探究CREAM 方法在航空器維護中的應用

■ 周露巖 趙成/中國飛行試驗研究院

1 CREAM 方法簡介

認知可靠性和差錯分析方法（CREAM）預測分析的基本思路是針對一項具體工作，將整個過程中人需要完成的操作進行分解，然后根據(jù)任務所處的特定情境環(huán)境對常見的績效條件（CPC）因子水平進行量化評價，在此基礎上對各認知功能的失效概率標定值進行修正，最后綜合計算出任務執(zhí)行過程中的人為失誤概率。具體分析流程如圖1 所示。

圖1 CREAM方法分析流程

2 CREAM 方法的應用

根據(jù)CREAM 方法的分析流程，結(jié)合大氣數(shù)據(jù)的氣密性檢查工作進行應用，得出整個操作過程的失誤概率數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析，從而得到相關的維修建議和改進措施。

2.1 任務分析

利用層次任務分析法（HTA）對大氣數(shù)據(jù)的氣密性檢查進行任務分析，確定該項工作所涉及的子任務。首先是任務的總目標，然后是各個分任務和子任務。按照這種方式，對大氣數(shù)據(jù)氣密性檢查進行分析，最終分解出10項子任務，結(jié)果如圖2 所示。

圖2 大氣數(shù)據(jù)異常加溫HTA分析

2.2 確定認知行為

CREAM 將認知功能歸納為觀察、解釋、計劃和執(zhí)行4 類，認知行為包括協(xié)調(diào)、通信、比較、診斷、評估、執(zhí)行、識別、保持、監(jiān)視、觀察、計劃、記錄、調(diào)整、掃視、檢驗等。根據(jù)大氣數(shù)據(jù)氣密性檢查每個子任務所對應的認知行為進行分析，確定每個子任務所對應的認知功能，對應結(jié)果如表1。

表1 大氣數(shù)據(jù)異常加溫對應的認知行為與認知功能

2.3 評估績效條件

CREAM 將情景環(huán)境分為9 類，稱為常見的績效條件 （CPC），并給出了基本的認知失效概率（CFP），根據(jù)環(huán)境因素對整個工作過程的影響，從而確定績效條件的水平。因此，根據(jù)對工作環(huán)境的整體評估，對大氣數(shù)據(jù)氣密性檢查相關的每一個CPC 水平做出主觀判斷，確定每一個工作項目的CPC 水平，得到如表2 所示的對整個工作任務中相關的績效條件結(jié)果。

表2 大氣數(shù)據(jù)異常加溫的CPC水平與績效可靠性及權(quán)重因子

2.4 辨識認知功能失效模式

CREAM 方法提供了13 類認知功能失效模式。結(jié)合實際工程經(jīng)驗，根據(jù)對大氣數(shù)據(jù)氣密性檢查工作子任務進行分析，再參考CPC 因子水平，確定每一項認知活動最可能的認知功能失效模式。表3 是對整個工作任務中每一項認知活動最可能發(fā)生的認知功能失效模式進行評估所得的結(jié)果。

表3 認知活動最可能的認知功能失效模式

2.5 確定子任務認知失誤概率

CREAM 方法中提供的基本認知功能失效概率，結(jié)合對大氣數(shù)據(jù)氣密性檢查分析所得的失效模式，確定每一個子任務的認知失效概率，此步驟獲得的是該認知活動的標稱值。結(jié)合CPC 因子對各個認知功能失效的權(quán)重因子，進而可得到每個CPC 因子對每個認知活動的權(quán)重因子，再分別求得各認知活動下所有CPC 因子各權(quán)重因子的乘積，即可得到該認知活動的“總權(quán)重因子”。故計算為

2.6 計算整體失誤概率

由于整個工作過程構(gòu)成的步驟是串聯(lián)的，所以采用串聯(lián)計算公式

求得的大氣數(shù)據(jù)氣密性檢查過程的整體失誤率為0.036。

3 總結(jié)

通過以上分析，得出兩個主要結(jié)論。

1）本文將CREAM 方法對大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)氣密性檢查操作過程進行了簡單的應用，得出整體失誤率為3.6%。通過該方法，可以對飛機日常維護工作進行建模分析，得出各項工作的失誤概率矩陣，可以將概率較高的工作通過關鍵過程、互檢機制、業(yè)務培訓、領導把關等方式進行把控，保證飛機維護的安全性。

2）針對單獨某一項工作，可通過對各項子任務的失誤概率數(shù)據(jù)分析，得出該項工作操作步驟中最容易發(fā)生失誤的步驟，結(jié)合實際的工程經(jīng)驗總結(jié)，分析該步驟失誤概率較高的原因，從而有針對性地對該步驟進行把控。例如，結(jié)合表4 數(shù)據(jù)分析可以得出，“將大氣加溫開關置于‘斷開’位”是整個工作過程中失誤概率最高的操作步驟，經(jīng)過對一線工作人員進行工程經(jīng)驗調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大氣加溫開關采用的形式為單級三位撥動開關，有“自動”“斷開”“加溫”三個擋位，該電門在操作過程中存在易發(fā)生撥動目標擋位錯誤的問題，導致出現(xiàn)異常加溫的結(jié)果，通過更改大氣加溫開關形式，可以大大降低該步驟的失誤概率；再如，“拆除動靜壓設備”失誤率較高的主要原因是存在動作遺漏，拆除氣密附件（膠帶）不完整，后續(xù)在氣密附件處懸掛警示標示，防止附件遺漏，即可有效降低失誤率；“準備和檢查動靜壓”的過程存在觀察附件完成性不足，存在設備不齊整問題，可通過提高工作人員的操作規(guī)范化，提高整體工作效率和質(zhì)量。

表4 子任務對應的失誤概率

4 展望

本文結(jié)合大氣系統(tǒng)氣密性檢查，進行人因可靠性分析模型的建立和結(jié)果分析，但本文還需要在以下幾個方面繼續(xù)深入研究，以期改善。

1）通過CREAM 方法進行分析，需根據(jù)工作環(huán)境進行及時的調(diào)整。該方法理論之所以能夠一直與時俱進，不斷發(fā)展，就是因為其核心思想是要具體問題具體分析。所以，隨著工作環(huán)境的變化，相應的模型和規(guī)則也一定要與之匹配。

2）要提高分析結(jié)果可靠性，一定要獲取足夠、全面和有效的數(shù)據(jù)，通過建立人因可靠性數(shù)據(jù)庫，收集工作的次數(shù)與失誤次數(shù)的樣本數(shù)據(jù)，測算失誤概率，與CREAM 方法計算出的數(shù)據(jù)進行比較，及時對方法進行調(diào)整，提高預測數(shù)據(jù)的準確度。

3）要充分利用電腦的優(yōu)勢為人為因素的研究服務。隨著航空維修業(yè)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)信息量越來越大，建立相應的人因可靠性模型，通過團隊形式對工作進行評估分析，減少人為主觀因素帶來的影響，提高預測結(jié)果的可靠度。