近几年来航空维修工作中暴露出的维修差错问题日益突出，它直接影响着飞机维修质量和空地安全，影响维修工作效率和经济性。本文运用系统工程方法把维修差错放入SHEL模式中进行分析，透过极其复杂纷繁的现象认清维修差错的本质特征及其关联属性。
大致情况
维修工作是影响航空安全的重要因素之一。有学者指出：“39%的广体客机失事事件都是由于航空器系统及维修工作的失误，连带飞行员发生的失误，使飞机的问题紧跟而来，如此环环向扣，往往导致事故的发生[1]。”
因机械和机务维修差错原因造成的飞行事故在事故总数中占很大比例。根据国际民航组织的统计，1980-1991年，全世界因维修和检查不当造成的空难事故 47起，占同期事故次数的12%；迄今为止，在已查明的13种事故原因中，维修失误仅次于不按程序飞行和起降造成的事故，居第二位。
1、SHEL模型定义
1972年，E •Edwards教授提出了SHEL模式，后由F •Hawkins于1975年完善发展。SHEL模式认为，差错容易发生在以人(L)为中心的与硬件(H)、软件(S)、环境(E)、人(L)及其交互作用的界面上。以L为中心，每个L与H、L与E、L与L、L与S相互之间的关系与作用，综合起来就会形成某些结果而表现出来。1990年，J •Reason教授提出了Reason模式。该模式把差错分为“显性差错”和“隐性差错”两大类，事故是“显性差错”和“隐性差错”结合在一起，最终因局部事件在安全管理体系上打开缺口时发生的。Reason教授认为，维修差错分析必须从了解什么原因使维修人员产生失误入手，找到产生维修差错的真正原因，建立防止同类维修差错发生的对策。
SHEL模式差错最容易发生在以人为中心的与硬件、软件、环境及其他人之间的接点上。其中人处于系统的核心。机务系统是航空系统的子系统，人误来源于处于中心地位的维修人员与其他四个界面不匹配或匹配程度不够，因而减少维修中的人误要从增加四个界面的匹配入手。根据SHEL模式理论,我们特别要注意人—硬件、人—软件、人—环境及人—人的匹配问题，如人与硬件，维修时维修人员有良好的工作姿势，维修部件看得见、够得着，维修工具合适，设备拆装简便，就不易发生维修差错，维修工作质量和维修工作效率就高；如人与软件，软件的使用指南错误、维修程序不清或混乱，往往会引起维修差错；又如人与环境，维修场所的照明、温度、噪声、空间等对维修差错的发生都有很大的影响；再如，在人—人这个界面上人员之间的搭配、班组之间的合作，员工与管理层之间关系等都十分重要。SHEL模型如图1-1所示[2]。
软件（Software）：如维修程序，维修手册，检查单的设计。它包括诸如现行性、准确性、格式和表达、词汇、清晰度和符号表示法等“方便用户”问题。
硬件（Hardware）：如维修工具、测试设备、飞机的物理结构，座舱设计，控制器与仪表的位置与操作感。它决定着人如何与它相互作用，例如适用于感官和信息处理特点的显示器、可移动性、编码和位置适合用户的遥控装置。
环境（Environment）：即物理环境，如机库与外场的温度、周围光线、噪声、振动和空气质量等，工作环境，如工作模式、管理结构，公众对行业的看法。以及实际设施和辅助性基础设施的充足性、地方财政状况和管理的有效性等因素。
人件（Liveware）：即模型中心的人，包括维修、放行、管理与支援人员以及飞行员等。
尽管现在航空器已包括最新的自检和例行的诊断程序，但是航空维修的一个方面未有改变：维修任务仍由人来进行，但是人有局限性。由于人件（机务维修人员）处于模型的中心，软件、硬件和环境的设计必须能够支持其作业表现，必须要顺应人的局限。如果这 两方面被忽视，就可能出现差错而危及安全。 |
2、SHEL模型分析
（1）人—机—环境系统分析的内容与方法
对人—机系统而言，在研究中应把人作为系统的主体，发挥人的主导作用，人的因素方面主要包括人体生理、心理、人体测量及生物力学、人的可靠性。在充分考虑人—机功能匹配、可靠性、维修性外，还要重视环境因素对人—机系统的影响。环境因素不仅对航空装备的设计、制造十分重要，而且对航空装备的使用和维修保障尤其具有实际意义。在维修过程中，维修人员的情绪、能动作用等受到客观环境的影响，在不同的客观环境中产生的波动和差异不同，而这种波动和差异又将直接关系到维修工作效率的高低和维修效果的好坏。因此，在航空维修过程中，不仅要研究如何运用客观事物，取得满意的维修效果，还要研究环境因素对维修效果的影响。从环境因素来说，可以通过研究维修工作场所的气候、照明、灰尘、有害气体等对维修效果的影响，从而创造一种适宜的工作环境，以减少疲劳、保证健康、提高效率。人—机—环研究内容如图2-1所示[3]。
人—机—环境系统工程的研究方法可以概括为四句话，24个字：基于三个理论（控制论、模型论、优化论），分析三个要素（人、机、环），历经三个步骤（方案决策、研制生产、实际使用），实现三个目标（安全、高效、经济）。除本学科建立的独特方法外，还广泛采用了人体科学和生物科学等相关学科的研究方法和手段，也运用系统、控制、信息、统计与概率等其他学科的一些研究方法。
（2）人—机—环境界面的分析模型
在这个系统中，人是核心，人，机，环境子系统并重。系统中的人、机、环境又都是自成系统的，它们都包含着这样或那样的子系统。人是一个高度复杂的系统，它由许多子系统组成。机器也是由不同部分组成的，复杂的机器也包括着许多子系统。在人—机—环境系统中，人、机、环境之间往往只是其中的某种子系统或子系统中的某些组成部件之间直接发生相互作用，这种直接发生相互作用的部分称为界面，或者叫做接口。人—机—环系统中有各种不同的界面，这里我们重点来研究直接同人发生相互作用的界面。如图2-2所示。
这个模型[4]表示：①人—机—环系统的组成包含人、硬件、软件和环境四部分；②人是系统的主宰者，它处于系统的中心，硬件、软件和环境的设计与控制都要考虑人的因素，要服从于人的要求；③系统中包含着三类界面关系：一类是直接与人构成的界面，即人—硬件界面、人—软件界面、人—环境界面；第二类是硬件、软件、环境三者之间的界面，即硬件—软件界面、硬件—环境界面、软件—环境界面。这一类界面关系间接对人发生作用，如系统中的机器硬件运转时所产生的热量、发出的噪声或气味都成为工作环境的组成因素而对操作者产生影响。第三类界面是系统组成部分内部的界面关系，即硬件—硬件界面、软件—软件界面、环境—环境界面、人—人界面。
综上所述，从系统的观点来看，维修差错的产生是由人、机、环境以及管理四个方面因素相互作用的结果。其中，人—机是最基本的关系，人是最基本的因素。维修差错很少是由单一的因素形成的，其产生的机理是多层次的、错综复杂的。在实际的维修工作中，正确认识和有效管理人、机、环境和管理这四种因素，可达到减少维修差错，减轻维修差错后果的目的。
作者简介：李颖，工程师，就任于山东航空股份有限公司工程技术公司。
转自：航空维修及售后