人为因素对航空修理的影响.docx

1、人为因素对航空修理的影响人为因素对航空修理的影响 在现代航空发动机研制中，人机工程设计与分析已 成为发动机的维修性设计的一个重要组成部分。 有关的一般设计规则如下。1.设计产品时应 按照使用 和维修时人 员所处的位置与使用工具的状态，并根据人体的量 度，提供适当的操作空间使维修人员有个比较合理 的姿态，尽量避免以跪、卧、蹲、趴等容易疲劳或 致伤的姿势进行操作。2.噪 声 不 允 许 超 过 规 定 标 准 ， 如 难 以 避免则对维修人员应有保护措施。3.对 维 修 部 件 应 提 供 适 度 的 自 然 或 人工的照明条件。4.应 采 取 积 极 的 措 施 ， 减 少 振 动 ， 避 免维

2、修人员在超过标准规定的振动条件下工作。5.设 计 时 ， 应 考 虑 维 修 操 作 中 举 起 、 推拉、提起及转动时人的体力限度。6.设 计 时 应 考 虑 使 维 修 人 员 的 工 作 负荷和难度适当以保证维修人员的持续工作能力，维 修质量和效率。现代航空发动机技术先进，但结构越来越复 杂，维修费用不断增长，维修人员工作负担不断加 重，先进的金属材料和复合材料要求采用先进的检 测与修复手段，发动机燃油控制器和附件乃至核心 机部件都开始采用以计算机为基础的交互式故障隔 离与诊断方法。因此，维修人员需要完成一些新的， 传统上应由航空电子工程师完成的工作，这样，对 维修人员的要求就更高了。航

3、空发动机维修工作复杂，维修人员工作负 担又较重，比较容易出现工作失误，导致出现不应 有 的故 障。美 国 GE 公司 对它 的几种 民用 发 动机 的空 中停车事件原因进行统计的结果表明，维修失误约 占 全部 原因 的 30%, 要 消除 维修 造成 的故障 ，必须 在 设计中尽量减少与消除导致维修故障的隐患。 对 维修 人员 的主 要限 制因 素包 括：体 力 、不 同 操作 姿势与位置时力量的发挥、维修工具、服装、身体 和视觉的可达性，以及技术水平、决策能力等。还 需要考虑不同等级的维修工作所处的环境，重点是 简化航线维修条件下的活动范围，身体和视觉的可 达性等因数。第一章 航空维修人为因

4、素事故分析 航空维修差错是导致飞行事故的主要因 素，基于 Reason 的 瑞士奶 酪模型并 参考波音 公司的 维修差错辅助决策系统，对维修差错人为因素进行 了划分和说明，为建立维修差错人为因素分析系统 提基本模型。最 近 30 多 年 ， 由 于 航 空 工 业 的 技 术 进 步 和 管 理 水平提高，商用飞行事故率降到了很低的水平，目 前保持在0. 005 %。左右。预测表明，未来1015年， 航空运输量将是现在的两倍， 即使维持目前这样的 低事故率， 飞行事故也将是现在的两倍。 因此， 必 须进一步降低事故率。降低事故率的前提是必须清楚引起事故或事故 征候的原因。 波音公司 2000年

5、 6月公布的飞行事故 报告表明， 19821991 年间已知原因的 264 起飞行 事故中的 39 起（占 15%）是由维修引起的， 是仅次 于飞机设计问题而造成重大事故的第二位因素。1 9901999年间已知原因的135起事故中，机务维 修 差错 引起 的 事 故数 91 起 ， 达 到 67%， 是 最大 的 事 故 因 素 。维 修引 起的 事故 数 8 起， 占 6%。 同时 ， 波 音 公 司 在分 析 较 小 的 事 故 或 事 故 征 候 时 ， 发 现 机 务 问 题 浪 费 惊 人 。 例 如 ， 发 动 机 空 中 停 车 的 20 30% 以 及 与 发 动 机 相 关

6、的 误 飞 和 飞 行 计 划 取 消 的 50%是 由 维 修 差错 引 起 的 ， 而 且 机 务 维 修 造 成 的 事 故 估 计 每 年 花 费 20 到 25 亿美 元， 并且事 故数 明 显地 随机 务 维 修 的 增 加而 增多 。为 了 提 高 航 空 运 输 的 安 全 性 、 可 靠 性 并 降 低 费 用 ， 必 须构 建 一 个 应 用 系 统 ， 以 帮 助 维 修 管 理 机 构 明 确 差 错发 生 原 因 以 及 预 防 措 施 ， 从 而 有 效 组 织 机 务 维 修 ， 避 免 或 减 少 由 机 务 维 修 引 起 的 事 故 或 事 故 征 候 ，

7、保证 飞 行 的 安 全 。 波 音 公 司 已 经 开 发 了 维 修 差错辅助决策系统（MEDA）,这也是波音公司安全管 理 系 统 （ BSMS） 的 一 部 分 。 美 国 海 军 开 发 了 航 空 维 修 人为 因 素 分析 和分 类扩 展系 统 （ HFACS- ME ） 。国内 的 维 修 差 错 控 制 还 是 沿 用 传 统 的 技 术 手 段 ， 处 理 维 修 差 错 信息 的 水 平有 待进 一步 提高 。航 空维 修人 为因 素管 理模 型演 进在日常机务维修时，飞机的机件问题被详细调 查和记录，而维修人为差错因素并没有像机件调查 那样详细。国外有人建议事故调查者调

8、查每一个事 故或事故征候的人为因素，并提出了最大化减少维 修差错的必须程序，这个程序由人为因素事故征候 调查、事故征候数据分析、信息反馈、公司文化、 人为因素培训五个部分有机组成。为了有一个成功的维修人为因素管理程序，使 上 述所 有的 程序 组件 有效 地一 起工 作， 1972 年 研发 了 SHELL 模型， 1987 年进 行了 修改 。 SHELL 模 型的 基本内容是指在维护环境中活件（指人或团队）与 硬件和软件的相互作用对于减少维修差错有积极或 消极的影响。其中，软件指维护程序、维护规则、 维护手册等；硬件指维修工具、维修设备、飞机等； 维 护环 境指 物理 环境（ 灯光 、噪声

9、 、天 气等 ）、组织 （ 机 构 、 团 队 ）、 经 济 因 素 （ 竞 争 、 市 场 因 素 ）； 活 件（个人）指个人的身体健康状况、知识、态度、 性格等；活件（其他）指团队协作、领导能力、工 作规范、沟通等。1990 年 Reason 在 对以前 模型 分析 综 合的 基础 上，提出了瑞士奶酪模型 Swiss (lie cs c M o d c I ), 其思想是将维修差错人为因素分级管理，认为事故 的发生是由非安全的组织因素、非安全的监管因素、 非安全的预先处理导致非安全的机务维修引起的。 这个模型后来成为了工业标准。第二章航空维修人为因素管理系统分析1.系统功能Reason为描

10、述系统性和组织性的差错提供了完 美的理论模型，应用其理论可阻断导致事故发生的 事件链，系统应具备的功能为：建立局部危害性的 认识和感知功能、当危险临近时提供警报和警告功 能、恢复系统到安全状态功能、提供危险和潜在损 失的安全隔离功能、消除维修风险的功能、提供避 免和挽救维修失败所引起的危险的方法、事故征候 预测、风险评估。2.维修差错预防分类在维修差错预防实施过程中，由于维修的设备、 人员、程序和工作环境等不断变化导致“漏洞”出 现，而“漏洞”又导致事件链的继续，从而导致事 故 的产 生。如何 识 别并消 除“漏 洞”，必须在 Reason 模型的基础上进一步进行人为差错预防分类，在此 将其分

11、为管理状态、机务人员状态、工作环境、机 务维修四类，保证维修管理和监督人员有效地干预 维修工作并提供进一步的预防策略。管理状态、机务人员状态和工作环境可以独立 或组合影响机务维修。不安全的机务维修可以直接 导致事故或伤害，或者导致潜在的维修故障。管理状态建立在组织一级，与可维护性设计、 指令性的维护程序、标准的维护操作相关，它可能 由于这些环节的不适当直接导致维修状态。机务人员状态包括身心状态、机组协作、预先 准备等因素，直接影响单个的机务人员。工作环境包括环境、设备和工作间等因素，影 响一个或多个机务人员。机务人员维修活动可能导 致差错或违反规定。从飞机设计，使用到维修的整个一系列过程都 是

12、以人为中心，人的活动贯穿全过程，因此，最终 的实际活动的结果肯定包括了人为因素。人不同于 机器，人的行为受到太多的影响，比如、情绪、环 境、天气生理、家庭等，这些不特定性，决定了人 的行为会出错的，不同的人会出不同的错误。人的 行为是有意识的，受到大脑的控制，没有人能保持 人的大脑活动任何时候都处于高度思想集中的良好 状态，当某些特定行为不受大脑控制时，人的自身 行为就会出错，即产生人的差错。第三章 维修人为差错的分类 维修人为的差错基本可分两类：一是操作差错；二 是系统差错。1.操 作 差 错由 于操 作者 自身 的行 为能 力或 偏差 ，造 成 维 修工作之后产生缺陷或差错。主要分以下几种

13、类型： （ 1）技 术型 差错 ：这类 差错 是指 维修人 员因缺乏必要的专业知识和操作技能，从而产生实 际维修达不到的实际的技术性能和安全要求的结 果。这类问题多发生在专业知识和操作技能不胜任， 操作者不能评估自己的行为后果，想做好但做不好。（ 2） 维 修 作 风 型 ： 是 指 维 修 者 自 身 行 为习惯的不规范，工作 缺乏责任心，维护作风差，工作马虎，盲目蛮干， 不按规章制度和操作程序产生的差错。这种差错的 发生往往是一种团体文化反映，这种团体文化宽恕 了未经批准的作法，使规章制度的拆装程序被人的 感情所替代，维护人员的行为不能被规范的结果。（ 3）个 人因 素型 ：是指 由于 工

14、作 者个人 原因，造成维修工作 中精力分散，缺乏对事物的判断能力造成的差错。 例如，家庭矛盾、意外打击、患病、睡眠不足等方 面的影响，造成工作者工作的注意力不集中、体力 不支、疲劳与厌倦，从而产生工作差错。2.系 统 差 错由于维修组织管理不正确、有效地协调维修过程中 的人-机-环境各环节相互关系，从而无法满足不断 增加的维修要求，导致的缺陷和差错。维修管理是 为了有效实现维修目的所惊醒的组织、计划、控制、 协调与纠正的系统管理过程，通过对工作程序、规 章制度、技术、设施进行管理，使维修活动有序的 进行。任何环节的贯彻执行不利，都有可能引发系 统差错。其主要表现有以下几种形式。（1） 维修管

15、理不力：是指由于 维修管 理本身的体系、制度等 与实际维修要求之间产生的偏差，从而造成维修工 作中的差错，例如，规章制度不健全、工作程序、 技术标准不规范，或可操作性差，执行不力，操作 混乱，违章操作的维修管理不力，将直接导致差错 的产生，危及安全。（2）设 施和环境 ：维修 设施或设备 、人 力、维修环境无法满足维修的要求，而导致的差错。 工作环境对维修有很大的影响，例如，大量的航空 器维修工作是在室外和夜间执行，仅靠手电提供照 明亮度显然不够。发动机、APU的运转或是气源车、 电源车等噪 声可导致疲劳、 听力下降、 头晕等，都 将影响维修工作，都有可能是导致差错产生的根源。（3）潜在失效：

16、是指航空器维修检查时 一种缺陷或不安全状态没有被检查出来或未发现。 这种差错往往可能是维修经验、 维修工具定位和设 计、 技术文件或手册不完善等导致的。第四章 人为差错发生的特点及其原因 近年来维修中人为因素问题越来越受到人们重视。 波 音 公 司 推 广 的 “ 维 修 差 错 断 法 （ MEDA） ” 、 国 际 民 航 组 织 （ I CAO） 的 “ 飞 行 安 全 与 人 为 因 素 研 究 组 ” 、FAA 委 托 美 国 西 北 大 学 编 写 的 “ 航 空 维 修 人 为 差错实用指南”等都是为了研究人为因素的问题， 以便从系统管理上有效地防止和减少人为差错的发 生。这也是

17、航空维修重要的课题。 人为差错发生的主要特点及原因是:1.引 起差错 的问 题 相对简 单，后 果却 可 能极其严重 对操作类型的差错，往往是由于维修作风、责任心、 人员综合素质等的原因所致，差错往往是由很简单 的问题所致，例如，错误安装、漏装、带工具飞行 等。由此产生的后果可能极其严重，甚至是不可挽 回的。2.在 人 机 环 境 系 统 中 多 种 因 素 综 合 差错的发生往往是在人机环境系统中多种因素 共同作用的结果，单独强调某一方面，都是片面的、 不科学的。因为随着科学技术的不断进步，航天器 越来越复杂，对管理、技术条件、人力资源、设施 的要求也越来越高，部门、专业的界限变得模糊。 问

18、题、差错的原因往往是多方面的，可能涉及多个 部门、多个环节存在问题和缺陷。例如，由于维修 人员个人因素导致的差错，就肯定暴露出了管理中 的思想工作方面的缺陷和监督检查机制的不健全以 及其他方面的问题。3.维 修 管 理 上 的 缺 陷 每起人为差错的发生，其背后都肯定可以发现维修 管理方面的不足和缺陷，因为，管理本身就是一个 规范人的行为和协调行为冲动的过程。从每起人为 差错背后，找出管理工作的不足，改进管理工作， 修改管理程序，通过不断的实践总结，形成完善的 管理机制，从而减少、避免维修人为差错。4.维 修 人 员 思 想 不 稳 定 各航空公司机务维修人员一方面是苦和累的工作及 工作环境的

19、恶劣，并且承担着巨大工作压力、精神 压力。另一方面，是科学技术的进步和维修人员自 身的知识水平的矛盾，需要不断的更新、增加知识， 提高知识水平，这对维修人员不断提出更高的要求。但是维修人员无论从工作压力、强度、领导重视或 是待遇，都会感到有相当的差距。另外，外界经济 发展和活跃，也在一定程度上影响了维修人员思想， 导致维修人员思想不稳定。第五章建立科学的维修管理体系，减少、杜绝人为差错 人为 因素 科学 有一 条著 名的 8020 原则，即 用 人为因素科学的方法对大量的人为差错进行研究， 得 出 研 究 结 论 是 80%人 为 差 错 的 原 因 出 在 管 理 环 节 上 即系 统差 错

20、，20%是维 修人 员个人 的 原因 即 操作 差错 。即 使是 这 20%的个 人原 因，其 背 后都 可 以发现管理上的缺陷、不足，也就是说通过发现管 理上的缺陷，不断改进，建立起完善、科学的管理 体 系，是 可以减 少 、杜 绝这 20%的个 人差错 的 。因 为 凡是有人机的场所，都可以用人机环境系统 工程知识体系，去处理与管理所遇到的问题。所以， 只有通过对有组织、有系统的全面科学的管理，才 能最大限度地抑制人为差错，最终达到减少、杜绝 人为差错的目的。这就要求建立科学的维修管理体 系。具体建议如下。1. 提 高 维 修 人 员 中 综 合 素 质 应 该 是 维 修 管 理体系中的

21、一个重要管理内容。维修人员的综合素 质主要包括思想品质、心理素质、思维方式、工作 作风、文化理论、专业技术等多方面的内容。对人 化理论、专业技术往往是通过培训的手段提高，但 对提高维修人员综合素质，只有通过科学管理强化 思想品质、工作作风教育并规范人的行为，才能得 到实现。2. 管 理 制 度 的 实 施 、 落 实 及 相 应 的 监 督 机 制的建立是管理工作的重要内容。在管理机制的建 立是管理工作的重要内容。在管理过程中仅仅有了 规章制度远远不够，更重要的是建立完善的落实监 督机制，及时发现并纠正维修工作的不规范行为， 从而杜绝差错隐患。3.对 工 作 设 施 和 环 境 应 该 建 立

22、 相 适 应 的 管理制度4.对 维 修 偏 差 、 维 修 差 错 应 该 进 行 科 学 的 综合评判、分析。在考虑人为差错时，应该改变往 往从个体而不是整体上进行思考分析的管理方式， 更重要是要从管理系统中分析和发现缺陷和漏洞， 找出差错的根本原因。从而纠正管理漏洞、修订管 理制度，并不断地在实践中总结、分析、研究到再 修订，从而形成闭环的、科学的管理系统。5.建 立 人 力 、 人 才 资 源 开 发 管 理 体 系 。 人 才资源开发的内涵主要是：人才规划、人才培训、 人才使用和人才配置。这五方面是相互联系、相辅 相成的有机整体。建立起有利于人才的吸引、发现、 成长、激励、使用的机制

23、，从而真正实现人才作用。 结合实际现有条件制定人才发展战略；拓宽用人、 育人渠道；制定长期的、分层次的培训计划，结合 特点围绕重点项目、重点专业、重点人才、重点培 训，以点带面带动整体素质的提高；定期对人员素 质进行评估。充分发挥每个人各自所长；改变过去 用人模式，引入竞争机制，促使人员努力钻研技术， 提高和培养自己的业务水平和素质。总之，有效地 开发人才资源，是深化维修管理的重要标志。第六章结论人为因素知识也更为广泛地应用于人员选拔、训练和检查，以及事故预防和调查中。人为表现力和局限以及非优化的人的行为问题都是人为因素技术的核心问题，只有仔细理解 人为因素，才会找到解决方案。我们要学会真实地

24、 看待人类。人有特殊的属性，有弱点。人的能力和局限是主观存在并受客观因素 的影响，我们应当承认。人为差错是人的行为的正 常组成部分，完全消除人为差错是不切实际的。但 我们通过适当途径可以减少人为差错的发生，并将 差错的影响和后果降到最低程度。航空维修人为因素是导致事故或事故征候 的主要因素，只有清楚诱发事故的因素并分类管理， 才能杜绝或减少事故发生。另外，事故因素调查和 风险评价方法也是维修差错人为因素分析的重要组 成部分，有待深入研究随着世界科技进步和高速发展，航空系统的 的高度自动化是必然的发展趋势。我们要坚信，无 论今后系统的自动化程度有多高，人仍有权对关键 问题做出最后决定，当系统遭到破坏时，人是最后 一道防线，在充满压力的环境中，人的关键地位是 无法取代的。我们既然公认，人对应用航空系统的 安全负最终责任，我们就必须坚持以人为本，保持 人对整个系统的安全指挥是非常必要的。参考文献 航 空 维 修 与 工 程 李 克 武 郭 建胜 周 长 飞 著 北京航空航天大学出版社出版 航空 科学 技术 叶 颖新 张 保金 著 山 东教 育出 版社出版 航 空 制 造 工 程 邓 春 松 等 著 科 学 教 育 出 版 社