随着新一轮科技革命和产业变革的深入推进，以数字化与智能化技术为核心的智慧产业正在改变各行业，也带动了航空维修业数字化转型和产业变革。航空维修业数字化转型主要是通过使用数字技术和自动化流程开展并管理各项业务活动，从而实现及时快速响应、科学严谨决策、人为差错减少和管理效率提高。
高质量的民航运行离不开高质量的维修保障。民航维修业是交通强国建设的重要组成部分，发展数字化、高质量的民航维修势在必行。
近年来，国内各大飞机维护、修理和大修（MRO）企业在数字化转型方面进行了积极探索。但总体而言，国内MRO行业的数字化转型还处于起步阶段，尚未形成规模，亟须进一步探索高质量发展路径，把握以数字化为特征的新一轮科技革命和产业变革方向，推动实现高水平科技自立自强。
一、传统模式的挑战
传统飞机维修具有维修场景丰富多变、数据海量庞杂、航材保障需求大等特点。基于此，飞机维修作业往往面临异地排故效率较低、数据治理不够完善、航材保障流程复杂等挑战。
一是在传统维修模式下，飞机如在保障资源匮乏的外站发生故障，航空公司往往不得不从千里之外的主基地调派技术骨干前往现场排故，排故效率低下，容易导致航班延误。
二是在民航维修数字化发展过程中，数据获取、数据储存和数据分析过程仍然存在数据可能失真、数据监控能力较差、数据利用率不高、分析工具欠缺等弱点，且国内航空公司和维修企业在数据治理方面投入不足，整体发展进程较为缓慢。
三是由于飞机部附件价值高、适航符合性要求高，飞机航材和工具的仓储管理往往需要反复经过入库、出库、修理、报废等多项工作流程，并且在每个环节都要准确记录部附件和工具的库存信息。由于库存数据量大，航材收发料重复操作频率高，库存信息在人工记录过程中容易出错，导致系统数据与实物信息不一致，从而影响航材和工具的保障效率，甚至影响航空器的正常运营。
二、MRO数字化发展趋势
针对传统模式下较为突出的三大挑战，各航企制订了具有针对性的解决方案。
（一）远程排故保障
随着全球航站数量与日俱增，如果航企想开通新航线，对维修资源的需求将越来越大。当现场机务技术能力有限、需要技术支援时，采用先进的远程协同维修支援方式，可以实现及时快速响应，为提高异地排故效率提供了新思路。
远程排故通常是在飞机AOG（飞机停场）时，为解决维修现场与技术支援工程师因空间位移导致排故指导与现场操作分离问题而采用的支援方式。海航技术利用“5G+AR”技术，将现场第一视角画面实时传送至远端，所有在线人员都可以实时看到、听到甚至“摸到”一线真实场景，并指导现场维修人员排除故障。排故工程师可通过远程画面锁定疑似故障点，进行标记，并将其实时反馈至现场智能眼镜画面中，方便现场快速定位故障。排故后，被标记的疑似故障点还可用于复查确认。“5G+ AR”技术的最大优势在于实时多层次交互沟通，改变过去“一对一”现场维修咨询模式，实现“一对多”远程诊断，即一名排故工程师远程指导多个现场排故。
（二）预测性维护
飞机部附件、设备设施逐渐呈现高技术化特征，随之而来的各项功能日益复杂，为做好飞机大量系统数据的有效应用，“预测性维护”概念在工业4.0背景下被提出。它是集状态监测、故障诊断、趋势分析、故障预测、智能运维于一体的新一代工业设备主动维护方式。与固定周期的预防性维护不同，预测性维护基于设备实时健康状态确定维护时机，能更为精准地预测设备故障发生时间，在减少飞机非计划停场、提高排故效率、降低部附件仓储成本等方面具有显著优势。根据美国联邦能源管理计划（FEMP）所进行的研究估计，与预防性维护相比，预测性维护能节约30%～40%的成本。
Ameco（北京飞机维修工程有限公司）自主研发的飞机状态预测和维修作业管理平台（以下简称“APCM平台”）于2019年正式上线，替代波音AHM（飞机健康管理系统）和空客Airman（飞机维修分析软件）系统，使国航成为业内首个使用单一平台实现波音、空客、中国商飞各机型飞机健康管理的航空公司。该平台具备实时故障监控、系统性能趋势监控、资产使用跟踪、运行超限事件监控等功能，还具有自动分析飞机性能趋势并预测故障的能力，可根据飞机性能趋势变化，在需要维修的时候安排相应工作，以实现精准维修。目前，APCM平台正在集成电子记录本和数据分析功能，未来大量预防性维护工作将转变为预测性维护。
（三）智慧航材管理
传统航材保障方式存在信息不透明、库存管理困难和供应链延迟等局限性，已经不能满足民航维修现代化管理要求。为解决传统航材保障中存在的问题，各大航企通过在管理及实施的各个环节引入无线射频识别（RFID）、大数据、AI辅助等技术，进一步减少航材保障的局限性，提高航材保障可靠性。
例如，春秋航空投用无人库房，通过RFID技术进行快速信息交换和存储，从而高效完成工具借还和清点，降低人力成本，避免工具丢失造成的安全隐患和资产损失。东航在其航材决策系统中充分运用大数据及AI技术，将多维度数据整合至一个系统中，实时更新动态数据，降低人为出错率，减少不必要的库存积压；通过自建航材需求预测模型，按维修任务计划预测航材需求；通过AI算法学习历史数据，对采购过程进行辅助决策。通过在航材管理中对数字化技术的探索和运用，东航的消耗件库存实现了3年压降超4亿件。上述几种新型、高效的航材保障模式，使航材管理朝自动化、集成化、智能化方向迈进了一大步，开启了航材智能管理新篇章。
以上转型与创新案例都展示出我国MRO在数字化转型方面的积极探索。为解决上述数字化转型过程中存在的种种问题，“数字孪生”概念应运而生。应用数字孪生技术建立产品最佳维修品质模型、机型最佳技术状态模型和机队最优维修方案模型，并利用大数据和人工智能技术，通过对企业专项业务、综合保障领域运行的动态展示，支持日常决策和管理。通过开发生产管控模块，提升管理效率；通过开发器材管控模块，辅助器材管理和成本控制；通过开发智慧工具，为MRO提供快捷、准确的支援服务；通过互联互通，实现各系统间数据无障碍流转；通过开发电子工卡，为无纸化办公作准备。未来，可以将大修产品的数据从物理实体传输到数字孪生中，对产品的任何故障采取预防措施。基于此，远程维修有可能实现，从而进一步加快维修进度并降低成本。此外，数字孪生技术还可以提供个性化的序列化资产检查和服务，并有机会提供全生命周期支持，减少维护次数并降低成本。例如，根据数字孪生的历史和性能，MRO企业可以重新制定特定资产维护的服务合同条款，以便更专注于核心业务。
三、MRO数字化转型的挑战与思考
国内MRO行业正朝着满足场景资源需求、提高数字化水平、提升航材保障可靠性的方向发展。但与此同时，我们必须清楚地认识到，在MRO数字化转型的初级探索阶段，我国MRO企业与国外先进MRO企业之间仍存在较大差距，在未来发展中也面临诸多挑战。
一是需要解决数据系统的衔接问题，整合和转换不同系统之间的数据，以确保新老数据的一致性和可用性。此外，由于各系统数据标准不统一，需要建立有效的数据交换机制并统一数据标准，通过数据集成和数据清洗技术，解决数据来源多样、格式不一的问题，并去除重复、修复缺失值、清除错误和不合规定的数据，确保数据准确性和完整性。
二是技术壁垒限制了国内飞机远程监控、远程诊断、自动检测等智能维修技术的发展，需要加强相关技术研发和创新。维修企业的数字化链条并不需要全部自主化，应该学会“拿来主义”“借力打力”，借用其他专业公司更加成熟的产品，提升国内航空维修企业在数字化转型方面的技术能力。
三是MRO数字化转型需要一定的投资成本，但国内规模较小的MRO企业考虑到短期内的投入产出比，可能在投资决策上更为谨慎。可以采取分阶段转型策略，逐步引入数字化技术，并在每个阶段评估投资回报率。此外，如果政府和民航管理部门能够提供相应支持并出台激励政策，鼓励企业进行数字化转型，也能减少企业的投资风险。
数字化是一条漫长的道路，充满挑战与荆棘。在国家政策的加持下，国内MRO企业将搭上数字交通建设的航班，在提升运营效率、降低成本、满足客户需求等方面取得一定成效，以掌握未来创新发展的主动权。（作者杨倩娜、高培恒 单位：北京飞机维修工程有限公司）