从MSG-1到MSG-3看航空器维修思想与理念的转变

1从MSG-1到MSG-3看航空器维修思想与理念的转变MSG——MaintenanceSteeringGroup维修指导小组人类自从发明了飞机，有了维修实践活动之后，就在不断的探索新的维修方式，从“预防性维修为主”的维修方式到MSG1、MSG2维修思想，逐步发展到了科学的“以可靠性为中心”的MSG3维修方式。可靠性为中心的维修方式是建立在性能数据分析的基础上的，通过收集数据、分析数据，找出数据发展变化趋势，以判断系统、部件的可靠性水平，从而采取动态的控制方式进行有针对性的维修工作，以保持系统和部件固有的安全性和可靠性水平。MSG的发展历史各航空公司和制造商们认为，在为新生产的飞机制定定期维修大纲的经验基础上，完全能够开发一种更为合理的指导维修的判定过程。1967年，美国联合航空公司以书面形式发表了《应用决断图制定维修大纲的逻辑分析方法》，形成了MSG1的雏形。1968年，美国几家航空公司和飞机制造厂商的代表组成了一个维修指导小组（MaintenanceSteeringGroup，简称MSG），制定了名为《维修评审和大纲修订》的MSG1文件。1970年，为了制定一个能适用于各种飞机制定维修大纲的逻辑分析规则，美国各航空公司各飞机制造厂的代表又组成了第二个维修指导小组，制定了《航空公司/制造厂维修大纲计划文件》，即MSG2文件。1979年,美国航空运输协会(ATA)成立了一个特别工作组对MSG2进行析，并提出改进建议。ATA公布了修改后的手册，1993年末，美国联邦航空管理局(FAA)批准格的方法，为新型运输类飞机制定定期维修需求，这就是MSG3。MSG的维修思想与理念MSG1：全新理念的维修MSG1应用分析决断方法是专用于波音747飞机的维修大纲。MSG1颠覆了“以预防性维修为主”的传统维修思想理念，成为第一个采用逻辑决断方法和程序指导制定维修大纲的文件。MSG2：面向过程的维修MSG2是针对维修方式的分析逻辑。人们把在波音747项目上获得的经验应用到所有新研制的飞机上，为了做到这一点，更新了判定逻辑，删除了某些特定的747过程信息，剩下的通用文件即为MSG2。根据MSG2方法制定的维修大纲，2主要针对飞机的每类组件（系统、部件或设备）采用“从下往上”的分析方法，其分析结果是为指定的各组件确定适宜的维修方式。作为20世纪70年代制定新飞机维修大纲的指导文件，MSG2确定了三种维修工作方式，即：定时（HT）、视情（OC）和状态监控（CM）。MSG3：面向任务的维修MSG3是针对维修工作的分析逻辑。根据MSG3制定的维修大纲，主要针对飞机的系统/分系统的维修工作。采用“从上往下”或称“故障结果”逻辑方法，从飞机系统的最高管理层面而不是在部件层面进行故障分析，确定适合的计划维修任务，以防止故障发生和保证系统的固有可靠性水平。它所采用的“从上往下”的逻辑方法，着眼于系统功能失效时的潜在影响、确定故障的能力和故障及维修的成本。基于这个原理有效维修系统的目标是：1、确保实现飞机固有的安全性和可靠性水平2、当偏离发生时能恢复到固有的安全性和可靠性水平3、能够从固有的可靠性不适合的项目中获得改进设计MSG3的维修原理MSG3原理是一种以可靠性为中心的维修原理,它可以显著降低维修成本。最新投放市场的许多公务机和大型客机都是基于这个原理设计生产的。公务机制造商采用一种名为MSG-3(维修指导小组3)的维修原理,以期降低40%的维修费用。据支持者说,它能在毫不影响可靠性或安全性的情况下取代以前广为采用的定期大修。/湾流0V和加拿大飞机公司的/挑战者0604正是根据MSG-3原理设计并制造的两种最新型的公务机,庞巴迪宇航公司加拿大飞机公司的/区域喷气机0的设计也采用了MSG3原理。维修指导小组(每一种机型有其独立的维修指导小组)由营运人、OEM、供应商、维修公司和管理机构组成,起源于70年代的民用航空运输时期。MSG过程的目的是推出一种方法,利用它可以制定出一套为管理机构、营运人和生产商三方都接受的维修大纲。为此,编制了一本/使用方法和程序0手册,用于记录确定维修需求的判定过程。MSG-3的原理基于概率和可靠性。可靠性被定义为:一个部件或系统能无故障地存活到指定使用寿命的概率。它是一种以百分率为表达形式的质量指标值。例如,如果一个部件故障率为0.0013%,那么其存活概率就为99.9987%。多年来,航空工业采用概率值作为其所谓的/定时0维修原理的基础,它的特点是在一个保守的时间范围内定期更换部件以最大可能地防止出现随机故障。/定时0维修是必须拆卸并更换系统而不管它们是否失效,这样一来,许多部件在它们达到可用寿命之前就要被废弃。在系统失效之前就更换系统,费用是很高的。由于维修费用在飞机使用费用3中占的比率很大,没有营运人愿意承担被称之为/过度维修0的费用。因此,/定时0维修在80年代就不再受欢迎了,当时,联合航空公司的一项研究显示,定期被纳入该维修项目,海军的238架P-3系列飞机中的200架飞机将要重新整新。P-3系列飞机的平均飞行时间已达12000h,服役年限已达20年,已经出现了严重的腐蚀问题。其改进工作包括换装由Mooney飞机公司制造的新的水平尾翼和更换多个结构零部件。此外,凡不属于核心机型的C-9和T-39、T-45、T-2教练机皆由私营公司进行维修。同时,Navair也在寻找私营企业来担负某些系统,特别是那些最初开发用于民用飞机的系统的长期保障职责。例如,Navair已将V-22倾转旋翼机的T-406发动机的所有中级和后方维修业务交给了该发动机原制造商罗-罗/艾利逊公司,海军只负责T-406的中队级(外场级)维修。目前,Navair的维修基地只承担总维修工作量的50%,其余50%的维修工作由私营企业来负责。Navair为1999年制定了一个与维修基地有关的关键性举措是将向综合维修方案(IMC)过渡。IMC是一种积极的维修计划,它是利用以往的可靠性数据来安排更频繁的、更有针对性的修理事务,以便及时解决问题,避免出现严重的结构损伤。该计划还包括采用多轮周期性改进和预先准备必需物资。IMC的4个实验性项目正在维修基地实施,它们是F/A-18、H-60、E-2/鹰眼0和S-3/北欧海盗0。频繁更换系统并不能提高系统的可靠性,相反,研究显示可靠性取决于设计和部件的固有耐久性,而不是维修的次数。得到这一信息后,主要的飞机制造商开始把定期大修搁在一边,取而代之的维修技术是通过目视检查、测量、测试或其他不拆卸的检测或大修的方法经常地评估系统。这些措施通常被视为/视情0监控,确定一个部件是否可用到下次定期评估时,或者是必须修理或更换。在实行了多年自底向上的在部件级实施的使用维修大纲后,航空工业现在又重新确定建立维修大纲的方法,该方法已经转变为一种自顶向下的、根据飞行日志进行监控、采取预防性维修的维修大纲。MSG3的目的是以最少的实际费用来保持部件安全运行的固有设计水平,在确定目标时,承认维修大纲不能纠正安全性和可靠性固有设计水平的缺陷,维修大纲只能防止这种固有水平的恶化。如果发现固有的设计水平不令人满意,必须采取工程行动来进行改进。为了在设计中提高部件和系统的可靠性,NASA采用MSG3原理设计和建造航天飞机,这是因为航天飞机是由成千上万个独特而又复杂的系统组成的,不能在预定的维修时间内采用现成做好的系统进行拆换。目前,MSG3已经成为民用航空的支柱。但是许多民用飞机的制造商、公司营运人以及修理工厂对这种以可靠性为中心的维修仍持反对态度,他们相信定期维修时更换部件要比定期检测、只在必须时才更换部件的方式更为安全。到了90年代,公务机运营的经济性和可靠性已经迫使航空工业来重新评价他们原来的做法,并将MSG3的重点放在检测和评估上而非拆卸和更换上。4查找故障,找出并处理好问题而不是更换外场可更换的单元,是MSG3的关键要素。可以提供安全维修的方法不止一种,金钱并不是解决任何问题的唯一方法,受到过良好培训的、具有优秀查故技能的技师能以合理的费用进行可靠的维修,他们不会浪费零件或者金钱。除了降低维修费用之外,持续的检测也能为机体制造商提供大量的数据,反过来能使OEM改进飞机系统和部件的可靠性。最新型的远程公务机,例如以色列飞机工业公司/银河宇航公司的/银河0、/挑战者0604、赛斯纳/奖状0X、达索/隼0900EX和/湾流0V,其中许多系统都是根据MSG3维修原理在收集的数据基础上重新设计的。例如,装备在/挑战者0604飞机上的美国通用电气公司的CF34发动机总是需要在飞行3000小时后进行一次热端检测(费用约为5万美元)、飞行6000小时后进行一次大修(费用高达50万美元)。应用MSG3维修原理之后,消除了/定时0的热端检查和大修。现在,维修需求是每1600小时进行一次孔探仪检查,根据保修期进行大修。美国利尔喷气公司和庞巴迪航空服务公司也都已经执行了新的维修评估技术,允许飞机两次检查之间的时间间隔从每200飞行小时提高到每300飞行小时,提高50%。机体制造商在利用MSG3原理设计最新一代公务机获得的经验的基础上,正在计划将MSG-3大纲应用于老式飞机的维修。例如,湾流宇航公司在过去两年里参与了维修指导小组的研究工作,将一项类似于为/湾流0G-V制定的维修大纲应用于/湾流0IV上,希望GIV的维修费用能下降25%。麦道公司为它的老型飞机制定了MSG3维修大纲,从最早的DC-8飞机起,包括DC-9、MD-80、MD-90、MD-95(波音717)、DC-10和MD-11飞机,它的签派可靠性和维修工程小组已经为湾流公司、印度尼西亚的国营印度尼西亚飞机工业有限公司、捷克的莱特公司等提供了咨询服务。波音公司的老型737和747-400是根据MSG1到MSG3的部分原理设计的,目前还没有为这些飞机制定MSG3大纲,但它的757、767、777和下一代737飞机的设计已经采用了MSG3原理。所有的空中客车飞机都是采用MSG3原理设计制造的。（MSG3的维修原理部分内容摘自《航空工程与维修》1999/2）班级：080141H姓名：肖庭文学号：080141827时间：2010年11月16日