描述，以表达案例间的相互关联性。
[0049]3.故障征兆
[°05°]故障征兆号:构成与案例号类似。
[0051]故障征兆描述:主要存储对故障现象的描述信息，机务维修人员通过对飞行数据的分析或者组交流获得对故障的描述信息，可以采用文字描述，也可以采用公式表达。
[0052]征兆数据类型:包括两种类型，确定性数值征兆和非确定性数值征兆。
[0053]数据单位:数据的单位。
[0054]数据值:对于确定性数值征兆，可能有具体的参数值可以表达该征兆的详情。
[0055]模糊关系值:对于非确定性数值征兆，需要用模糊语言来描述故障征兆。本文用模糊逻辑语言逻辑来获取专家经验中语言量的语言真值。
[0056]可信度:故障征兆的可信度，如同案例的可信度定义。
[0057]权重:权重也就是权值，代表征兆的出现对于整个案例的影响程度。1.0代表案例由其决定，0.0代表此征兆跟案例完全没有关系。例如，对于漏油的故障，漏油报警指示灯的权重为I。
[0058]4.维修方式/步骤
[0059]维修步骤号:构成与故障征兆类似。
[0060]维修描述:一个案例可能对应了多个维修步骤。该字段主要表达每个作内容。
[0061]任务号:维修过程中的该步骤所对应的维修手册中的项目。
[0062]说明:对该维修步骤的一些说明。
[0063]最后，在步骤S102-4中，把最后整理后的维修记录按预定的格式生成可供查找的维修数据库。
[0064]在步骤S104中，获取飞机故障的故障特征，其中所述故障特征可以是上述数据结构中故障征兆中的一个或多个信息。
[0065]具体的，当维修人员发现飞机具有故障时，维修人员获取飞机故障的故障特征以用于在维修数据库中查找相应的维修方式。其中，该故障特征可以是故障征兆中的一个或多个信息，例如，故障征兆号、故障征兆描述等。
[0066]在步骤S106中，基于所述故障特征在所述维修数据库中查找出对应所述故障特征的所有维修方式和维修信息。例如，对于故障特征“漏油”，其维修方式有A、B、C三种，则找出所有这三种维修方式和相应的维修信息。
[0067]在步骤S108中，计算所找出的所有维修方式中的各种维修方式的排故成功率。
[0068]具体的，在找出所有维修方式后，需要计算解决该同类故障的各种维修方式的排故成功率。例如，当故障特征为漏油时，其可能是由于a、b、c三个部件中的一个损坏引起的，在本发明中先找出所有解决该问题的维修方式，并列出各个维修方式的排故成功率。假设漏油故障共有10例，其中通过替换部件a后成功排故5例，通过替换部件b后成功排故3例，通过替换部件c后成功排故2例，则替换部件a的排故成功率为50%，替换部件b的排故成功率为30%，替换部件c的排故成功率为20%。即:排故成功率=排故数量/同类故障总数。
[0069]在步骤SllO中，按各个维修方式的排故成功率从高到低显示排故方式。例如，故障征兆描述为漏油报警，通过查找发现对应该故障特征的维修方式有A、B、C三种，其中A的排故成功率为30%，B的排故成功率为50%，C的排故成功率为20%，则先显示出方式B，再依次显示方式A和方式C。
[0070]本发明还公开了一种基于故障案例的飞机诊断维修装置。如图4所示，该装置400包括:建库单元401，其用于对飞机故障的历史维修记录实施整理，以生成维修数据库;特征获取单元402，其用于获取飞机故障的故障特征;查找单元403，其用于基于所述故障特征在所述维修数据库中查找出解决所述故障特征的所有维修方式;计算单元404，其用于计算所述维修方式的排故成功率;输出单元405，其用于基于所述排故成功率显示所述维修方式。[0071 ]以下结合方法流程对本公开所示出的装置进行说明:
[0072]在步骤S102中，建库单元401对飞机故障的历史维修记录实施整理，以生成维修数据库，即:在分析民用飞机历史维修记录的基础上，开展案例筛选、剔除以及合并工作，并针对典型维修案例开展深入分析研究，最终按照所制定的记录表示规范，形成可供飞机故障诊断和维修应用参考的维修记录。
[0073]其中，所述建库单元401中包括:获取模块，其用于获取飞机故障的历史维修记录；删除模块，其用于对所述历史维修记录进行分析，以剔除无价值的排故记录;构建模块，其用于按预定的数据结构，重新构建所述历史维修记录;生成模块，其用于基于预定的格式生成所述维修数据库。建库单元401的运作如下:
[0074]在步骤S102-1中，获取模块获取飞机故障的历史维修记录或，S卩:从历史维修记录中导出各个维修记录。其中该维修记录可以记录在任意格式的文件中。
[0075]在步骤S102-2中，删除模块对所述历史维修记录进行分析，以剔除无价值的排故记录。在维修记录中包括一些无参考价值的维修记录，例如，因阅读灯损坏而替换阅读灯，这些维修属于简单的维修，由于其维修方式是确定的因此并没有参考价值。
[0076]在步骤S102-3中，构建模块按预定的表示结构，重新构建所述历史维修记录，其中包括对维修记录重新分组、合并、去除冗余信息等。
[0077]在步骤S102-4中，生成模块把最后整理后的维修记录按预定的格式生成可供查找的维修数据库。
[0078]在步骤S104中，特征获取单元402获取飞机故障的故障特征，其中所述故障特征可以是上述数据结构中故障征兆中的一个或多个信息。
[0079]具体的，当维修人员发现飞机具有故障时，特征获取单元402获取飞机故障的故障特征以用于在维修数据库中查找相应的维修方式。其中，该故障特征可以是故障征兆中的一个或多个信息，例如，故障征兆号、故障征兆描述等。
[0080]在步骤S106中，查找单元403基于所述故障特征在所述维修数据库中查找出对应所述故障特征的所有维修方式和维修信息。例如，对于故障特征“漏油”，其维修方式有A、B、C三种，则找出所有这三种维修方式和相应的维修信息。
[°081 ]在步骤S108中，计算单元404计算所找出的所有维修方式中的各种维修方式的排故成功率。
[0082]具体的，在找出所有维修方式后，需要计算解决该同类故障的各种维修方式的排故成功率。例如，当故障特征为漏油时，其可能是由于a、b、c三个部件中的一个损坏引起的，在本发明中先找出所有解决该问题的维修方式，并列出各个维修方式的排故成功率。假设漏油故障共有10例，其中通过替换部件a后成功排故5例，通过替换部件b后成功排故3例，通过替换部件c后成功排故2例，则替换部件a的排故成功率为50%，替换部件b的排故成功率为30%，替换部件c的排故成功率为20%。即:排故成功率=排故数量/同类故障总数。
[0083]在步骤SllO中，输出单元405按各个维修方式的排故成功率从高到低显示排故方式。例如，故障征兆描述为漏油报警，通过查找发现对应该故障特征的维修方式有A、B、C三种，其中A的排故成功率为30%，B的排故成功率为50%，C的排故成功率为20%，则输出单元405先显示出方式B，再依次显示方式A和方式C。
[0084]虽然该示例的装置400已经在图4中被说明，但是在图4说明的一个或多个单元可以被合并、分离、重新安排、省略、除去和/或以任何方式被实现。更进一步，示例的各个单元及模块可以被硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何结合来实现。更通常地，示例的上述单元中的任何一个可以被一个或多个电路、可编程的处理器、专用集成电路(ASIC)，可编程逻辑装置(PLD)和/或现场可编程逻辑装置(FPLD)等等来实现。
[0085]对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本公开的实施例。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
【主权项】
1.一种基于故障案例的飞机诊断维修方法，其中包括步骤: 对飞机故障的历史维修记录实施整理，以生成维修数据库； 获取飞机故障的故障特征； 基于所述故障特征在所述维修数据库中查找出解决所述故障特征的所有维修方式； 计算所述维修方式的排故成功率； 基于所述排故成功率显示所述维修方式。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述对飞机故障的历史维修记录实施分析，以生成维修数据库的步骤包括: 获取飞机故障的历史维修记录； 对所述历史维修记录进行分析，以剔除无价值的排故记录； 按预定的数据结构，重新构建所述历史维修记录； 基于预定的格式生成所述维修数据库。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述维修数据库中包括:案例基本信息、故障征兆、维修方式、案例分级。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述故障特征包括以下至少一种信息:机型、ATA章节、故障代码、故障描述的关键词。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述按所述基于所述排故成功率显示所述维修方式的步骤包括:按排故成功率从高到低显示维修方式。6.一种基于故障案例的飞机诊断维修装置，其中包括: 建库单元，其用于对飞机故障的历史维修记录实施整理，以生成维修数据库； 特征获取单元，其用于获取飞机故障的故障特征； 查找单元，其用于基于所述故障特征在所述维修数据库中查找出解决所述故障特征的所有维修方式； 计算单元，其用于计算所述维修方式的排故成功率； 输出单元，其用于基于所述排故成功率显示所述维修方式。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述建库单元包括: 获取模块，其用于获取飞机故障的历史维修记录； 删除模块，其用于对所述历史维修记录进行分析，以剔除无价值的排故记录； 构建模块，其用于按预定的数据结构，重新构建所述历史维修记录； 生成模块，其用于基于预定的格式生成所述维修数据库。8.根据权利要求6所述的装置，其中所述维修数据库中包括:案例基本信息、故障征兆、维修方式、案例分级。9.根据权利要求6所述的装置，其中所述故障特征包括以下至少一种信息:机型、ATA章节、故障代码、故障描述的关键词。10.根据权利要求6所述的装置，所述输出单元按排故成功率从高到低显示维修方式。
【文档编号】G05B23/02GK105955243SQ201610403911
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】王洪, 黄加阳, 刘煜原, 高飞鹏, 陈金, 魏元雷, 晏震乾
【申请人】中国商用飞机有限责任公司, 上海飞机客户服务有限公司