民机维修任务分析的人因可靠性预测模型

doi:10.7527/S1000-6893.2022.28051

Abstract

Abstract:

Human factors as an important link in the human-machine relationship are currently becoming a key factor affecting civil aviation safety. Quantitative analysis of human factor reliability level in aircraft operations is important in reducing unconscious errors and ensuring flight safety. In this study， a combined THERP+CREAM model is developed according to NASA recommendations， the THERP data table optimized for the characteristics of civil aviation， the cognitive control mode of the aircrew maintenance personnel determined using the combination of fuzzy Bayesian networks and CREAM， and the predicted value of THERP embedded into CREAM using the average weight factor to realize the combination of two generations of methods and improve the accuracy of aircrew human factor reliability prediction. Investigation into a maintenance team of an airline company shows that the proposed THERP+CREAM prediction model can better predict the level of airframe human factor reliability， and realize that the human factor reliability analysis can be performed based on the maintenance tasks in the maintenance manual， hence providing a quantitative assessment method for the human factor analysis in the maintenance task analysis of the development unit.

Key words: civil aircraft maintenance, maintenance task analysis, human factor reliability, THERP, CREAM, Bayesian networks

CLC Number:

V267

Qing GUO, Deming GUAN. Human factor reliability prediction model for civil aircraft maintenance task analysis[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2023, 44(16): 228051-228051.

Figures/Tables 15

Fig.1

Fig.2

Table 1

Table 2

Fig.3

Table 3

Table 4

Maintenance staff age positions and duties

人员编号	年龄	职位	主要职责
1	45	主管	安排分队人员实施维修工作，合理调配人力资源，完成维修任务，监督分队的维修生产过程，完成分队的生产、安全、质量等各项指标。
2	50	高级排故工程师	分析研究重大、疑难、重复故障，制定排故方案，主持排故中的技术支援，及时排除故障，保证航线维护工作的顺利进行。
3	35	排故工程师	按照故障现象分析故障原因，组织制定排故方案，进行技术支援，确保维修工作顺利实施。
4	39	检验工程师	实施维修过程中的质量控制，组织落实检验标准和管理程序，监控飞机技术状况，分析总结飞机故障，编制飞机排故方案和预防性维修方案。
5	23	维修技术员	按照航线工作单内容完成执管飞机一种（含）以上机型的航前、航后和过站维护工作，参与飞机部件的拆装工作。
6	35	维修技术员	正确独立完成飞机重要系统的功能检查和测试、调节校验工作。判别例行维护检查工作中存在的飞机缺陷，独立修复飞机常见缺陷，并参与飞机故障的排除。
7	23	维修技术员	按照航线工作单内容完成执管飞机一种（含）以上机型的航前、航后和过站维护工作，参与飞机部件的拆装工作。
8	38	维修技术员	完成飞机一般部件的操作测试、拆装工作。参与完成飞机重要部件的操作测试、拆装工作。判断并在指导下排除简单故障。完成例行工作，并报告缺陷。
9	34	维修技术员	正确独立完成飞机重要系统的功能检查和测试、调节校验工作。判别例行维护检查工作中存在的飞机缺陷，独立修复飞机常见缺陷，并参与飞机故障的排除。
10	24	维修技术员	按照航线工作单内容完成执管飞机一种（含）以上机型的航前、航后和过站维护工作，参与飞机部件的拆装工作。
11	30	维修技术员	正确独立完成飞机重要系统的功能检查和测试、调节校验工作。判别例行维护检查工作中存在的飞机缺陷，独立修复飞机常见缺陷，并参与飞机故障的排除。
12	26	维修技术员	完成飞机一般部件的操作测试、拆装工作。参与完成飞机重要部件的操作测试、拆装工作。判断并在指导下排除简单故障。完成例行工作，并报告缺陷。
13	34	维修技术员	正确独立完成飞机重要系统的功能检查和测试、调节校验工作。判别例行维护检查工作中存在的飞机缺陷，独立修复飞机常见缺陷，并参与飞机故障的排除。
14	30	维修勤务员	完成飞机进港指挥、停放、挡轮挡、拿取和堵放各种堵盖工作。负责与机场飞机监管部门完成飞机的交接工作，完成放燃油沉淀并检查，完成加/放水的辅助性工作。

Table 4

Table 5

Table 6

Table 7

Fig.4

Table 8

Fig.5

Table 9

Table 10

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项号	疏忽项	HEP
当正确使用有检查条款的规程时
1	清单短（≤10项）	0.001
2	清单长（>10项）	0.003
当使用无检查条款规程或未正确使用检查条款时
3	清单短（≤10项）	0.003
4	清单长（>10项）	0.01
5	书面规程可用、该用而没用	0.05

项号	疏忽项	HEP
当正确使用有检查条款的规程时
1	清单短（≤10项）	0.000 1
2	清单长（>10项）	0.000 3
当使用无检查条款规程或未正确使用检查条款时
3	清单短（≤10项）	0.000 3
4	清单长（>10项）	0.001
5	书面规程可用、该用而没用	0.05

认知控制模式	平均权重因子
混乱型	23
机会型	7.5
战术型	1.9
战略型	0.94

人员经验	应激水平		应激PSF修正
有	较低		2
	最佳		1
	中等	1.一步一步操作	2
	中等	2.动态操作任务	5
	极高应激条件		0.25
无	较低		2
	最佳	1.一步一步操作	1
	最佳	2.动态操作任务	2
	中等	1.一步一步操作	4
	中等	2.动态操作任务	10
	极高应激条件		0.5

编号	效果	CPC1	CPC2	CPC3	CPC4	CPC5	CPC6	CPC7	CPC8	CPC9
1	增加	0.8	0.7	0.6	0.8	0.7	0.6	0	0.9	0.8
	不显著	0.2	0.3	0.4	0.2	0.3	0.4	0.7	0.1	0.2
	降低	0	0	0	0	0	0	0.3	0	0
︙	︙	︙	︙	︙	︙	︙	︙	︙	︙	︙
14	增加	0.7	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0	0.7	0.7
	不显著	0.3	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.9	0.3	0.3
	降低	0	0	0	0	0	0	0.1	0	0

Human factor reliability prediction model for civil aircraft maintenance task analysis

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编号	CPC1	CPC2	CPC3	CPC4	CPC5	CPC6	CPC7	CPC8	CPC9
1	90	85	80	90	85	80	35	95	90
2	90	80	75	85	60	70	30	95	80
3	95	85	85	85	85	85	55	80	85
4	85	90	90	80	70	70	50	90	85
5	85	80	80	60	80	75	45	40	50
6	85	85	80	85	85	80	55	85	80
7	80	80	85	55	60	65	35	35	60
8	85	85	80	85	85	80	55	90	85
9	80	80	85	80	80	80	50	85	85
10	80	75	80	55	70	60	35	40	55
11	85	80	80	80	80	80	45	80	80
12	80	80	80	75	80	75	50	75	80
13	85	85	80	85	85	80	45	85	85
14	85	90	90	90	90	90	45	85	85

编号	战略/%	战术/%	机会/%	混乱/%
1	63.00	34.00	2.00	1.00
2	46.00	49.00	4.00	1.00
3	61.00	39.00	0	0
4	58.00	42.00	0	0
5	33.00	65.00	1.00	0
6	60.00	40.00	0	0
7	11.00	74.00	12.00	3.00
8	65.00	35.00	0	0
9	56.00	44.00	0	0
10	10.00	77.00	10.50	2.50
11	50.00	49.00	1.00	0
12	45.00	55.00	0	0
13	59.00	40.00	1.00	0
14	66.00	33.00	1.00	0

人员编号	认知失效概率
1	0.000 032 364
2	0.000 037 868
3	0.000 026 288
4	0.000 026 864
5	0.000 064 808
6	0.000 026 480
7	0.000 123 976
8	0.000 025 520
9	0.000 027 248
10	0.000 116 780
11	0.000 029 520
12	0.000 023 720
13	0.000 027 792
14	0.000 026 448

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编号	CPC1	CPC2	CPC3	CPC4	CPC5	CPC6	CPC7	CPC8	CPC9
1	90	85	80	90	85	80	35	95	90
2	90	80	75	85	60	70	30	95	80
3	95	85	85	85	85	85	55	80	85
4	85	90	90	80	70	70	50	90	85
5	85	80	80	60	80	75	45	40	50
6	85	85	80	85	85	80	55	85	80
7	80	80	85	55	60	65	35	35	60
8	85	85	80	85	85	80	55	90	85
9	80	80	85	80	80	80	50	85	85
10	80	75	80	55	70	60	35	40	55
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14	85	90	90	90	90	90	45	85	85

编号	CPC1	CPC2	CPC3	CPC4	CPC5	CPC6	CPC7	CPC8	CPC9
1	90	85	80	90	85	80	35	95	90
2	90	80	75	85	60	70	30	95	80
3	95	85	85	85	85	85	55	80	85
4	85	90	90	80	70	70	50	90	85
5	85	80	80	60	80	75	45	40	50
6	85	85	80	85	85	80	55	85	80
7	80	80	85	55	60	65	35	35	60
8	85	85	80	85	85	80	55	90	85
9	80	80	85	80	80	80	50	85	85
10	80	75	80	55	70	60	35	40	55
11	85	80	80	80	80	80	45	80	80
12	80	80	80	75	80	75	50	75	80
13	85	85	80	85	85	80	45	85	85
14	85	90	90	90	90	90	45	85	85