FR3102756A1 - INTERACTIVE TROUBLESHOOTING IN AN AIRCRAFT - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système de recherche de pannes dans un aéronef, comportant:- des unités de stockages (7) configurées pour stocker une base de données contextuelle (13) modélisant des objets de procédure de recherche de pannes, ladite base de données contextuelle (13) étant une dématérialisation d’un manuel de recherche de pannes générée par une technique d’ingénierie de modélisation de systèmes complexes,- un microprocesseur (5) configuré pour implémenter lesdits objets de procédure de recherche de pannes en les structurant selon une représentation fonctionnelle et logique, et- une interface de sortie (9) configurée pour afficher ladite structure fonctionnelle et logique des objets de procédure de recherche de pannes. Fig. 1The invention relates to a system for troubleshooting an aircraft, comprising: - storage units (7) configured to store a contextual database (13) modeling objects of the troubleshooting procedure, said contextual database (13) being a dematerialization of a fault finding manual generated by an engineering technique for modeling complex systems, - a microprocessor (5) configured to implement said fault finding procedure objects by structuring them according to a representation functional and logical, and an output interface (9) configured to display said functional and logical structure of the fault finding procedure objects. Fig. 1
Description
La présente invention se rapporte au domaine de recherche de pannes dans un aéronef. En particulier, l’invention concerne un procédé et un système de recherche de pannes numérisé.The present invention relates to the field of troubleshooting in an aircraft. In particular, the invention relates to a digital fault finding method and system.
Etat de la technique antérieureState of the prior art
Aujourd’hui, la majorité des aéronefs sont équipés d’un système de détection de pannes centralisé et certains calculateurs peuvent être testés par une fonction d’auto-diagnostique BITE (Built-in Test Equipement). A titre d’exemple, les commandes de vols critiques sont surveillées par un système de surveillance FWS (Flight Warning System) qui signale toute panne ou anomalie à l’équipage. Par ailleurs, des messages d’alertes ou d’anomalies sont également affichés sur une interface de bord via des unités de contrôle et d’affichage.Today, the majority of aircraft are equipped with a centralized fault detection system and some computers can be tested by a self-diagnosis function BITE (Built-in Test Equipment). For example, the critical flight controls are monitored by an FWS (Flight Warning System) monitoring system which signals any failure or anomaly to the crew. In addition, alert or anomaly messages are also displayed on an on-board interface via control and display units.
Une fois qu’un message de panne est annoncé et l’aéronef est au sol, le technicien de maintenance utilise des documentations comportant un manuel de recherche de pannes TSM (Trouble Shooting Manual) et un manuel de maintenance AMM (Aircraft Maintenance Manual) pour rechercher, isoler, confirmer et rectifier la panne en suivant les instructions et les procédures décrites dans ces manuels. Plus particulièrement, ces manuels comportent des procédures de recherche de pannes et des listes prédéfinies de tâches qui sont données indépendamment du cas spécifique et dans lesquelles, le technicien de maintenance doit trouver le chemin optimal à suivre pour identifier comprendre et résoudre le problème. Ainsi, l’utilisation de ces manuels nécessite un long travail souvent fastidieux et précis, ainsi qu’une très grande expérience de la part des techniciens de maintenance pour aller à l’essentiel.Once a fault message is announced and the aircraft is on the ground, the maintenance technician uses documentation comprising a TSM (Trouble Shooting Manual) fault finding manual and an AMM (Aircraft Maintenance Manual) to troubleshoot, isolate, confirm and rectify the fault by following the instructions and procedures described in these manuals. More particularly, these manuals include fault finding procedures and predefined lists of tasks which are given independently of the specific case and in which the maintenance technician must find the optimal path to follow in order to identify understand and solve the problem. Thus, the use of these manuals requires a long and often tedious and precise work, as well as a very great experience on the part of the maintenance technicians to go to the essentials.
L’objet de la présente invention est de proposer un procédé ou un système facilitant la recherche de panne, en guidant le technicien et en diminuant la charge de travail tout en automatisant et optimisant l’efficacité de la recherche de la panne.The object of the present invention is to propose a method or a system facilitating fault finding, by guiding the technician and reducing the workload while automating and optimizing the efficiency of fault finding.
Présentation de l’inventionPresentation of the invention
La présente invention concerne un système de recherche de pannes dans un aéronef, comportant :
-des unités de stockages configurées pour stocker une base de données contextuelle modélisant des objets de procédure de recherche de panne, ladite base de données contextuelle étant une dématérialisation d’un manuel de recherche de panne générée par une technique d’ingénierie de modélisation de systèmes complexes,
-un microprocesseur configuré pour implémenter lesdits objets de procédure de recherche de panne en les structurant selon une représentation fonctionnelle et logique, et
-une interface de sortie configurée pour afficher ladite structure fonctionnelle et logique des objets de procédure de recherche de pannes dans un ordre chronologique.The present invention relates to a fault finding system in an aircraft, comprising:
- storage units configured to store a contextual database modeling fault finding procedure objects, said contextual database being a dematerialization of a fault finding manual generated by a systems modeling engineering technique complex,
-a microprocessor configured to implement said fault-finding procedure objects by structuring them according to a functional and logical representation, and
-an output interface configured to display said functional and logical structure of fault finding procedure objects in chronological order.
Ceci permet de recréer le manuel de recherche de pannes en déroulant une application facile à utiliser permettant d’extraire à tout moment et en temps réel toute la documentation (PDF, page web, etc.) pouvant être utile pour le technicien de maintenance. En outre, il permet l’enchaînement des procédures sous une forme d’affichage graphique tout en optimisant les procédures complexes (par exemple, en parallélisant ou en structurant les tâches). Il permet également d’harmoniser les procédures entre les différents aéronefs et d’anticiper et prévoir les opérations et les ressources nécessaires (outils, pièces de rechange, nombre de techniciens, installations, etc.).This makes it possible to recreate the fault finding manual by running an easy-to-use application allowing the extraction at any time and in real time of all the documentation (PDF, web page, etc.) that may be useful for the maintenance technician. In addition, it allows the sequencing of procedures in a form of graphical display while optimizing complex procedures (for example, by parallelizing or structuring tasks). It also makes it possible to harmonize the procedures between the different aircraft and to anticipate and plan the operations and the necessary resources (tools, spare parts, number of technicians, installations, etc.).
Selon un mode de réalisation préféré du système de recherche de pannes :
-les unités de stockage sont configurées en outre pour stocker une base de données technique comprenant un classement de probabilités de pannes attribuées à des composants remplaçables ‘en ligne’ de l’aéronef,
-le microprocesseur est configuré en outre pour créer un module de gestion interactive en couplant la base de données technique et la base de données contextuelle, ledit module de gestion étant adapté à gérer en temps réel un flux interactif de tâches, et
-l’interface de sortie est configurée en outre pour afficher en temps réel ledit flux interactif de tâches à réaliser pour la recherche de panne.According to a preferred embodiment of the fault finding system:
- the storage units are further configured to store a technical database comprising a classification of failure probabilities attributed to 'on-line' replaceable components of the aircraft,
the microprocessor is further configured to create an interactive management module by coupling the technical database and the contextual database, said management module being suitable for managing an interactive flow of tasks in real time, and
the output interface is further configured to display in real time said interactive flow of tasks to be carried out for troubleshooting.
Ceci permet de simplifier la flexibilité globale du système en proposant un produit entièrement numérisé, en facilitant le transfert de connaissances entre équipes ainsi que l’apprentissage lié au cas rencontrés précédemment.This makes it possible to simplify the overall flexibility of the system by offering a fully digitized product, facilitating the transfer of knowledge between teams as well as learning related to the case encountered previously.
Selon un premier mode de réalisation particulier, ledit module de gestion est configuré pour générer un document numérique comportant un séquencement de tâches à réaliser pour la recherche de panne.According to a first particular embodiment, said management module is configured to generate a digital document comprising a sequencing of tasks to be carried out for troubleshooting.
Ainsi, l’ordonnancement d’un ensemble d’actions et de tests à réaliser permet au technicien de maintenance de se dispenser des documentations lourdes et complexes pour la recherche de panne.Thus, the scheduling of a set of actions and tests to be carried out allows the maintenance technician to dispense with cumbersome and complex documentation for troubleshooting.
Selon un deuxième mode de réalisation particulier, ledit module de gestion est configuré pour générer étape par étape des tâches en forme d’instructions et/ou de dialogues destinés à guider l’utilisateur dans la recherche de panne.According to a second particular embodiment, said management module is configured to generate step-by-step tasks in the form of instructions and/or dialogs intended to guide the user in troubleshooting.
Ainsi, le technicien de maintenance peut rechercher la panne de manière interactive et optimale lui permettant de rapidement et aisément isoler le composant défectueux. Ceci permet de réduire le temps écoulé pour le remplacement des composants et les coûts en conséquence.Thus, the maintenance technician can search for the fault in an interactive and optimal way allowing him to quickly and easily isolate the defective component. This reduces the time taken to replace components and the costs accordingly.
Selon une particularité, les valeurs des probabilités de pannes dans la base de données technique sont initialement attribuées par des experts. Ces valeurs sont attribuées sur la base des modèles numériques des composants et/ou des tests sur bancs d’essais.According to one feature, the values of the failure probabilities in the technical database are initially assigned by experts. These values are assigned on the basis of digital models of the components and/or tests on test benches.
Avantageusement, le système comporte une unité d’acquisition de données configurée pour acquérir de manière continue des données relatives au fonctionnement des composants de l’aéronef depuis des modèles de comportements intrinsèques desdits composants, et/ou depuis une flotte d’aéronefs en service, et/ou depuis un système de surveillance de l’aéronef, lesdites données relatives aux fonctionnement des composants étant utilisées pour mettre à jour les valeurs des probabilités de pannes.Advantageously, the system comprises a data acquisition unit configured to continuously acquire data relating to the operation of the components of the aircraft from intrinsic behavior models of said components, and/or from a fleet of aircraft in service, and/or from a monitoring system of the aircraft, said data relating to the operation of the components being used to update the values of the probabilities of failures.
L’actualisation en continue des probabilités permet une gestion dynamique et plus précise de la recherche de pannes. L’enrichissement et les mises à jour régulières de la base de données techniques permettent de tirer des leçons à partir des problèmes rencontrés en service.The continuous updating of the probabilities allows a dynamic and more precise management of the search for faults. The enrichment and regular updates of the technical database make it possible to draw lessons from the problems encountered in service.
Avantageusement, la base de données technique est enrichie par des modifications apportées aux composants de l’aéronef et par une mise à jour des valeurs de probabilités de pannes correspondantes.Advantageously, the technical database is enhanced by modifications made to the components of the aircraft and by an update of the corresponding failure probability values.
Ceci permet d’avoir une traçabilité des modifications appliquées (services bulletins) sur l’aéronef et de personnaliser la recherche de pannes tout au long de la vie de l’aéronef en tenant compte de l’évolution de l’aéronef et des modifications apportées. En outre, ceci permet de réduire la charge de travail encore davantage en guidant l’utilisateur à travers un flux de tâches personnalisé.This makes it possible to have traceability of the modifications applied (service bulletins) on the aircraft and to personalize the search for faults throughout the life of the aircraft, taking into account the evolution of the aircraft and the modifications made. . Additionally, this reduces the workload even further by guiding the user through a personalized workflow.
Avantageusement, le microprocesseur est configuré pour générer un rapport de recherche de pannes à partir des entrées de l’utilisateur et des actions entreprises.Advantageously, the microprocessor is configured to generate a fault finding report from user inputs and actions taken.
Ceci permet d’avoir un rapport très précis des opérations réalisées et de renseigner le registre de maintenance en toute simplicité. En outre, ceci permet d’assurer la traçabilité des travaux effectués comme requis par les réglementations.This makes it possible to have a very precise report of the operations carried out and to fill in the maintenance register with ease. In addition, this ensures the traceability of the work carried out as required by the regulations.
Avantageusement, le système comporte une unité de transmission configurée pour transmettre ledit rapport des opérations au constructeur de l’aéronef.Advantageously, the system comprises a transmission unit configured to transmit said report of operations to the aircraft manufacturer.
Cet apprentissage en continu permet au constructeur d’améliorer ses connaissances techniques concernant le comportement des systèmes complexes.This continuous learning allows the manufacturer to improve his technical knowledge concerning the behavior of complex systems.
L’invention vise également un procédé de recherche de pannes dans un aéronef, comportant les étapes suivantes :
-construction d’une base de données contextuelle en dématérialisant un manuel de recherche de panne par une technique d’ingénierie de systèmes complexes, ladite base de données contextuelle modélisant des objets de procédure de recherche de pannes, et
-structurer lesdits objets de procédure de recherche de pannes selon une représentation fonctionnelle et logique.The invention also relates to a method for finding faults in an aircraft, comprising the following steps:
- construction of a contextual database by dematerializing a fault finding manual by a complex systems engineering technique, said contextual database modeling fault finding procedure objects, and
- structure said fault-finding procedure objects according to a functional and logical representation.
Avantageusement, le procédé comporte en outre les étapes suivantes :
-construction d’une base de données technique comprenant un classement de probabilités de pannes attribuées à des composants remplaçables de l’aéronef, et
-coupler la base de données technique et la base de données contextuelle pour gérer en temps réel un flux interactif de tâches à réaliser pour la recherche de panne.Advantageously, the process further includes the following steps:
- construction of a technical database including a ranking of failure probabilities attributed to replaceable components of the aircraft, and
-couple the technical database and the contextual database to manage in real time an interactive flow of tasks to be carried out for troubleshooting.
Ainsi, en réponse à une requête faite par un technicien de maintenance, le procédé permet de générer de manière automatique et en temps réel un flux interactif de tâches.Thus, in response to a request made by a maintenance technician, the method makes it possible to generate automatically and in real time an interactive flow of tasks.
Brève description des figuresBrief description of figures
D'autres particularités et avantages du dispositif et du procédé selon l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :Other particularities and advantages of the device and of the method according to the invention will emerge better on reading the description given below, by way of indication but not limitation, with reference to the appended drawings in which:
Le principe de l’invention consiste à numériser et modéliser les manuels de recherche de panne et à créer une interface interactive générant un flux de tâches dynamique pour guider l’utilisateur en temps réel dans sa recherche de la panne.The principle of the invention consists in digitizing and modeling fault finding manuals and creating an interactive interface generating a dynamic workflow to guide the user in real time in his search for the fault.
La Fig. 1 illustre de manière schématique un système de recherche de pannes dans un aéronef, selon un mode de réalisation de l’invention.Fig. 1 schematically illustrates a fault finding system in an aircraft, according to one embodiment of the invention.
Le système de recherche 1 de pannes comporte une unité d’acquisition de données 3, un processeur ou microprocesseur 5, des unités de stockage 7, des interfaces d’entrée et de sortie 9 (clavier, écran, souris, etc.) et des unités de réception et de transmission de données 11.The fault finding system 1 comprises a data acquisition unit 3, a processor or microprocessor 5, storage units 7, input and output interfaces 9 (keyboard, screen, mouse, etc.) and data reception and transmission units 11.
Les unités de stockage 7 comportent une base de données contextuelle 13 modélisant des objets de procédure de recherche de pannes. Ces objets peuvent comporter des éléments, des fonctions, des opérations, des instructions, des mises en garde, des avertissements, des notifications, des notes, etc. En outre, les objets peuvent être représentés sous forme de graphes, de textes, de numéros, de symboles, ou de dessins et peuvent être structurés de manière logique et/ou hiérarchique.The storage units 7 comprise a contextual database 13 modeling fault finding procedure objects. These objects can include elements, functions, operations, instructions, cautions, warnings, notifications, notes, etc. Furthermore, the objects can be represented in the form of graphs, texts, numbers, symbols, or drawings and can be structured in a logical and/or hierarchical way.
La base de données contextuelle 13 est une dématérialisation d’un manuel de recherche de panne. Cette dématérialisation est créée selon une technique d’ingénierie de modélisation de systèmes complexes MBSE (Model Based System Engineering).The contextual database 13 is a dematerialization of a troubleshooting manual. This dematerialization is created using an engineering technique for modeling complex systems MBSE (Model Based System Engineering).
On notera que la technique MBSE est une méthodologie connue qui est généralement utilisée pour modéliser des systèmes complexes. La présente invention détourne astucieusement l’emploi habituel de la technique MBSE et l’utilise pour contrôler la construction des objets de procédures de recherche de pannes. Cette construction est réalisée de la même manière que celle utilisée dans les systèmes complexes et plus particulièrement, en formalisant les procédures de recherche de pannes et en tenant compte de toutes leurs interdépendances. Ainsi, les objets de procédures peuvent être édifiés selon une architecture fonctionnelle représentant de manière logique des liens hiérarchiques entre ces fonctions. En effet, la technique MBSE offre la possibilité de détailler des tâches sur plusieurs couches en fonction de la granularité attendue.It should be noted that the MBSE technique is a known methodology which is generally used to model complex systems. The present invention cleverly diverts the usual use of the MBSE technique and uses it to control the construction of fault-finding procedure objects. This construction is carried out in the same way as that used in complex systems and more particularly, by formalizing the troubleshooting procedures and taking into account all their interdependencies. Thus, the procedure objects can be built according to a functional architecture logically representing hierarchical links between these functions. Indeed, the MBSE technique offers the possibility of detailing tasks on several layers according to the expected granularity.
Le microprocesseur 5 est configuré pour implémenter les objets de procédure de recherche de pannes en les structurant selon une représentation fonctionnelle et logique. En outre, l’interface de sortie 9 est configurée pour afficher (ou imprimer) la structure 14 fonctionnelle et logique des objets de procédure de recherche de pannes dans un ordre chronologique sur un écran 10 (ou une imprimante).The microprocessor 5 is configured to implement the fault finding procedure objects by structuring them according to a functional and logical representation. In addition, the output interface 9 is configured to display (or print) the functional and logical structure 14 of the fault finding procedure objects in chronological order on a screen 10 (or a printer).
Selon un premier mode de réalisation, le système 1 de recherche de pannes est un dispositif portable de type tablette, ordinateur portable, ou téléphone. Dans ce cas, la base de données contextuelle 13 est stockée dans les unités de stockage 9 du dispositif portable.According to a first embodiment, the fault finding system 1 is a portable device of the tablet, laptop or telephone type. In this case, the contextual database 13 is stored in the storage units 9 of the portable device.
Selon un deuxième mode de réalisation, la base de données contextuelle 13 est stockée dans des unités de stockage comprises dans un serveur placé dans un centre de maintenance. Dans ce deuxième cas, le dispositif portable est adapté pour se connecter au serveur du centre de maintenance via ses unités de réception et transmission 11 pour accéder à la base de données contextuelle 13.According to a second embodiment, the contextual database 13 is stored in storage units included in a server placed in a maintenance center. In this second case, the portable device is adapted to connect to the server of the maintenance center via its reception and transmission units 11 to access the contextual database 13.
La Fig. 2 est un organigramme illustrant de manière schématique une décomposition suivant plusieurs couches d’un ensemble de tâches de recherche de pannes, selon le mode de réalisation de la Fig. 1.Fig. 2 is a flowchart schematically illustrating a breakdown into several layers of a set of troubleshooting tasks, according to the embodiment of FIG. 1.
A l’étape E1 un message d’alerte est signalé. Par message d’alerte on entend un message qui peut être produit automatiquement sur une interface de bord de l’aéronef ou un symptôme de panne qui peut par exemple être constaté suite à une inspection visuelle ou manuelle de l’aéronef ou d’une partie de l’aéronef.At step E1 an alert message is signaled. By alert message is meant a message which can be produced automatically on an interface on board the aircraft or a symptom of failure which can for example be observed following a visual or manual inspection of the aircraft or of a part of the aircraft.
L’étape E2 est un test pour vérifier si le message n’est pas une fausse alerte. Si c’est une fausse alerte, on passe à l’étape E5 pour fermer proprement la procédure de recherche de pannes en validant la navigabilité de l’aéronef. Sinon, c’est-à-dire, si la panne est confirmée, on passe à l’étape E3.Step E2 is a test to check if the message is not a false alert. If it is a false alert, we go to step E5 to properly close the fault finding procedure by validating the airworthiness of the aircraft. Otherwise, that is to say, if the failure is confirmed, we go to step E3.
A l’étape E3 le microprocesseur 5 est configuré pour déployer la procédure d’isolation de la panne et pour l’afficher sur l’interface de sortie 9. Cette étape comporte une sous-étape E301 définissant les différents points d’entrées pour la recherche de pannes. Ces points d’entrées sont représentés sur l’interface de sortie 9 par des petits rectangles référencés par des codes alphanumériques indiquant l’équipement incriminé et les tâches spécifiques à réaliser.At step E3 the microprocessor 5 is configured to deploy the fault isolation procedure and to display it on the output interface 9. This step comprises a sub-step E301 defining the different entry points for the troubleshooting. These entry points are represented on the output interface 9 by small rectangles referenced by alphanumeric codes indicating the offending equipment and the specific tasks to be performed.
A la sous-étape E302, les différents points d’entrées de la sous-étape E301 engendrent une explosion combinatoire dans laquelle chaque point d’entrée est associé à une procédure de tâches spécifiques qui doivent être réalisées en détail pour rechercher et isoler la panne en identifiant le composant remplaçable ‘en ligne’ LRU (Line Replaceable Unit) défectueux. En effet, chaque procédure de tâches comporte des instructions et/ou des tests à l’issue desquels le composant défectueux peut être identifié.At sub-step E302, the various entry points of sub-step E301 generate a combinatorial explosion in which each entry point is associated with a procedure of specific tasks which must be carried out in detail to find and isolate the fault by identifying the faulty LRU (Line Replaceable Unit) 'line' replaceable component. Indeed, each task procedure includes instructions and/or tests at the end of which the defective component can be identified.
Le déroulement des étapes E301 et E302 permettent d’extraire à tout moment et en temps réel toute la documentation (en PDF, en page web, etc.) pouvant être utile pour le technicien de maintenance.The progress of steps E301 and E302 make it possible to extract at any time and in real time all the documentation (in PDF, web page, etc.) that may be useful for the maintenance technician.
Une fois que le composant défectueux a été isolé, on passe à l’étape E4 pour réparer ou remplacer ce composant.Once the faulty component has been isolated, we go to step E4 to repair or replace this component.
A l’étape E5 après la réparation de la panne (étape E4) ou après la vérification qu’il n’y avait pas vraiment de panne (étape E2), le technicien de maintenance réalise toute une batterie de tests prédéterminés pour valider que tout est fonctionnel et que l’aéronef est navigable.At step E5 after repairing the breakdown (step E4) or after checking that there was not really a breakdown (step E2), the maintenance technician carries out a whole battery of predetermined tests to validate that everything is functional and the aircraft is airworthy.
Ainsi, le mode de réalisation des Figs. 1 et 2 permet de récréer le manuel de recherche de pannes et d’afficher l’enchaînement des différentes procédures permettant au technicien de maintenance d’anticiper et de prévoir les opérations et les ressources nécessaires (outils, pièces de rechange, nombre de techniciens nécessaires, installations, etc.). En outre, ce système 1 de recherche de pannes permet de paralléliser les tâches ou de les structurer de manière optimale.Thus, the embodiment of Figs. 1 and 2 makes it possible to recreate the troubleshooting manual and display the sequence of the various procedures allowing the maintenance technician to anticipate and plan the operations and the resources required (tools, spare parts, number of technicians required , facilities, etc.). In addition, this system 1 for finding faults makes it possible to parallelize the tasks or to structure them in an optimal manner.
La Fig. 3 est un schéma fonctionnel illustrant un procédé de recherche de pannes en relation avec le système de la Fig. 1, selon un mode de réalisation préféré de l’invention.Fig. 3 is a block diagram illustrating a fault finding method in relation to the system of FIG. 1, according to a preferred embodiment of the invention.
Selon ce mode de réalisation, les unités de stockage 7 sont configurées pour stocker une base de données technique 15 en plus de la base de données contextuelle 13. La base de données technique 15 comprend un classement de probabilités de pannes attribuées aux composants remplaçables LRU de l’aéronef. Les valeurs des probabilités de pannes sont initialement attribuées par des experts des bureaux d’études sur la base de modèles numériques des composants LRU et/ou de tests sur bancs d’essais.According to this embodiment, the storage units 7 are configured to store a technical database 15 in addition to the contextual database 13. The technical database 15 comprises a ranking of failure probabilities attributed to the LRU replaceable components of the aircraft. The values of the failure probabilities are initially assigned by experts from the design offices on the basis of digital models of the LRU components and/or tests on test benches.
A titre d’exemple, la base de données technique 15 peut être réalisée selon un format de carte de message de panne technique BED (Bite Exchange Database) organisé en plusieurs champs. Un premier champ peut comprendre des données concernant des codes de défauts, des messages en clair, un chapitre de l’association de transport aérien ATA, une description de la panne, un message du cockpit, et un code d’une liste principale d’équipement minimal MMEL (Master Minimum Equipment List). Un deuxième champ peut comprendre une liste des composants LRU potentiellement défectueux et leurs probabilités de panne associées. Un troisième champ peut comprendre un registre de l’évolution historique de recherche de pannes. Un quatrième champ peut comprendre des tests à réaliser pour une procédure de confirmation. Finalement, un cinquième champ peut comprendre des actions pour pallier les insuffisances avant l’entrée en service de l’aéronef.By way of example, the technical database 15 can be produced according to a BED (Bite Exchange Database) technical failure message card format organized into several fields. A first field may include data relating to fault codes, plaintext messages, an ATA air transport association chapter, a description of the fault, a cockpit message, and a code from a master list of faults. minimum equipment MMEL (Master Minimum Equipment List). A second field may include a list of potentially faulty LRU components and their associated failure probabilities. A third field may include a register of the historical evolution of troubleshooting. A fourth field may include tests to be performed for a confirmation procedure. Finally, a fifth field may include actions to remedy the shortcomings before the entry into service of the aircraft.
La base de données contextuelle 13 caractérisant la dématérialisation du manuel de recherche de pannes ainsi que la base de données technique 15 comprenant le classement de probabilités de pannes sont représentées par le bloc B1. Ces bases de données 13, 15 sont construites par le constructeur de l’aéronef représenté par le bloc B2.The contextual database 13 characterizing the dematerialization of the fault finding manual as well as the technical database 15 comprising the classification of probabilities of faults are represented by the block B1. These databases 13, 15 are constructed by the manufacturer of the aircraft represented by block B2.
Le bloc B3 représente un module de gestion 17 interactive crée par le microprocesseur 5 en couplant la base de données technique 15 à la base de données contextuelle 13. Ce module de gestion 17 est configuré pour gérer en temps réel un flux interactif de tâches (voir Figs. 4 et 5).Block B3 represents an interactive management module 17 created by the microprocessor 5 by coupling the technical database 15 to the contextual database 13. This management module 17 is configured to manage an interactive flow of tasks in real time (see Figs. 4 and 5).
En outre, l’interface de sortie 9 est configurée pour afficher en temps réel le flux interactif de tâches à réaliser pour la recherche de panne.In addition, the output interface 9 is configured to display in real time the interactive flow of tasks to be carried out for troubleshooting.
Avantageusement, l’unité d’acquisition 9 de données du système 1 de recherche de pannes est configurée pour acquérir de manière continue des données relatives au fonctionnement des composants de l’aéronef. Ces données peuvent être récupérées depuis plusieurs sources.Advantageously, the data acquisition unit 9 of the fault finding system 1 is configured to continuously acquire data relating to the operation of the components of the aircraft. This data can be retrieved from several sources.
Une première source représentée par le bloc B4 correspond à des modèles de comportement intrinsèques des composants. Ces modèles réalisés par des experts des bureaux d’études comportent l’évolution de l’usure et la durée de vie de chaque composant ainsi que la variation correspondante de sa probabilité de panne.A first source represented by block B4 corresponds to intrinsic behavior models of the components. These models produced by experts from the design offices include the evolution of wear and the life of each component as well as the corresponding variation in its probability of failure.
Une deuxième source représentée par le bloc B5 comporte les systèmes d’enregistrement et de surveillance de l’aéronef. En effet, au cours de chaque vol, l’aéronef procède à l’enregistrement d’informations sur différents paramètres avioniques. Un système d’acquisition centralise et formate toutes les données issues des différents capteurs, calculateurs embarqués, ou d’autres instruments et les transfère aux systèmes d’acquisitions de données (type Fomax) et/ou aux enregistreurs de vol. Ces données comportent des données relatives au fonctionnement des composants. En outre, un système de supervision centralisé traite les données émises par des systèmes de détection de pannes et de surveillance et génère des rapports ou messages de pannes relatifs aux équipements et composants de l’aéronef.A second source represented by block B5 comprises the recording and surveillance systems of the aircraft. Indeed, during each flight, the aircraft records information on various avionic parameters. An acquisition system centralizes and formats all the data from the various sensors, on-board computers, or other instruments and transfers them to data acquisition systems (Fomax type) and/or flight recorders. This data includes data relating to the operation of the components. In addition, a centralized supervision system processes data from fault detection and monitoring systems and generates fault reports or messages relating to aircraft equipment and components.
Une troisième source B6 est une flotte d’aéronefs en service. En effet, chaque aéronef transmet (pendant le vol et/ou en fin de vol) des données de vol et des messages d’alertes ou d’anomalies aux stations au sol pour être traités et archivés dans des bases de données au sol (type Skywise, Smartforce, etc.).A third B6 source is a fleet of in-service aircraft. Indeed, each aircraft transmits (during the flight and/or at the end of the flight) flight data and alert or anomaly messages to the ground stations to be processed and archived in ground databases (type Skywise, Smartforce, etc).
Toutes ces données issues des sources B4, B5 et B6 et relatives au fonctionnement des composants sont utilisées par les experts au sol et en différé pour mettre à jour les valeurs des probabilités de pannes permettant ainsi une gestion dynamique et plus précise de la recherche de panne. On notera que la mise à jour des probabilités peut être manuelle ou automatique selon les données reçues et disponibles.All these data from sources B4, B5 and B6 and relating to the operation of the components are used by the experts on the ground and offline to update the values of the probabilities of failures, thus allowing dynamic and more precise management of the search for failures. . It will be noted that the updating of the probabilities can be manual or automatic according to the data received and available.
En outre, la base de données technique 15 est avantageusement enrichie par des mises à jour relatives à des modifications ou améliorations apportées aux composants de l’aéronef ainsi que des mises à jour des valeurs de probabilités de panne associées à ces modifications. Ainsi, on obtient une traçabilité des différentes évolutions du composant, des diverses configurations, des services bulletins et une personnalisation de la recherche de pannes en fonction des modifications appliquées à l’aéronef tout au long de la vie du composant.In addition, the technical database 15 is advantageously enriched by updates relating to modifications or improvements made to the components of the aircraft as well as updates of the failure probability values associated with these modifications. Thus, we obtain a traceability of the different evolutions of the component, of the various configurations, bulletin services and customization of troubleshooting based on modifications applied to the aircraft throughout the life of the component.
Le bloc B7 représente la génération automatique par le microprocesseur d’un rapport 19 de recherche de pannes en fonction des entrées de l’utilisateur et des actions entreprises. Ce rapport 19 assure la traçabilité des travaux effectués comme requis par les réglementations et permet une fermeture des registres de maintenance (type logbook) de manière appropriée. Avantageusement, l’unité de transmission 11 est configurée pour transmettre ce rapport 19 de recherche de pannes au constructeur de l’aéronef (bloc B2) permettant à ce dernier de l’utiliser pour enrichir la base de données technique de futurs aéronefs.Block B7 represents the automatic generation by the microprocessor of a fault finding report 19 based on user inputs and actions taken. This report 19 ensures the traceability of the work carried out as required by the regulations and allows the maintenance registers (logbook type) to be closed in an appropriate manner. Advantageously, the transmission unit 11 is configured to transmit this fault finding report 19 to the aircraft manufacturer (block B2) allowing the latter to use it to enrich the technical database of future aircraft.
La Fig. 4 est un organigramme illustrant de manière schématique une première variante de la recherche de pannes, selon le mode de réalisation de la Fig. 3.Fig. 4 is a flowchart schematically illustrating a first variant of troubleshooting, according to the embodiment of FIG. 3.
A l’étape E11 un message d’alerte est signalé.At step E11 an alert message is signaled.
A l’étape E12, à partir d’une requête formulée par le technicien de maintenance, le microprocesseur 5 en lien avec les bases de données contextuelle 13 et technique 15 est configuré pour générer un document numérique 21 comportant un séquencement de tâches à réaliser. Les tâches sont ordonnancées selon les valeurs de probabilités associées aux composants remplaçables LRU incriminés.At step E12, from a request formulated by the maintenance technician, the microprocessor 5 in connection with the contextual 13 and technical 15 databases is configured to generate a digital document 21 comprising a sequencing of tasks to be carried out. The tasks are scheduled according to the probability values associated with the incriminated LRU replaceable components.
Plus particulièrement, le document numérique 21 comporte une liste des différentes causes possibles de la panne, des tests à réaliser pour confirmer ou infirmer la panne, et des tâches à réaliser pour isoler la panne.More particularly, the digital document 21 includes a list of the various possible causes of the failure, the tests to be carried out to confirm or invalidate the failure, and the tasks to be carried out to isolate the failure.
Ainsi, l’étape E121 comporte la liste des différentes causes possibles de la panne, chaque cause étant référencée par un code connu pour le technicien de maintenance.Thus, step E121 includes the list of the various possible causes of the failure, each cause being referenced by a code known to the maintenance technician.
L’étape E122 indique les tests à réaliser pour confirmer ou infirmer la panne. Si les résultats des tests indiquent qu’il n’y a pas de panne, on passe à l’étape E124 afin de fermer la procédure de recherche de pannes. Sinon, on passe à l’étape E123.Step E122 indicates the tests to be carried out to confirm or invalidate the fault. If the results of the tests indicate that there is no fault, step E124 is passed on in order to close the fault-finding procedure. Otherwise, we go to step E123.
L’étape E123 comporte l’ordonnancement des tâches à réaliser pour isoler la panne. Une fois que le composant défectueux a été identifié, on répare ou on remplace ce composant avant de passer à l’étape E124.Step E123 includes the scheduling of the tasks to be performed to isolate the failure. Once the defective component has been identified, this component is repaired or replaced before proceeding to step E124.
A l’étape E124, le technicien de maintenance effectue les tests prédéterminés pour proprement fermer la procédure de recherche de pannes validant ainsi que tout est fonctionnel et que l’aéronef est navigable.At step E124, the maintenance technician performs the predetermined tests to properly close the fault finding procedure, thus validating that everything is functional and that the aircraft is airworthy.
La Fig. 5 est un organigramme illustrant de manière schématique une deuxième variante de la recherche de pannes, selon le mode de réalisation de la Fig. 3.Fig. 5 is a flowchart schematically illustrating a second variant of troubleshooting, according to the embodiment of FIG. 3.
A l’étape E21 un message d’alerte est signalé.At step E21 an alert message is signaled.
Aux étapes E22-E25, le module de gestion 17 est configuré pour générer étape par étape des tâches en forme d’instructions et/ou de dialogues (par exemple, en forme de fenêtres ou boîtes de dialogues) destinées à guider le technicien de manière interactive dans sa recherche de panne.In steps E22-E25, the management module 17 is configured to generate step-by-step tasks in the form of instructions and/or dialogs (for example, in the form of windows or dialog boxes) intended to guide the technician in a interactive in its troubleshooting.
Plus particulièrement, à l’étape E22 le microprocesseur 5 est configuré pour proposer à l’utilisateur des tâches et tests à réaliser en fonction du message d’alerte afin de vérifier si la panne est réelle ou s’il s’agit d’une fausse alarme. Si les résultats des tests indiquent qu’il n’y a pas de panne, on passe à l’étape E27 pour fermer la procédure de recherche de pannes. Sinon, on passe à l’étape E23.More particularly, in step E22 the microprocessor 5 is configured to offer the user tasks and tests to be carried out according to the alert message in order to check whether the failure is real or whether it is a false alarm. If the results of the tests indicate that there is no fault, one goes to step E27 to close the fault finding procedure. Otherwise, we go to step E23.
A l’étape E23 le microprocesseur 5 est configuré pour acquérir les paramètres et données d’entrées de l’aéronef et de ces composants. On notera que ces données sont extraites des bases de données contextuelle 13 et technique 15 et comportent les valeurs de probabilité des composants LRU susceptibles d’être à l’origine de la panne. Ces valeurs sont enrichies par les mises à jour précises des probabilités de défaut grâces aux entrées venant des différentes sources représentées par les blocs B4, B5 et B6 de la Fig.3.In step E23 the microprocessor 5 is configured to acquire the parameters and input data of the aircraft and of these components. It will be noted that these data are extracted from the contextual 13 and technical 15 databases and include the probability values of the LRU components likely to be the cause of the failure. These values are enriched by the precise updates of the probabilities of default thanks to the inputs coming from the various sources represented by the blocks B4, B5 and B6 of Fig.3.
A l’étape E24, le microprocesseur 5 est configuré pour classer les probabilités des composants pouvant être la cause de la panne et propose un flux de tâches le plus adapté au classement courant des composants incriminés.At step E24, the microprocessor 5 is configured to classify the probabilities of the components that may be the cause of the failure and proposes a flow of tasks that is best suited to the current classification of the incriminated components.
A l’étape E25, en fonction des réponses et actions réalisées par l’utilisateur, le microprocesseur 5 reboucle sur l’étape E24 pour calculer un autre classement et générer un autre flux courant de tâches si la panne n’a pas été isolée. En revanche, si le composant défectueux a été détecté, alors on passe à l’étape E26 afin de réparer la panne.At step E25, depending on the responses and actions performed by the user, the microprocessor 5 loops back to step E24 to calculate another classification and generate another current flow of tasks if the fault has not been isolated. On the other hand, if the faulty component has been detected, then step E26 is passed on in order to repair the fault.
A l’étape E27, la procédure de recherche de panne est proprement fermée.At step E27, the fault finding procedure is properly closed.
A l’étape E28, le microprocesseur 5 est configuré pour générer un rapport 19 de recherche de pannes à partir des entrées de l’utilisateur et des actions entreprises.At step E28, the microprocessor 5 is configured to generate a fault finding report 19 from the user inputs and the actions taken.
Les Figs. 6, 7 et 8 illustrent un exemple d’une recherche de pannes, selon le mode de réalisation de la Fig. 5.Figs. 6, 7 and 8 illustrate an example of troubleshooting, according to the embodiment of FIG. 5.
La Fig. 6 illustre un calculateur 23 recevant les entrées de température T20, TAT1 et TAT2. Ces entrées sont relatives à une sonde de température moteur, une sonde de température d’une première centrale d’inertie ADIRU1 (Air Data and Inertial Reference Unit) et une sonde de température d’une deuxième centrale d’inertie ADIRU2 respectivement.Fig. 6 illustrates a computer 23 receiving the temperature inputs T20, TAT1 and TAT2. These inputs relate to an engine temperature sensor, a temperature sensor from a first ADIRU1 inertia unit (Air Data and Inertial Reference Unit) and a temperature sensor from a second ADIRU2 inertia unit respectively.
Le comparateur 25 du calculateur 23 compare les valeurs de trois entrées et constate un désaccord entre ces trois valeurs. Le sélecteur 27 sélectionne l’origine probable du désaccord et finalement, le validateur 29 valide la sélection et transmet à la sortie un message d’alerte.The comparator 25 of the computer 23 compares the values of three inputs and notes a discrepancy between these three values. The selector 27 selects the probable origin of the disagreement and finally, the validator 29 validates the selection and transmits an alert message to the output.
En effet, la Fig. 7 indique à l’étape E31 qu’un message d’alerte a été signalé concernant un désaccord entre les trois sondes de température. On notera que la Fig. 8 illustre à titre indicatif et en un seul bloc, les différentes séries de tâches demandées par le système 1 de recherche de pannes.Indeed, Fig. 7 indicates at step E31 that an alert message has been signaled concerning a disagreement between the three temperature probes. It will be noted that FIG. 8 illustrates by way of indication and in a single block, the different series of tasks requested by the system 1 for troubleshooting.
L’étape E32 concerne la confirmation de la panne. Le système 1 de recherche de panne affiche sur l’interface 9 de sortie une note (voir Fig. 8) indiquant qu’après une vérification croisée, une défaillance entre la sonde T20 du moteur et au moins l'une des deux sondes des ADIRU1 et ADIRU2 a été constatée.Step E32 concerns confirmation of the failure. Fault tracing system 1 displays on output interface 9 a note (see Fig. 8) indicating that after a cross check, a fault between the engine probe T20 and at least one of the two probes of the ADIRU1 and ADIRU2 was found.
Au début, le système 1 de recherche de pannes propose à l’utilisateur de faire le test de mise à la terre (voir Fig. 8).At the beginning, the fault finding system 1 offers the user to do the grounding test (see Fig. 8).
Après la réalisation du test, le système 1 demande à l’utilisateur si le message de maintenance s'affiche sur le ‘système de gestion de vol’ MCDU (Multi-function Control and Display Unit) ou tout autre moyen d’interface à disposition.After completion of the test, system 1 asks the user if the maintenance message is displayed on the 'flight management system' MCDU (Multi-function Control and Display Unit) or any other means of interface available .
Si le message de maintenance n'apparaît pas sur le MCDU et qu'il n'y a pas eu d'action corrective, alors, le système 1 indique que c’est un problème intermittent et qu’il faut surveiller le moteur pour voir si la panne se reproduit lors des vols suivants.If the maintenance message does not appear on the MCDU and no corrective action has been taken, then system 1 indicates that it is an intermittent problem and the engine should be monitored to see if the failure recurs on subsequent flights.
Si le message de maintenance ne s'affiche pas sur le MCDU et qu'une mesure corrective a été prise, alors le système indique que le problème a été résolu et renvoie l’utilisateur à l’étape E36 afin de bien fermer la procédure.If the maintenance message is not displayed on the MCDU and corrective action has been taken, then the system indicates that the problem has been resolved and returns the user to step E36 in order to properly close the procedure.
En revanche, si le message de maintenance s'affiche sur le MCDU, alors à l’étape E33, le système 1 affiche sur l’interface 9 de sortie un premier flux de tâches basé sur le classement des probabilités des composants pouvant être la cause de la défaillance.On the other hand, if the maintenance message is displayed on the MCDU, then at step E33, the system 1 displays on the output interface 9 a first flow of tasks based on the ranking of the probabilities of the components that may be the cause of the failure.
Selon cet exemple, le système demande de faire un contrôle sur les messages de maintenance des ADIRU1 et ADIRU2, liés aux deux sondes. Plus particulièrement, il demande d’effectuer le dépannage des messages de maintenance dans l’ordre.According to this example, the system asks to check the maintenance messages of ADIRU1 and ADIRU2, linked to the two probes. Specifically, it instructs you to troubleshoot maintenance messages in order.
Ensuite, à l’étape E34, le système 1 demande si le problème persiste après avoir résolu tous les messages de maintenance. Si oui, le système reboucle à l’étape E33 et affiche sur l’interface de sortie 9 un deuxième flux de tâches concernant cette fois le harnais. Le système 1 continue à proposer des suites de tâches jusqu’à ce que le composant défectueux soit identifié.Next, at step E34, System 1 asks if the problem persists after resolving all maintenance messages. If so, the system loops back to step E33 and displays on the output interface 9 a second flow of tasks, this time concerning the harness. System 1 continues to offer sequences of tasks until the faulty component is identified.
Après réparation de la panne E35, le système 1 indique à l’utilisateur les actions qu’il faut faire (étape E36) pour proprement fermer la procédure de recherche de pannes.After repairing the failure E35, the system 1 indicates to the user the actions that must be taken (step E36) to properly close the troubleshooting procedure.
Finalement, à l’étape E37, le système 1 génère automatiquement un rapport 19 de recherche de pannes.Finally, at step E37, the system 1 automatically generates a fault finding report 19.
Le système et procédé de recherche de pannes selon la présente invention présente plusieurs avantages parmi lesquels les avantages suivants:
-permet d’éviter l’utilisation des documentations lourdes et complexes ;
-permet la prédiction d’évènements à venir grâce à un système de stockage de données temporaires (buffer) dont les différents indicateurs sont paramétrables (température, vibration, etc.) pour déclencher une alerte à partir d’un seuil prédéfini ;
-permet d’anticiper et de prévoir les opérations et les ressources nécessaires (i.e. outils, pièces de rechange, personnel, installations, etc.);
-permet de réduire la charge de travail en guidant l'utilisateur à travers un flux de tâches personnalisé;
- permet d’améliorer les connaissances techniques du constructeur des aéronefs et en particulier, pour le comportement de systèmes complexes;
-permet de réduire le temps et les coûts de maintenance de l’aéronef en évitant de déposer des composants LRU n’étant pas en panne NNF (No Fault Found) ;
-permet de faciliter le transfert de connaissances entre équipes;
-permet d’assurer la traçabilité des travaux effectués comme requis par les réglementations ;
-permet de fournir des mises à jour régulières sur les leçons tirées des problèmes rencontrés à partir d’une base de données centralisée ; et
-permet de simplifier la flexibilité globale du système en proposant un produit entièrement numérisé.The fault finding system and method according to the present invention has several advantages, including the following advantages:
-avoids the use of cumbersome and complex documentation;
- allows the prediction of future events thanks to a temporary data storage system (buffer) whose various indicators can be configured (temperature, vibration, etc.) to trigger an alert from a predefined threshold;
- makes it possible to anticipate and plan the operations and the necessary resources (ie tools, spare parts, personnel, facilities, etc.);
-helps reduce workload by guiding the user through a personalized workflow;
- improves the technical knowledge of the aircraft manufacturer and in particular, for the behavior of complex systems;
makes it possible to reduce the maintenance time and costs of the aircraft by avoiding the removal of LRU components that are not in NNF (No Fault Found) failure;
- facilitates the transfer of knowledge between teams;
- allows to ensure the traceability of the work carried out as required by the regulations;
- allows regular updates on lessons learned from problems encountered to be provided from a centralized database; And
-simplifies the overall flexibility of the system by offering a fully digitized product.
Claims (11)
-des unités de stockages (7) configurées pour stocker une base de données contextuelle (13) modélisant des objets de procédure de recherche de pannes, ladite base de données contextuelle (13) étant une dématérialisation d’un manuel de recherche de pannes générée par une technique d’ingénierie de modélisation de systèmes complexes,
-un microprocesseur (5) configuré pour implémenter lesdits objets de procédure de recherche de pannes en les structurant selon une représentation fonctionnelle et logique, et
-une interface de sortie (9) configurée pour afficher ladite structure fonctionnelle et logique des objets de procédure de recherche de pannes. System for finding faults in an aircraft, characterized in that it comprises:
- storage units (7) configured to store a contextual database (13) modeling fault finding procedure objects, said contextual database (13) being a dematerialization of a fault finding manual generated by an engineering technique for modeling complex systems,
-a microprocessor (5) configured to implement said fault-finding procedure objects by structuring them according to a functional and logical representation, and
-an output interface (9) configured to display said functional and logical structure of fault finding procedure objects.
-les unités de stockage (7) sont configurées en outre pour stocker une base de données technique (15) comprenant un classement de probabilités de pannes attribuées à des composants remplaçables de l’aéronef,
-le microprocesseur (5) est configuré en outre pour créer un module de gestion (17) interactive en couplant la base de données technique (15) à la base de données contextuelle (13), ledit module de gestion étant adapté à gérer en temps réel un flux interactif de tâches, et
-l’interface de sortie (9) est configurée en outre pour afficher en temps réel ledit flux interactif de tâches à réaliser pour la recherche de panne. System according to Claim 1, characterized in that:
- the storage units (7) are further configured to store a technical database (15) comprising a classification of failure probabilities attributed to replaceable components of the aircraft,
-the microprocessor (5) is further configured to create an interactive management module (17) by coupling the technical database (15) to the contextual database (13), said management module being adapted to manage in time real an interactive flow of tasks, and
-the output interface (9) is further configured to display in real time said interactive flow of tasks to be carried out for troubleshooting.
- construction d’une base de données contextuelle en dématérialisant un manuel de recherche de pannes par une technique d’ingénierie de systèmes complexes, ladite base de données contextuelle modélisant des objets de procédure de recherche de pannes, et
- structurer lesdits objets de procédure de recherche de pannes selon une représentation fonctionnelle et logique. Method for finding faults in an aircraft, characterized in that it comprises the following steps:
- construction of a contextual database by dematerializing a fault-finding manual using a complex systems engineering technique, said contextual database modeling fault-finding procedure objects, and
- structuring said fault-finding procedure objects according to a functional and logical representation.
-construction d’une base de données technique comprenant un classement de probabilités de pannes attribuées à des composants remplaçables de l’aéronef, et
-coupler la base de données technique à la base de données contextuelle pour gérer en temps réel un flux interactif de tâches à réaliser pour la recherche de pannes. Process according to Claim 10, characterized in that it also comprises the following steps:
- construction of a technical database including a ranking of failure probabilities attributed to replaceable components of the aircraft, and
-couple the technical database to the contextual database to manage in real time an interactive flow of tasks to be carried out for troubleshooting.
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