王錦申 周激光

1 現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

大型航空公司的運行集中表現(xiàn)為三個主要特征：首先是飛機數(shù)量多，機型種類多，飛機的構(gòu)型多而且變化頻繁。以國內(nèi)某大型航司為例，截至2019年1月，已運營包括波音787、777、737系列，空客A380、A330、A320系列等型號客貨運輸飛機超過840架，數(shù)量和構(gòu)型都極其龐雜；其次是基地分散、人員分散、資源分散和管控分散，大型航司均為多基地運行，飛機的維護地點不固定，技術(shù)力量和維修資源的配備也是參差不齊；同時業(yè)務(wù)規(guī)模的需求也導致飛機的日利用率越來越高，相對造成可用于維護的時間越來越短，而且常常為碎片化的小塊時間，給維護工作的計劃和實施都帶來了較大的難度。

與日益繁復的機型、飛速壯大的機隊規(guī)模和頻繁的起降頻次相比，國內(nèi)航司的維修管理部門也在不斷提升自我，并取得了一些令人矚目的成績。但是限于整體的數(shù)字化程度不高，基于傳統(tǒng)信息化的建設(shè)理念決定了各種系統(tǒng)變得日益龐雜繁瑣，數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象普遍存在，數(shù)據(jù)的整合和一體化程度受限，而且系統(tǒng)的敏捷性也日趨變差、擴展能力不強。基于這種手段的維修管理必然是粗放的，機體、發(fā)動機、各部件及越來越多的軟件構(gòu)型，分別分散在不同的工程管理部門進行記錄，記錄的時效性和準確性無法得到有效的保證，維修人員無法及時獲取最新最準確的構(gòu)型狀態(tài)，更無法做到針對性的精細維修，維修的結(jié)果也無法準確地映射為構(gòu)型數(shù)據(jù)的變化。雖然國內(nèi)大型航司目前都保持了相對較高的可靠性水平，卻也為了維持這種水平付出了不菲的代價。如此種種，不僅給航司的運行帶來了諸多限制，也限制了民航維修業(yè)的進一步發(fā)展提升。

市場環(huán)境的不斷變化提出了更大的挑戰(zhàn)。2020年新冠疫情對航空業(yè)造成了前所未有的打擊，全球航空業(yè)收入客公里跌入谷底，預(yù)計2020年全球航司的收入客公里將下降38%，即損失2520億美元營收，堪稱是史上最嚴重的行業(yè)危機。盡管航空業(yè)正在逐步恢復，但預(yù)計在未來5年內(nèi)仍舊無法恢復到疫情前預(yù)測水平，預(yù)計2021年全球航司收入客公里將比疫情前降低32%，到2025年也依然將降低10%。

維修市場與航空運輸業(yè)市場密切相關(guān)。過去的5～10年間，航空維修市場伴隨著航空運輸市場的發(fā)展一直處于增長的態(tài)勢。而這次疫情期間，航空維修市場同樣也遭到了沉重的打擊。前所未有的危機帶來的現(xiàn)金流和生存問題導致航空公司對維修成本的管理力度越來越強。再加上傳統(tǒng)維修行業(yè)多年來對航空運輸業(yè)的依存度本身就很高，市場格局也已基本固定，業(yè)務(wù)基本局限于傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)之中，沒有明顯的變化，也沒有突破業(yè)務(wù)本身的意愿。隨著關(guān)鍵零部件維修市場競爭的加劇，航材性能的逐步提升，進一步壓縮了航空維修業(yè)的價值空間。

2 愿景和目標

如何改變這種困局，業(yè)內(nèi)同行們已經(jīng)開始了一些積極的嘗試，如通過數(shù)字能力的構(gòu)建、商業(yè)模式轉(zhuǎn)型、合作聯(lián)盟建立等，力求突破傳統(tǒng)價值定位，對內(nèi)、對外輸出新的價值，創(chuàng)造新的盈利點。

與此同時，近年來除了適航的飛機外，外界對于民航維修業(yè)也有了更多的期待和需求，目標市場的范圍由單一的飛機維修需求，逐步擴展至航空公司內(nèi)部其他業(yè)務(wù)部門、供應(yīng)鏈上下游企業(yè)、航空聯(lián)盟乃至監(jiān)管部門和科研院所，民航維修業(yè)應(yīng)該抓住數(shù)字化轉(zhuǎn)型的機會，從需求出發(fā)，挖掘或重構(gòu)自身能力，創(chuàng)新商業(yè)模式。

全面的數(shù)字化不僅包括構(gòu)型管理、生產(chǎn)計劃、技術(shù)標準、維修記錄等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的數(shù)字化，也包括諸如人員管理、績效評估等管理流程的數(shù)字化，再加上對于飛機技術(shù)數(shù)據(jù)的全面分析應(yīng)用以及與新技術(shù)的結(jié)合。一言以蔽之，維修管理就是要實現(xiàn)由“IT支撐和服務(wù)于維修”向“數(shù)字化驅(qū)動和引領(lǐng)維修”的根本性轉(zhuǎn)變，從而打破現(xiàn)有瓶頸，實現(xiàn)安全性和可靠性的進一步提升。

同時，通過對現(xiàn)有能力進行數(shù)字化解構(gòu)和重構(gòu)，更加靈活地對各項服務(wù)進行重組、打包和模塊化輸出，形成以構(gòu)型為核心的多種服務(wù)組合的解決方案（服務(wù)包或產(chǎn)品包），向公司內(nèi)部部門（營銷、服務(wù)及運控）和外部客戶靈活高效地輸出高價值的針對性服務(wù)。

3 規(guī)劃與設(shè)計

3.1 總體建設(shè)思路

新的階段引發(fā)新的思考，結(jié)合建設(shè)愿景和對疫情沖擊、行業(yè)困局等的深入思考，本文提出“對內(nèi)建平臺，對外建生態(tài)”的總體建設(shè)思路，如圖1所示。具體如下：

1） 定義核心業(yè)務(wù)價值：樹立新的服務(wù)理念，基于飛機的全生命周期，從飛機的維度看需求，以飛機構(gòu)型為核心進一步挖掘價值點；

2） 重塑業(yè)務(wù)流程：一方面進一步提升傳統(tǒng)維修的核心業(yè)務(wù)能力，從流程、組織、成本/績效管理等方面進行優(yōu)化，另一方面發(fā)展服務(wù)產(chǎn)品化的開發(fā)能力及內(nèi)外部客戶管理能力等，開發(fā)新的能力、有增值地對外輸出；

3） 創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式：從傳統(tǒng)的執(zhí)行者向規(guī)劃者轉(zhuǎn)型，通過價值再創(chuàng)造，以新的運營模式和差異化能力架構(gòu)承擔更多頂層規(guī)劃的工作，包括制定標準、輸出維修需求等。

4） 打造可信的數(shù)字化平臺：引入新思路、注入新內(nèi)容，將機務(wù)平臺由信息化向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，同時基于生態(tài)演化，發(fā)展數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新模式，并以技術(shù)理念為核心思路，通過共享數(shù)字化技術(shù)能力打造機務(wù)新生態(tài)平臺。不是單純的信息化增強，而是向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，和生態(tài)圈結(jié)合，才能有機會對外輸出服務(wù)。

5） 利用新技術(shù)植入，打通最后一米、優(yōu)化平臺性能、加速平臺自我演進。

3.2 “以人為本”的理念

不同于大多數(shù)公司提出的“改善客戶體驗”的理念，航空維修行業(yè)有其自身的特殊性，它更傾向于“改善員工體驗”，既可以提升效率，也可以提升行業(yè)的吸引力。

目前的員工工作通常有以下幾個特點：一是過多的簡單勞動和重復性勞動，甚至是無價值的勞動，員工缺乏真正去思考“如何把工作做得更好”的時間；二是工作容易被打斷，因為無法隨時獲得需要的數(shù)據(jù)、資料、資源或其他支持。所以常常是工作中途需要跳出正常的工作流程，去尋求所需的東西；三是現(xiàn)有的系統(tǒng)往往有著嚴重的趨同性，“千人一面”，不符合不同崗位的實際需要。而且系統(tǒng)缺乏與人“實時互動”的能力，缺乏對問題的及時反饋。因此，系統(tǒng)的建設(shè)的目的是，為員工提供更加個性化的生態(tài)環(huán)境，更加契合不同崗位的實際需求；更加“上帝化的視角”，對可以使用的資源及其位置了如指掌；使用更多自動化替代的手段，把人從無價值勞動中解放出來，獲得更多思考的時間，實現(xiàn)人員的自我增值；全方位提供資源的直送，為員工工作賦能，打造“沉浸式”的工作環(huán)境。

3.3 以構(gòu)型管理為支撐

理想中的數(shù)字化系統(tǒng)是一個可進化的生命體，如果用人來類比，構(gòu)型就像是骨骼，撐起了人體；各業(yè)務(wù)模塊就像是人體的五臟六腑，負責著不同的功能運作；順暢的業(yè)務(wù)流就像是神經(jīng)系統(tǒng)，負責各業(yè)務(wù)模塊之間的相互協(xié)同；各類手冊、文檔、數(shù)據(jù)流就像是食物和血液，為整個生命體提供著養(yǎng)分。

傳統(tǒng)的構(gòu)型控制理念是以飛機為控制對象，這實際上是一種“粗線條”的控制手法，當然也是受限于技術(shù)能力和管理能力的不足。數(shù)字化的環(huán)境下應(yīng)該從手冊文件、構(gòu)型項、允裝、運行能力、實物/軟件、維修任務(wù)等多層次、多維度嘗試建立部件級的完整的構(gòu)型管理能力，如圖2所示，而且這些構(gòu)型是隨著飛機的狀態(tài)持續(xù)動態(tài)更新的，實時記錄和更新由于維護換件/故障保留、改裝升級、手冊修訂等等帶來的構(gòu)型變更。

通過這樣一套完整的“骨架”，各業(yè)務(wù)功能模塊——“五臟六腑”可以有所依托，確保了各業(yè)務(wù)流程之間的數(shù)據(jù)連通，包括維修方案、航班計劃、維修計劃、工程評估、維修記錄、航材工具等。構(gòu)型控制的顆粒度進一步精細化，從而提供更多的維修工作的“可組合性”，使維修策略可以不斷“動態(tài)調(diào)優(yōu)”，充分利用現(xiàn)有的停場時間，碎片化植入維修工作，減少由于維修工作需要安排額外停場；計劃一旦生成，資源隨即可以做到隨動，直接送達工作現(xiàn)場，做到資源的最優(yōu)化利用，減少無謂的庫存儲備；同時部件化的構(gòu)型控制可以實現(xiàn)“部件畫像”功能，建立以部件為對象的“知識圖譜和專家系統(tǒng)”，進一步提升對故障的研判能力和維修時間的預(yù)估能力，進一步提高放行效率，提升運行保障能力。

由于對于構(gòu)型管理的更高要求，可能還需要采用更加先進和直觀的手段，如3D建模技術(shù)。3D模型不僅可以更好地展示飛機的構(gòu)型狀況，協(xié)助工程管理、維修實施和技術(shù)決策；還可以為其他相關(guān)業(yè)務(wù)部門，如營銷、客艙、運控等提供更加直觀的構(gòu)型服務(wù)。同時，3D模型還可以與其他技術(shù)手段結(jié)合，如AR/VR技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、數(shù)字大屏技術(shù)等相結(jié)合，應(yīng)用于更多的工作場景。建立各機型的3D數(shù)字模型，并建立對應(yīng)的管理平臺和技術(shù)團隊，將3D模型與數(shù)字化大系統(tǒng)深度融合，可以不斷提高構(gòu)型管理水平，確保數(shù)字世界的產(chǎn)品對真實物理產(chǎn)品的準確覆蓋，以及二者的完美協(xié)同聯(lián)動，最終形成“飛機的數(shù)字孿生”。

3.4 以數(shù)據(jù)治理為保障

數(shù)據(jù)治理是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一環(huán)，數(shù)據(jù)治理的成敗直接關(guān)系到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成敗。飛機每天都在產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，大型航司由于其龐大的飛機數(shù)量和業(yè)務(wù)規(guī)模，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)更是“海量”，而傳統(tǒng)信息化系統(tǒng)建設(shè)是零散的、煙囪式的，數(shù)據(jù)也是散亂的、不統(tǒng)一的，由此導致了實際使用中的種種問題，如數(shù)據(jù)無法沉淀下來成為數(shù)據(jù)資產(chǎn)，存在數(shù)據(jù)不可知、數(shù)據(jù)不可取、數(shù)據(jù)不可控、數(shù)據(jù)不可聯(lián)等諸多問題。

1） 數(shù)據(jù)不可知

工作者不知道目前到底已經(jīng)有哪些數(shù)據(jù)，或是不知道這些數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的關(guān)系如何，系統(tǒng)中有沒有能解決自己所面臨業(yè)務(wù)問題的數(shù)據(jù)或是該到哪里尋找這些數(shù)據(jù)。

2） 數(shù)據(jù)不可取

工作者知道自己業(yè)務(wù)所需要的是哪些數(shù)據(jù)，卻不能便捷自助地獲取到數(shù)據(jù)，相反，獲取數(shù)據(jù)需要繁瑣的手續(xù)，或是很長的開發(fā)過程，導致業(yè)務(wù)分析的需求難以被快速滿足，而在大數(shù)據(jù)時代，業(yè)務(wù)追求的是針對某個業(yè)務(wù)問題的快速分析，漫長的需求響應(yīng)時間是難以滿足業(yè)務(wù)需求的。

3） 數(shù)據(jù)不可控

數(shù)據(jù)不可控其實是數(shù)據(jù)標準和數(shù)據(jù)質(zhì)量的問題，這個問題在大型航司一直存在，但是當數(shù)據(jù)量越來越大以后，問題就更加凸顯。例如，維修人員想使用航司系統(tǒng)的數(shù)據(jù)研究一個問題時，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)根本無法進行自動分析，數(shù)據(jù)或是錯的、或是假的、又或是標準不統(tǒng)一。數(shù)據(jù)不可控是從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺開始就一直存在的問題，在大數(shù)據(jù)時代表現(xiàn)得更為明顯。沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準導致數(shù)據(jù)難以集成和統(tǒng)一，沒有質(zhì)量控制導致海量數(shù)據(jù)因質(zhì)量過低而難以被利用。

4） 數(shù)據(jù)不可聯(lián)

大數(shù)據(jù)時代，企業(yè)擁有海量數(shù)據(jù)，但企業(yè)數(shù)據(jù)知識之間的關(guān)聯(lián)仍比較弱，沒有把數(shù)據(jù)和知識體系關(guān)聯(lián)起來，企業(yè)員工難以做到數(shù)據(jù)與知識之間的快速轉(zhuǎn)換，不能對數(shù)據(jù)進行自助的的探索和挖掘，數(shù)據(jù)的深層價值難以體現(xiàn)。

但數(shù)據(jù)治理也絕不是一個運動性的臨時舉措，它應(yīng)該有一個從數(shù)據(jù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)使用等方面通盤的全面考量，建立貫穿數(shù)據(jù)采集、清洗、分析、維護全過程的標準化數(shù)據(jù)管理模式，樹立明確的治理目標。

數(shù)據(jù)治理的初期可能需要通過行政的手段制定治理規(guī)則，自上而下的強制執(zhí)行，確保數(shù)據(jù)規(guī)則的順利初始化；后續(xù)則逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^規(guī)則的完善，由流程牽制，各環(huán)節(jié)互相自主監(jiān)督執(zhí)行的“互相督促式的治理”；最終實現(xiàn)由科技手段保障，完善數(shù)據(jù)版本控制和數(shù)據(jù)編譯的代碼式管理，通過機器深度學習反復迭代實現(xiàn)“系統(tǒng)自我完善”。

3.5 流程重塑和自動化

業(yè)務(wù)流程重塑必須建立在深度理解業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上，尊重業(yè)務(wù)流程的一般規(guī)律，否則將是“無本之木”。

新的業(yè)務(wù)流程需要進一步促進資源的協(xié)同利用，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。例如，CCAR121單位將不限于傳統(tǒng)的“工程管理”和“可靠性分析”功能，而是通過“飛機、部件的動態(tài)構(gòu)型管理”和“CCAR145單位及其他供應(yīng)商等（大供應(yīng)商概念，以下簡稱大供應(yīng)商）的畫像更新功能”實現(xiàn)增強型的“工程管理”和“可靠性分析”，產(chǎn)生“定制化的維修需求輸出”，并通過“全球化的維修能力匹配”選擇“大供應(yīng)商”；而“大供應(yīng)商”需要實時維護自身的“維修能力動態(tài)發(fā)布”，如接收到CCAR121單位輸出的定制化維修需求，則基于本單位的“員工畫像”和資源匹配實施維修任務(wù)，而后實施反饋維修結(jié)果。因此，新流程下的CCAR121單位職能定義為“對內(nèi)管理飛機，對外輸出維修需求”，而CCAR145單位及其他供應(yīng)商主要職能定義為“對內(nèi)管理資源，對外反饋維修結(jié)果、輸出維修能力”。

新流程必須給流程內(nèi)的工作人員優(yōu)異的使用體驗，更加方便、易用和快捷，提供更加個性化的服務(wù)，使工作者感覺更加“順暢、好用”；同時流程應(yīng)該更加“敏捷、柔性”，具有更強的靈活度和更低的變更成本，提升響應(yīng)能力和創(chuàng)新能力。

1） 流程改進方面

a.以構(gòu)型管理為支撐，針對飛機服役全壽命周期，重塑全維修管理流程，打通飛機工程數(shù)據(jù)生產(chǎn)鏈接，服務(wù)可靠性維修理念；

b.以價值創(chuàng)造為導向，端對端定義流程，減少流程中的非增值活動。

2） 系統(tǒng)建設(shè)和自動化保障方面

a.增強數(shù)據(jù)自動采集能力，減少人工錄入：如采用文檔結(jié)構(gòu)化、AR/RFID、圖像識別/OCR等技術(shù)手段，增強數(shù)據(jù)的采集能力或是數(shù)據(jù)的可傳遞性；

b.系統(tǒng)設(shè)計保證數(shù)據(jù)的單點錄入，數(shù)據(jù)自由流動；第三方數(shù)據(jù)按標準使用接口導入。

3.6 新技術(shù)的使用（以AR技術(shù)為例）

新技術(shù)和新手段是對數(shù)字化系統(tǒng)的輔助或延伸，確保系統(tǒng)能夠提供端對端的全覆蓋服務(wù)或提供更加智能和自動化的處理方式。如AR技術(shù)對于數(shù)字化系統(tǒng)的意義在于：AR技術(shù)是對系統(tǒng)視覺、聽覺和觸覺的延伸，解決了“最后一米”的問題，打通人和機器的物理隔離，同時客觀采集工作中人、機的相關(guān)數(shù)據(jù)。

因此， AR技術(shù)是可以為多種維修場景服務(wù)的，而不是僅限于簡單的遠程視頻通話。目前，AR技術(shù)除用于解放雙手、排故遠程指導、疑難故障“專家會診”等基本功能外，還可以實現(xiàn)如下功能：

a.智庫直達功能：把知識圖譜的賦能化資料直接推送工作者眼前，實現(xiàn)“智庫直達”的效果。

b.場景識別功能：對重要節(jié)點的場景進行AI識別訓練，狀態(tài)異常時發(fā)出提醒，并拒絕后續(xù)步驟的繼續(xù)執(zhí)行。比如經(jīng)過大量的照片和視頻訓練，識別滑油口蓋狀態(tài)，當口蓋未正確蓋好時發(fā)出提醒等。

c.復查清單功能：檢查中被標記的疑似故障點還將被列入復查清單，系統(tǒng)自動產(chǎn)生復查清單列表，提醒復查確認，確保維修安全。復查清單、識別功能還可以和結(jié)構(gòu)化工卡簽署相結(jié)合，當狀態(tài)異常時，簽署不能執(zhí)行，進一步保證維修安全。

d. AR技術(shù)對數(shù)據(jù)的客觀采集還可以反哺數(shù)字化系統(tǒng)，為工業(yè)大數(shù)據(jù)積累提供持續(xù)可靠的數(shù)據(jù)來源。

機務(wù)維修工作場景繁多，環(huán)境差異巨大，對于新技術(shù)的使用需要注意結(jié)合具體場景的需求，制定相關(guān)的技術(shù)標準，確保新技術(shù)的使用合規(guī)、合理和合適。

3.7 以敏捷開發(fā)為手段

數(shù)字化和信息化的區(qū)別在于，信息化往往要求產(chǎn)品和服務(wù)的一次性到位，而數(shù)字化對應(yīng)的則是頻繁的更新和迭代。數(shù)字化更類似于知識的積累，人們可以不斷調(diào)整自己的知識結(jié)構(gòu)、豐富知識內(nèi)容，而不需要對自己進行“卸載重裝”。這也決定了數(shù)字化系統(tǒng)的開發(fā)模式必須采取敏捷開發(fā)的思路，先滿足業(yè)務(wù)的實施，“讓系統(tǒng)問世”，通過使用中的感知，系統(tǒng)及時做出響應(yīng)和反饋，實施迭代升級。

基于數(shù)字化系統(tǒng)的整體設(shè)計，和敏捷開發(fā)手段的保障，新平臺將成為一個可進化的生命體，可以在各維度隨著業(yè)務(wù)需求、技術(shù)能力的發(fā)展而不斷進化。細分來說，進化分成四個主要方向——能力進化、數(shù)據(jù)進化、算法進化和構(gòu)型進化。在任何一個分支上有了更新的需求，就是要進行進化的動因；在任何一項技術(shù)上取得了更新的成果，就是要進行進化的時機。結(jié)合模塊化的設(shè)計理念和敏捷開發(fā)的技術(shù)保障，這種進化可以在運行中得以實現(xiàn)。

4 結(jié)束語

誠然，數(shù)字化轉(zhuǎn)型不應(yīng)該只是某一個維修企業(yè)或是某一家公司的轉(zhuǎn)型，沒有一個開放的心態(tài)，必然無法在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的道路上走得更遠、更深，打破了一個公司內(nèi)的孤島，卻去建立一個更大的孤島，知識無法共享、科技無法深入、新舊動能的轉(zhuǎn)換也無法最終實現(xiàn)，這不是數(shù)字化轉(zhuǎn)型所希望看到的結(jié)果。數(shù)字化轉(zhuǎn)型的所有鏈條也不需要某一家企業(yè)完全自主完成，那將會帶來巨大的資源投入和人員困境。數(shù)字化的正確路徑應(yīng)該是秉承“兼容并蓄，開放共享”的心態(tài)，在保護各方數(shù)據(jù)安全的前提下，以營造行業(yè)生態(tài)為目標，樂于接受合作伙伴和外部協(xié)同，推動行業(yè)標準統(tǒng)一，尋求共同進步。

參考文獻

[1]埃里克·托普. 顛覆醫(yī)療[M]. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2013-10.

[2]劉斌，蔡海鵬. 數(shù)字化航空維修體系構(gòu)想[J]. 長沙航空職業(yè)技術(shù)學院院報.2012，12（1）.

[3]涂子沛. 數(shù)據(jù)之巔[M]. 北京：中信出版社， 2014-5.

[4]托比爾斯·哈沃斯. 向云環(huán)境遷移[M]. 北京： 理工大學出版社， 2014-8.

[5]李彤彬，董健康. 飛機維修APS理論[M]. 北京：航空工業(yè)出版社，2017-10.