民用直升机维修培训需求分析方法研究

王晓前，刘 莹，顾吉越

(中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333001)

0 引言

维修是保证直升机正常运行不可缺少的工作，如何让一个不具有维修资质的人员通过训练快速获取维修资质是直升机维修培训的目的。直升机维修培训大纲是规范直升机维修培训科目和内容等信息的文件，它的质量决定了学员维修培训的效果和水平，其重要性不言而喻。目前，国内直升机维修培训大纲编制主要存在两种方式：一种是直接使用国外同型号直升机维修训练大纲；另一种是参照国外相似机型维修培训大纲编制而成。如何科学、合理地自主编制维修培训大纲，使得每一型国产直升机的维修培训大纲具有针对性，以保证学员在经过合理的训练时间和花费较少费用的情况下获得较好的培训效果。而基于维修培训需求分析编制直升机维修培训大纲是目前国外业内普遍使用的方法。由于中国民航局飞行标准司颁发的AC-66-008《维修人员机型资格规范评审及评审结论的应用》仅对维修培训需求分析流程提出原则性要求，如何将原则性要求转变成具体可操作的定量要求，以规范维修培训需求分析工作，是本研究期望解决的技术问题。本文重点在于对维修培训需求分析工作的流程、方法及其判断标准开展研究。

1 维修培训需求分析流程

开展维修培训需求分析应具备的基本要求：确定机型所需执行的维修任务，人员进入条件，任务的困难性、重要性和频繁性分析，任务所需的知识、技能和意识要素以及培训模块的组合等[1]。基于以上要求，结合国内民用直升机型号的实际情况，确定机型维修培训需求分析工作流程(见图1)。

图1 维修培训需求分析流程

2 维修培训需求分析方法

2.1 资料收集

资料收集是开展培训需求分析工作的第一步，目的是收集开展工作所需的支撑材料，这些资料包括：

1)设计构型文件/数据，用于建立机型各系统组成结构；

2)系统设计描述文件，用于了解系统；

3)持续适航文件，特别是维护手册(AMM)，用于确定待分析的维修任务候选项；

4)相关标准，ATA2200或S1000d，用于确定编码，等。

2.2 建立机型结构树

建立机型结构树的目的是明确分析对象的组成层次及其编码。其方法是基于机型各系统的设计构型文件，按照系统设计的组成层次或持续适航文件按S1000D/ATA2200定义的SNS编码对应的系统组成层次建立机型结构树，系统组成结构树应分解到航线可更换单元(LRU)。机型结构树由系统结构组成编码和系统结构组成项目名称组成。

机型结构树按系统、分系统、分分系统、组件/设备部件 (航线可更换单元-LRU)等组成层次列出。

系统结构编码采用S1000D/ATA2200标准定义的SNS编码，参照设计构型和AMM手册的编码确定。编码由6位数字组成，前两位为系统编码，中间两位为分系统和分分系统编码，后两位为组件或设备部件编码，其中，05章-12章结构树按S1000D/ATA2200标准定义结合维护手册任务编码确定。示例见表1中1-2列。

2.3 确定待分析的维修任务候选项

针对维护手册(AMM)每个系统的维修任务，依据维修任务的维修对象，将维护手册中的维修任务在建立的系统结构树对应层次上列出，包括维修任务名称和任务编码，作为维修培训TNA分析的维修任务后选项，示例见表1中3-4列。

2.4 候选项维修任务分析

针对列出的每个维修任务候选项进行内容分析，确定每个维修任务的相关信息要素并判断是否为航线维修任务，为后续分析提供信息支持。包括：

1)维修任务类型：日常、计划、非计划或勤务等；

2)维修任务频度：计划维修任务填写任务门限值/间隔期，非计划维修任务使用系统或部件可靠性指标，新型号可靠性指标使用来自安全性可靠性分析确定的指标，老机型使用机群使用数据统计分析确定的指标；

3)引用任务：列出维修任务中的引用任务；

4)专用工具和GSE：列出维修任务中所使用到的专用工具和店面保障设备信息；

5)航线维修任务：根据航线任务的定义确定维修任务为航线维修任务；

6)专业：确定维修任务是ME或AV。

示例见表1中5-10列，一旦确定任务为非航线任务则停止分析。

2.5 确定进入条件

确定机型培训课程进入条件是开展困难性、重要性和频繁性分析的前提，该进入条件用于确定受训者已经具备的知识、技能和意识。

进入条件用于说明进入本机型培训课程的维修人员所具备的条件，包括所持有执照专业、类别(ME或AV)，维修经验及其他条件(如语言等)。

2.6 维修任务困难性、重要性和频繁性(DIF)分析

针对确定的航线维修任务进行DIF分析。它是以满足进入条件的维修人员为基准，对每一航线维修任务进行困难性(Difficulty)分析、重要性(Importance)和频繁性(Frequency)分析，确定需要实施培训的维修任务项目。维修任务DIF分析原则如图2所示。基于维修任务依次进行维修任务困难性分析、重要性分析和频繁性分析，最后识别确定需实施培训的维修任务项目。其中，选择表示维修任务需实施培训，放弃表示维修任务无需实施培训。示例见表1中11-20列。

图2 维修任务DIF分析原则

2.6.1 困难性(Difficulty)分析

维修任务对于学员是否困难应考虑以下因素，只要具备其中任何一个因素就应当认为是困难的：

1)完成任务需要两名或两名以上经受培训的维修人员配合才能完成；

2)完成任务需要使用较为复杂的专用设备和工具；

3)由于防差错设计不够理想(例如，某些用箭头表示安装方向等)，安装的部件可能存在未按要求的方向安装的风险；

4)完成任务创建维修通道需要拆卸除口盖以外的其他零部件；

5)完成任务需要较复杂的程序步骤或较长的时间周期；

6)正常情况下完成任务可能需要反复1次以上，例如：旋翼锥体动平衡调整，对于缺乏旋翼安装经验的维修人员，在安装旋翼后进行旋翼锥体动平衡调整时往往一次难以满足要求，需要反复调整才能最终达到要求；

7)完成任务需要专项技能，而且该技能必须通过专业培训才能具有，例如：旋翼敲击检查，该检查是通过敲击产生的声音来判断旋翼的状态；

8)任务目标与周围系统或部件相似度高，容易混淆；

9)目视检查的区域难于接近，或需要依靠手电筒、折动镜等工具；

10)任务目标所处的位置导致维修人员完成任务所处的空间狭小或位置不便于进行任务操作。

2.6.2 重要性(Importance)分析

维修任务对于学员是否重要应考虑以下因素，只要具备其中任何一个因素就应当认为是重要的：

1)维修任务涉及对象可能会给直升机带来安全性影响；

2)维修任务涉及对象可能会给直升机带来重大经济影响。

2.6.3 频繁性(Frequency)分析

维修任务是否频繁应考虑以下因素，只要具备其中任何一个因素就应当认为是频繁的：

1)计划任务周期短，如日常检查项目、勤务项目和100飞行小时内计划维修项目；

2)设备/部件可靠性低，经常出故障，导致维修频次高；

3)维修任务在维护手册中引用频次高。

2.7 知识、技能和意识(KSA)分析

针对上述分析确定需要选择的任务和子任务，逐个分析执行该任务或子任务所需的知识、技能和意识，具体包括如下典型方面：

1)知识(K)是指支持满足进入条件的维修人员完成该任务所需掌握的知识点，包括组成、功能、原理、技术指标、交联接口关系、位置信息、参数、告警和故障指示信息以及控制操作信息等。

2)技能(S)是指满足进入条件的维修人员完成所需的维修操作技能和能力，包括：

① 维修通道识别和建立能力；

② 设备/部件及其位置识别能力；

③ 设备/部件拆装操作能力；

④ 目视检查中故障和缺陷识别判断能力；

⑤ 功能和操作检查中故障和功能失效的识别能力；

⑥ 控制面板、开关、按钮以及操作手柄识别和使用能力；

⑦ 各种指示、告警、故障信息等判读能力；

⑧ 供能系统接通和断开操作能力；

⑨ 使用专用工具和GSE的能力。

3)意识(A)是指维修过程中需要了解和掌握的安全意识和沟通协作意识，如维修任务中的“警告和注意”信息，需其他人员配合完成的团队沟通协作意识等。

示例见表1(续)中1-19列。

表1维修任务培训需求分析样例

表1 维修任务培训需求分析样例(续)

2.8 培训要素和模块的组合

1)整合目的

整合的目的就是确定培训任务项目—培训模块/课程提纲。为培训时间评估提供参考，也为培训教材和课件编制提供输入。

2)整合方法

整合是对每一维修任务分析确定的所需知识点、技能和意识进行整合，以确定是基于系统还是基于子系统、子子系统或部件/设备开展培训的培训任务项目—培训模块/课程提纲。如果涉及其它系统/设备的维修所需知识点、技能和意识，则确定是否转移到其它系统进行整合。示例见表1(续)中20-21列。

3)整合原则

整合原则应考虑系统、子系统、子子系统或部件/设备的复杂性、交联性和重要性等。

2.9 培训时间、方式和手段评估

针对整合后的每一培训任务项目—培训模块/课程提纲确定培训方式、建议的培训时间和培训支持手段。示例见表1(续)中22-26列。

1) 培训方式确定

培训方式包括理论培训、模拟培训和实操培训。所需知识一般采用理论培训，所需技能和意识一般采用模拟+实操培训。

2) 培训时间确定

培训时间以小时为单位。应针对整合后的每一培训任务确定建议的培训时间。培训时间确定应考虑以下因素：

① 培训任务所包含的培训内容，可依据整合所包含的知识点、技能和意识；

② 系统、子系统或设备的复杂度以及重要性。

3) 培训手段确定

手段是指支撑培训实施所需的资料和设备。应针对每一培训任务确定培训手段。评估培训手段应依据为机型培训开发的资料或设备。

① 理论培训手段：培训课件或CBT。

② 实操培训手段：维修Mock-up样机、真机、VMT、维修FTD等。

2.10 培训目标分析

应针对每项培训任务根据专业分工要求确定每个专业培训应达到的培训目标或标准。包括三个等级，分别是Level1了解、Level2熟悉和Level3掌握[2]。示例见表1(续)中27列。

2.11 人为因素的考虑

在培训模块产生前后还应考虑可能容易造成维修差错的人为因素，这些人为因素体现在个人行为的心里描述方面，包括认知差错、错误假设和技术误解等[3]。特别是关注用户使用中出现的维修差错事件和数据统计，对于后续完善或增加维修训练任务是极其重要的。

3 结论

基于训练需求分析编制机型维修培训大纲是目前国际上各大航空公司普遍采用的先进方法，它是机型维修培训大纲编制的理论基础和科学依据。作者通过对其方法和流程的研究，结合自身多年在直升机训练和技术出版物等专业上的工程经验，尽可能明确和量化判断标准，为科学、合理地开展民用直升机维修训练需求分析提供了理论依据，对后续开展基于训练需求分析的民用直升机机型维修培训大纲的编制提供了依据和参考。