航空维修差错分析及其管理

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1、航空维修差错分析及其管理杨家忠 1 ,2 张 侃 2 研究员(1 中国民航飞行学院航空心理学教研室 2 中科院心理研究所人因实验室 )学科分类与代码 :62012060【摘 要】 航空维修差错是诱发或直接导致飞行事故最重要的原因之一 ,对维修差错进行分类和分析有助于航空安全。笔者在分析航空维修环境变化的基础上 ,基于 Reason 模型构建了维修差错分类与诱因分析的框架 ,并结合机务维修的实际情况 ,对框架所包括的不安全行为、不安全行为的先兆、不安全的管理及组织因素进行了初步编码。文章还简要论述了维修差错的管理技术 ,指出借助框架编制详细的差错分类与分析编码系统是发展的方向。【关键词】 维修差

2、错 ;不安全行为 ;人为差错 ;差错管理 ;航空Analysis of Errors in Aviation Maintenance and Its ManagementYANG Jia2zhong1 ,2 ZHANG Kan2 , Prof.(1 Faculty of Aviation Psychology , Civil Aviation Flight College2 Institute of Psychology , Chinese Academy of Sciences)Abstract : Errors in maintenance have been the most impor

3、tant factor causing aviation accidents. To classify and analyze main2tenance errors are beneficial to flight safety. Based on the analysis of the changes of aviation maintenance environment , and Rea2son model , the framework for classifying maintenance errors and causation analysis was established

4、including unsafe acts , indica2tion of unsafe acts , unsafe factors in management and organization. The framework was further subdivided according to maintenancepractice. Management of maintenance errors was briefly introduced also. By applying this framework , error classification in detailand erro

5、r code analysis could be compiled , which might be the new direction for improving the maintenance management.Key words : Maintenance error Unsafe acts Man2made errors Error management Aviation1 引言过去几十年来 ,许多航空公司引进了装配复合材料结构、玻璃驾驶舱、高度自动化的系统、机内诊断和测试设备等新技术的飞机 ,飞机的可靠性和安全性有了明显的提高 ,维修人员使用的设备和程序也越来越复杂。但是 ,航空

6、维修有一个主要的方面没有改变 ,即大部分的维修工作仍然是由人来完成 ,其作为人所具有的能力、局限性和特性没有变化。新材料和电子系统的使用 ,对航空器维修的要求增加了 ,机务人员必须具有更丰富的知识和技能。老龄化飞机增多 ,维修工作量增加 ,同时老龄飞机存在的故障和缺陷经常难以发现 ,需要机务人员投入更多的 精力。此外 ,由于航空业竞争日益激烈 ,航空营运人为降低成本 ,提高飞机的利用率 ,要求减少维修停场时间 ,因此 ,维修人员在高度复杂的航空系统中工作经常要承受巨大的时间压力 ,经常要夜班工作。这些变与不变的因素致使维修差错成为影响飞行安全的突出 问题。目前 ,机务维修领域的研究表明 ,世界

7、上 20 % 30 %的空中停车、 50 %的航班延误、 50 %的航班取消均是由维修中的人为差错 (human error ,也译作人因失误或人误 )引起的 ,同时维修差错也是诱发或直接导致飞行事故最重要的原因之一。在维修过程中 ,维修任务、作业环境等的不同 ,会出现不同类型的维修差错 ,其内在的机制也会有所不同 ,因而需要不同的差错管理措施 ,构建维修差错分析与分类的 框架。2 维修差错分析与分类框架2. 1 维修差错的含义“人为差错”一词在人们日常生活和复杂系统的安全研究中广泛使用。韦氏新大百科词典对“ error”有 5 种 不同的解第 1 4 卷 第 2 期2 0 0 4 年 2 月

8、 中 国 安 全 科 学 学 报China Safety Science JournalVol . 1 4 No . 2Feb . 2 0 0 4释 ,但其中有两个基本点 :偏离某种规范或标准 ,操作者的无意行为。这两点集中体现了目前许多研究者对人为差错的界定。事实上 ,在某些情况下 ,操作者也可能会有意违反某种规范或标准 ,称之为违章 (violation) 。显然 ,人为差错与违章都会危害到安全 ,属于不安全行为 (unsafe act) 。机务维修人为差错可界定为 :在维修活动中 ,由于受到各种内外因素的影响 ,维修人员无意出现的偏离维修目的和要求的 行为。2. 2 维修差错的分析与分类

9、航空界对人为差错的研究源于 20 世纪 40 年代 ,研究者提出各种取向的模型来解释其原因 ,指导事故的调查与分析。其中 Reason 的“瑞士奶酪”模型典型地以组织为取向 ,目前在航空界被广泛应用。模型是序列性的 ,最高层的组织因素自上而下地施加影响 ,强调组织因素对事故及不安全行为的 作用。Reason 认为有两种形式的失效 ,即现行失效 (active fail2ures)和隐性失效 (latent failures) 。前者会对系统造成即时负面影响 ,由不安全行为 ,即人为差错和违章所致 ;后者指不会对系统造成即时负面影响 ,具有延滞性 ,由组织过程中错误的决策、监察不到位及操作者准备

10、不充分等所致。该模型属于宏观的理论框架 ,并不针对某一特定的应用领域。本文借助该框架 ,提出用于维修差错原因分析及维修差错分类的框架 (见下图 ) 。维修差错原因分析及分类框架2. 2. 1 不安全行为按照信息加工模型 ,机务维修人员完成维修任务的过程可以分解成 3 个 基本的步骤 ,即感知觉信息、对获取的信息进行加工和决策作何行动以及最后的行动。据此 ,维修差错可分为 :信息感知觉错误 ,可能是由于工作场所的光线不足、噪音太大、手册印刷质量差等所 造成 ;决策错误 ,可能是由于疲劳、缺乏训练和时间压力等造成 ;注意分配不当 ,会导致此信息加工过程出现认知偏离 (准确性或 目标 ) ;操作错误

11、 ,既可能是错误决策的结果 ,也可能是决策正确但执行 错误。违章可分为惯常违章 (routine violation) 和异常违章 (ex2ceptional violation) 。前者的存在可能和操作者觉得程序或规章麻烦等因素及组织对该违章现象采取默认的态度有关 ,惯常性违章会发展成操作者的习惯性行为。异常违章体现出的违章行为偏离操作者正常的行为模式 ,且是组织所不能容许的 ,因而也难以预测和 管理。2. 2. 2 不安全行为的先兆从上图可以看出 ,不安全行为的先兆涉及操作者自身及维修过程中与其发生直接交互的因素 :作业环境强调“物”的因素对维修操作存在的不安全状态。环境的温度、湿度、光线

12、、通风状况、工作台整洁与否、飞机构型的复杂性和可接近性、零备件标识缺陷、工具存在校准缺陷、作业空间狭小等因素都可能诱发维修差错。操作者的状态低于标准强调个人层面的诱因。例如 ,工作中盲目乐观、匆忙、厌倦、单调、心理疲劳等属于心理状态不良 ;疾病、生理疲劳、生理失能等为生理状态不良 ;生理 / 心理局限强调人与任务之间的匹配性 ,若任务要求超越操作者的生理或心理限度 ,就可能为安全埋下隐患。操作者的表现低于标准强调个人工作前的准备和班组成员之间的协调与配合 (即机务维修资源管理 ) 。例如 ,工作前不节制的饮酒、睡眠不足或完成任务的工具未准备齐全等属于工作准备不足。机务维修资源管理主要强调维修任

13、务过程中的信息沟通、情景意识、任务分配及领导与决策等内容。如班次之间或班组成员之间对已执行的工作项目不作清晰的交流 ,就可能导致遗漏错误。工作相关因素包括维修任务的不安全特性和维修文件、程序和工作卡存在的缺陷。如工作任务异常单调或复杂/ 易混淆 ,初始批准的文件不易理解 ,资料未及时更新 ,工作卡漏项目、翻译不正确 ,可操作性差或次序混乱等。这些程序是维修人员的操作指南 ,存在缺陷必然会大大增加出现维修差错的 机率。2. 2. 3 不安全的管理按照 Reason 模型 ,维修实践是在直线管理 (line manage2ment)下进行的 ,直线管理层面的漏洞属于隐性失效 ,对系统构成潜在的、直

14、接的负面影响 ,许多维修差错都可以在管理上找到源头。维修作业中的不安全管理可分成 4 个 部分 :不能识别危险 ,指管理层不能认识到一些危险因素 ,如操作者在生理上或心理上未作好工作准备、工作场所不符合已制定的程 序等 ;没有纠正已知的问题 ,指管理层明知设备、工具、训练及其他方面存在一些不安全问题 ,但任由其存在不做修正 ;管理不到位 ,主要指管理的质量和管理的数量的欠74第二期 杨 家 忠 等 : 航 空 维 修 差 错 分 析 及 其 管 理缺 ,如对维修实践中必要的工具、设备、材料及人员的支持不够 ,不能给予适当的培训 ,缺少监管或监管过多 ,安排的工作负荷过 重等 ;管理性冲突 ,指

15、管理层有意忽视程序和其他操作规程的行为 ,如允许使用未经批准的程序 ,安排不合格的人员执行某项任务 ,甚至有意让操作员违反规章或程 序等。2. 2. 4 组织因素如前所述 ,最高层的组织因素自上而下 ,对下层的直线管理和不安全行为的先兆及不安全行为产生弥散性的影响。遗憾的是 ,此层次的问题经常被忽视。美国发现号航天飞机在返回时爆炸暴露出的主要原因是 NASA 的管理方面的问题 ,结果使得各界对这一层次有了新的警觉。一般来说 ,组织层面的隐性失效包括 3 个 方面 :资源管理不当 ,主要指在组织资源的管理、分配与维持上存在的问题 ,如人力资源 (选拔、训练和配备 ) 管理不当、内部信息资源在部门

16、间缺少沟通、设备资源不 足等 ;不良的组织气氛 ,如容忍习惯性作法、为维护局部利益隐瞒不报、忽视维修过程中的小差错、管理层与一线维修人员对立、过分强调惩 罚等 ;组织过程缺陷 ,主要涉及与运营过程直接相关的政策和安排 ,如公司政策不公平、公司的排班程序存在缺陷、过分强调效益与生产周期而忽视质量、部门之间的工作任务不平 衡等。3 维修差错的管理研究机务维修人为差错的最终目的就是要保障飞行安全和降低运营成本 。目前差错管理的研究集中在两个方面 ,即差错减少和差错包容。前者直接介入差错源以降低其发生率 ,如提高维修人员的技术胜任能力、开展人的因素知识的学习和维修资源管理训练、改善工作条件、提高工作卡的可操作性等 ;后者强调差错发生后及时捕获 ,或尽可能降低其后果的严重性 ,如加强交叉检查和测试、严格遵循操作程序等。3. 1 目前普遍采用的技术及存在的问题对于维修差错的管理 ,现在普遍采用的方法有人员选拔 ,技术培