据航空周刊网站2019年7月9日报道,理想的预测性维护可能会将昂贵的计划外维护事件转化为计划内维护事件,不会发出错误警报,也不会过早拆修价格高昂的设备。这种维护方式绝对不会遗漏任何一个问题,因此漏检率为零;也不会产生不必要的维修或检查,因此误检率为零。
尽管如此预测精度目前在现实世界中尚不可实现,但可作为一种衡量标准,用于对各大原始设备厂商(OEM)以及维护、修理和大修机构(MRO)提供的预测性维修项目进行评估,这些维修项目以互联互通的资产及大量数据为基础,其价值正日益提升。另一大有可为的领域为辅助动力装置(APU)。辅助动力装置实际上与航空发动机类似,而预测性维护技术早在数十年前就已在航空发动机上得到了应用。
汉莎航空技术公司维修加拿大普惠公司及霍尼韦尔公司的辅助动力装置,图中正在修理的是霍尼韦尔131-9型辅助动力装置。
OEM可以根据拥有的设计数据生成实际的预测模型,并根据试验数据对预测模型进行确认和优化。如果这些设备广泛装机,OEM则可从多个庞大机队中搜集运行及维修数据,开展数值分析,提高预测能力。
由多家供应商提供预测服务具有多重优势,首先体现在竞争上。没有哪个用户愿意受制于单一供应商的垄断,无论其提供的服务多么卓越。况且预测分析技术尚处于初级阶段,仍有待完善,不同的团队尝试不同的方式颇有助益。
据霍尼韦尔动力系统副总裁兼总经理Bob Buddecke介绍,目前三分之二的干线客机使用的都是霍尼韦尔的1000磅级APU。霍尼韦尔是波音737系列、波音777系列、空客330系列和空客350系列飞机APU的唯一供应商,是A320系列飞机APU两家供应商之一。
霍尼韦尔新近推出了一项全寿命的预测性维护服务,这项服务依托霍尼韦尔的Forge软件平台,可对包括普惠为A320系列飞机提供的APU在内的所有APU进行预测性维护。目前,霍尼韦尔利用Forge软件平台共为近7000架飞机的APU提供预测性维护。据Buddecke介绍,该服务覆盖737 NG系列和737 MAX系列飞机APU,但未涵盖737 Classics系列,原因是霍尼韦尔未关注该机型。
APU中最为重要的传感器参数包括温度、压力、起动次数及燃气排气温度裕度。APU之外的其他数据也很重要,如APU上游的航线可更换零件的相关数据,因为这些零件也会影响APU的工作。运行环境数据、飞机维护计算机中的数据、快速存储装置中的数据以及飞行数据采集装置中的数据也可提供帮助。通过整合APU及APU之外的其他数据,可做出更好的预测。
APU预测性维护的价值在于将计划外维护转变为计划内维护,以避免对飞行任务造成取消、延迟或干扰。目前,霍尼韦尔通过使用预测技术,提前3-5天告知运营商可能发生的事件、相关风险及应采取的措施,已将APU相关的取消、延迟或干扰事件减少了35%,同时将APU提前拆修事件减少了15%,而且还将故障发现率降低至2%。
尽管预测性服务还有待完善,但它已经节约了很大一笔成本,每年为每架飞机节约了一万至两万美元。
霍尼韦尔的预测工具可适用于多种商业模式。多数情况下,霍尼韦尔是MRO提供商,此种模式下,由霍尼韦尔通知用户、用户了解情况后采取措施。必要时将APU从机翼上拆卸下来,送至霍尼韦尔或其合作伙伴。有时或许只是在翼排故或拆下补偿阀或流量控制器等相对简单的零件。Buddecke介绍说:“我们倾向于采用最简单的方案。”
霍尼韦尔首先是确保APU在翼并缩短排故时间,然后才是通过拆卸下一个航线可更换零件开展尽可能简单的维护工作,最后才考虑按计划、有序地拆修APU。
霍尼韦尔为辅助动力装置提供预测性维护服务,已将APU相关的取消、延迟或干扰事件减少了35%。
法荷航维修工程公司的子公司EPCOR利用Prognos软件为配装在波音737 NG系列、波音777系列、波音787系列、空客A320系列、空客A330系列、空客A340系列、巴航工业170系列及190系列飞机上的霍尼韦尔和普惠的APU—基本涵盖了EPCOR修理的所有APU—提供预测性维护服务。
汉莎航空技术公司推出的Aviatar平台可为空客A320飞机APU提供预测性维护,同时也在增加对其他机型的支持。Aviatar的销售经理Frank Martin表示新的机型会带来更多数据,有助于更精确的预测。
Aviatar可防止APU停车,提高APU性能。例如,滑油温度数据可触发维护,防止停车。对所有停车数据进行分析,查明原因,提高排故水平。
为了预测APU性能退化,Aviatar重点关注燃气排气温度、引气压力、入口导向叶片角度及起动次数等数据。分析这些参数及其他相关参数有助于查明故障原因。飞行计划、航线网络、与APU相关的部件状态等APU之外的数据也可提供帮助。