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客桥智能生产运行系统

报送单位:北京博维航空设施管理有限公司

一、项目背景

      随着中国民用航空的快速发展,以首都机场、大兴机场为例,2019年客桥对撤架次已达到69.5万次,运行服务保障压力不断增大,随之逐渐显现出安全裕度低、运行效率下降以及管理成本居高不下等难点问题。客桥与航空器刮碰等不安全事件时有发生,如图1、图2所示:

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图1 全行业客桥与航空器刮碰事件年表

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图2 2014年“101”事件现场

      目前国内机场的客桥运行管理,主要是依照行业管理规定及安全运行经验进行。随着每年机场运量的逐步增加,客桥运行压力及管理风险不断加大。在此背景下,单纯依靠传统“人盯桥”、“人盯人”的以人为主的运行管理模式以及人员的自我管理已无法突破管理瓶颈,很难满足运行压力和服务质量不断提高的要求。客桥运行亟需寻找适宜的方法进一步提升运行效率与安全管理水平。

       二、项目目标

      博维公司针对上述实际问题,将科学技术引入到客桥运行业务流程中,将先进的管理模式与科技手段相结合,达到机场生产运行的智能化、安全风险监控的自动化、生产数据分析的科学化,有效提升机场安全风险防范水平和机场运行资源利用率的目的。

项目具体的目标如下:

      (一)提升安全水平

      ——对员工的工作状态、安全意识和技能水平进行全面掌握,及时消除员工意识和技能欠缺导致的安全隐患;

      ——对员工的作业进行工单式操作改革,减少失误操作所导致的安全隐患;

      ——降低员工作业难度,将员工注意力集中在操作本身,减少由于分散精力导致的安全隐患;

      ——对即将发生的紧急事件进行预警,减少由于匆忙作业导致的安全隐患;

      ——对作业流程进行全覆盖监控,降低违章率,减少违章操作导致的安全隐患。

      (二)提升运行效率

      打破原有“固定机场-固定人员”的传统运行模式,充分动态调度运行资源,节省人工成本,提高运行效率。

      (三)提升服务品质

      降低航班延误等服务事件的发生,提高航班保障及时性,有效提高旅客满意度。

(四)加强数据应用      

      自动采集运行数据,对数据进行整理和分析,并根据实际需要生成相应的数据报表,以便于进行数据反馈、人员管理和管理决策。

      三、技术特色

      本系统搭建了运行资源调度、数据互联共享、作业标准监控、管理决策辅助四大功能平台,实现了人员资质管理、信息自动发布、任务自动分配、运行作业监控和自动采集和分析数据等功能。

      该系统由综合信息管理、运行监控中心、智能手持终端三大模块构成,三者之间通过有线网络和专网专线进行通讯。如图3所示:

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图3 客桥智能生产运行系统硬件组成

客桥智能生产运行系统技术架构如图4所示:

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图4 客桥智能生产运行系统技术架构图

客桥智能生产运行系统数据流如图5所示:

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图5 客桥智能生产运行系统数据流图 

      该系统的主要特色如下:

      (一)实施全程监控

      系统将客桥作业流程进行梳理,将作业流程工单化,并对重要环节进行视频和图像的拍摄,保障所有重要环节均有记录,同时,数据实时回传到运行监控中心,提供实时监察和历史数据回查的功能,大大提高了质检率,降低了违章率,提高了安全水平。

      (二)建立智能算法

      系统综合分析航班动态数据、人员资质数据、运行保障规则和地图矢量数据等因素,运用数学建模形成最优算法,对航班任务进行智能分配,有效提高运行效率。

      (三)引入精准数据

      系统在引入ASUP、ACDM数据的基础上,系统还引入了由ADS-B航班数据,全方位获得航班信息数据,数据更加准确及时,尤其是增加了二次雷达数据,有效提高航班预落的准确性,大大减少客桥操作员的等待时间,提高了运行效率。

      (四)开发手持终端

      系统采用自主研发的民航专用智能手持终端,该终端适用于雨天、强日光、极寒、强噪音等飞行区特殊工作环境,集大功率对讲、视频传输、融合通讯、超长待机、工业级防护设计等特点于一身,可以提升工作效率、减轻作业负担,是一线员工得力的作业工具。

      四、项目实施

      (一)痛点分析

      项目组对管理岗位和操作岗位进行调研,从中查找客桥运行业务中的痛点,以此作为项目研发的主攻方向。原有的客桥业务痛点主要表现为:

      1、客桥操作员安全意识淡薄,技能缺失;

      2、客桥操作员注意力不集中,无意识误操作;

      3、客桥操作员没按规定的作业手册执行;

      4、机场安全运行监控手段的有效性不足;

      5、很难获得安全预警,使安全损害已成事实。

      (二)明确需求

      通过客桥运行痛点分析发现,传统的管理手段已经不能满足不断提升的保障工作要求,必须采取科技手段从根本上解决客桥运行管理中存在的问题。博维公司计划打造一套全新的客桥智能运行管理系统,该系统应该具备以下5项功能:

      1、系统应具备对客桥操作员工作数据进行自动收集和分析的功能,综合评价员工的工作态度、安全意识和操作技能,及时发现员工存在的不足和隐患。

      2、系统应具备运用数学建模形成最优算法,根据航班信息数据、人员资质数据和运行保障规则,进行智能分派保障任务的功能。客桥操作员无须关注航班动态,按照系统派发的任务进行保障任务即可,员工可以专注于操作本身,提高操作安全水平。

      3、系统应具备实现工单指导作业的功能,客桥操作员按照工单列表逐条进行操作,确保操作规范,无遗漏。

      4、系统应具备对重要作业环节进行监控的功能,监控数据实时回传到后台,监察人员可以在后台随时查看当时和历史数据,对客桥操作员的作业质量进行监控,大大提高了质检效率和质检量,有效提高安全裕度。

      5、系统应具备安全预警功能,在员工没有及时到位保障航班的情况下,及时进行提醒,防止员工因为到位不及时,引发的慌忙操作,而导致的不安全事件的发生。

(三)项目建设

      2018年2月,博维公司启动了客桥智能生产运行系统研发项目,2018年6月完成系统开发,2018年8月在T1航站楼试运行,2019年11月在T1和T2航站楼试运行,目前在T3航站楼开展试运行。

      客桥智能生产运行系统的投入运行,改变了之前传统的运行模式,新的客桥智能生产运行模式如下:

      ——客桥操作员人手一台手持移动终端,并在终端上进行登录;手持移动终端具有信息显示、任务提醒、对讲通话等功能。

      ——客桥智能生产运行系统从ASUP、ACDM、ADS-B引入航班信息数据;全方位获提航班信息数据,航班数据更加准确及时,大大减少客桥操作员的等待时间,提高了运行效率。

     ——系统根据航班保障任务规则,形成航班保障任务,如:准备桥、对桥、巡桥、撤桥等。

      ——系统根据员工基本信息、机位分布数据、航班保障规则等数据,经过综合计算后,将航班保障任务分配到员工的手持移动终端;客桥操作员不用再时刻紧盯航班信息,只要根据手持移动终端的提示进行作业即可。

      ——手持移动终端提示客桥操作员查看航班保障任务;如果客桥操作员未查看信息,系统将报警。

      ——客桥操作员根据航班保障任务,到达指定机位进行作业;如果未及时到达指定位置,系统将报警。

      ——客桥操作员进行作业,重要环节通过手持终端进行拍摄,图像和照片数据实时回传到系统服务器,运行监控中心可以随时查看;由以前的抽查变为普查,提高了检查率,提升了安全运行水平。

      ——在操作过程中,手持移动终端会实时采集运行数据,并实时回传到系统服务器;客桥运行实现无纸化,节省大量人力,提高运行效率。

      ——系统服务器根据以上数据,进行整理和分析,生成客桥收费数据、客桥运行数据、运行监控数据和人员管理数据等,并将客桥收费数据回传给ACDM,用于收取航空公司相关费用,其他数据可以用于管理和决策等工作。

      (四)实施效果

      2019年11月,博维公司正式将客桥智能生产运行系统在首都机场T1、T2上线测试运行,覆盖西区机位47个,廊桥62台;搭建综合信息管理系统,组建运行监控中心,投入手持终端30台。系统测试期间,实行每日问题汇报机制,问题反馈群机制,直接对接一线生产,便于项目组及时处置一线需求。同时,项目组成员每周对测试问题进行总结讨论,针对业务流程中的保障痛点、难点深入探讨。

      截至2020年3月15日,发现系统问题50余项,新增功能需求35项;参与测试运行累积3681人次,测试航班44902班次。

      经过5个月的运行,系统达到了验收的水平,取得了不俗的成绩。

      ——系统对客桥操作员工作数据进行自动收集和分析,从考勤率、安全水平(违章率)、对接效率和工作量等方面综合评价员工的工作态度、安全意识和操作技能,及时发现员工存在的不足和隐患,及时干预和培训,防患于未然。如图6所示

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图6 员工评价四维图

      ——通过对客桥运行全流程监控,变人工抽检为自动巡检,客桥运行质检由之前1437次/月,提高至10207次/月,提高了6倍,违章率同比下降90.61%,试运行4个月发现并纠正违章操作6人次,大幅提高了安全运行水平。如图7所示:

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图7 质检次数和违章率对比图

      ——通过解析航班数据,根据航班任务数量、间隔,保障人员的资质、数量及定位科学合理分配调度;员工不再需要关注航班动态,只要根据收到的任务进行作业,集中了注意力在操作本身,有效提高作业安全,同时,降低人员等待时间,提高人员利用率,首都机场西区客桥操作人员由116人下降到100人。

      ——通过航班保障人员到位预警,有效避免了人为原因造成的航班延误,特别是解决夜航保障难题,系统上线后未发生一起航班延误事件(去年同期发生保障不及时事件4次),同时,由于系统具备自动提醒功能,员工心理压力减轻,避免员工因精神压力导致的不安全事件。

      ——通过系统任务工单式作业,操作员根据工单逐条进行作业,有效避免客桥操作员人为因素导致的没按规定作业情况的发生,提高了安全裕度。

      ——通过自动采集、整理数据,代替了之前每天占用大量工时录入数据的情况,大大减轻了员工的工作强度,提高了效率。

      系统应用前后数据对比如表1所示:

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表1 系统应用前后数据对比表

      五、社会效益和经济效益

      (一)社会效益

      1、有效提高机场运行安全水平

      客桥智能生产运行系统的投用,为机场运行安全生产监管,人员按章作业,安全数据实时传递提供了强有力的科技支撑,也为集团公司平安机场“四个底线”指标体系的落地和实施提供了新的解决方案。

      2、有力提升机场服务保障效率

      在确保运行安全的同时,该系统还集成了各类航班运行保障关键信息,进一步提高航班入位时间的精准度,通过全局最优算法,科学、精准调配人力资源和各类保障资源,准时高效完成各项航班保障工作,进而提高航班正常性。

      3、初步建立客桥智能运行模式

本项目的推广应用在提升安全水平的同时,对原有的客桥运行模式进行了优化,初步形成了全新的客桥智能运行管理模式:

      将原有固定机位-固定人员运行模式升级成为全区域全员调度模式,将原有员工自主操作模式升级成为工单式作业模式,将原有现场人工抽查模式升级成为全流程全覆盖检查模式,将原有人工录入数据模式升级成为自动采集整理数据模式,实现客桥操作模式的全面升级。

      系统应用前后运行模式对比如图8所示:

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图8 系统应用前后运行情况对比图

      (二)经济效益

      以首都机场西区运行结果计算,客桥操作员由116人下降到100人,减少16人,人员需求下降了14%。按每人每年管理成本和人工成本合计20万元计算,每年可以节省320万元。首都机场东区客桥操作员300名,人员需求可以减少32人,每年可以节省840万元。首都机场客桥运行人工成本每年可以节省1160万元。

      六、推广价值

      首都机场航班保障任务繁重、航班种类众多、保障机型全面、作业流程完善。该系统可以很好的适应首都机场复杂的运行保障环境,也可以满足国内绝大部分机场的需要。

      七、启示与思考

      (一)深挖岗位需求,找准业务痛点

      按照以解决系统使用问题为先,再解决系统技术问题的思路,通过深度挖掘客户需求,全面深入分析客桥运行实际,总结形成客桥运行中现存的痛点问题,为系统技术攻关奠定了良好的需求基础。

      (二)借助科技手段,减轻员工压力

      通过总结分析,人为因素导致的客桥运行不安全事件占比较高,该系统研发过程中更加关注人员状态,从数据支持、方法工具和安全预警等方面,减轻员工工作压力,有效规避了有可能发生不安全事件的各种因素。

      (三)深化流程再造,创新管理模式

      在方案设计和研发过程中,将技术与管理相结合,突破原有运行流程的束缚,开拓创新,结合运行实际,提出并实施了业务流程和管理流程的再造,探索出了一套适合国内机场客桥运行的业务模式和管理模式。

来源:微信-四型机场

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