飞机是我国工业设计、制造水平和能力的重要体现，是我国工业的重要组成部分。新中国成立以来，经过长期的努力，我国已经建立起来了比较完整的飞机设计、制造工业体系，生产出了歼击机、运输机、轰炸机、民用飞机、直升机等系列高性能飞机及其系统，提升了我国航空工业的设计、制造水平。然而，长期以来我国航空工业主要将解决飞机设计、制造中的关键问题作为发展的重点，在飞机综合保障服务技术研究及系统应用方面重视程度不够，造成了我国飞机保障服务还处于手工或简单的计算机管理阶段，远远落后于发达国家，难以满足我国经济、军事等领域发展的要求。
一、国内外发展现状
1.国外发展现状与趋势
维护保障服务技术是提高武器装备战斗力的关键，一直受到美国等发达国家的重视。1985年，美国提出了计算机辅助后勤支援（computeraidedlogisticsupport，CALS）概念，旨在提升美国军队武器装备后勤支援中的技术资料数字化水平，降低武器装备维护和人员培训费用，提高武器装备的质量及军队的战斗力。在此基础上，美国在1987年和1993年相继提出了计算机辅助采办与后勤支援（computer-aidedacquisitionandlogisticsupport）和连续采办与全生命周期支援（continuousacquisition&life-cyclesupport）思想，用以指导解决武器装备后勤服务中的数据共享和对武器装备提供全生命周期维护等问题。
美国在搭建统一的数据环境平台的同时，聚焦数字化保障服务，重点对以下几个方面进行研究和应用。
1）IETM技术
2）PHM技术
故障预测与健康管理（prognosticsandhealthmanagement,phm）技术由美国军方最早提出，具备故障检测、故障隔离、增强诊断、性能检测、故障预测、健康管理、部件寿命追踪等能力，实现了武器装备从状态监控到健康管理的转变。早期，PHM技术首先应用在阿帕奇、黑鹰等系列直升机上，形成了健康与使用监测系统。随后，PHM技术在F-35项目中取得了良好的效果，使故障非复现率减少82%，维修人力减少20%～40%，后勤规模减小50%，出动架次率提高25%，使用与保障费用减少了50%，使用寿命达8000飞行小时。目前，美国已逐渐将PHM技术运用到B2轰炸机、全球鹰无人机以及P8-A海上飞机等武器装备的维护保障实践中；英国国防部计划为未来山猫直升机开发PHM系统；韩国也委托史密斯宇航公司为其直升机项目提供PHM系统。
3）维修备件管理技术
面对国际军事形势、国防开支的下降，美国陆军提出了备件现代化战略（modernizationthroughspares,MTS），即通过备件的改进实现武器系统现代化的战略，是一种适用于整个器材采办寿命周期，从而降低维持费用的备件采办战略。备件现代化战略的目标是以合理的备件采购策略，合理利用备件采购预算，以较低的维修保障费用，保持武器系统的技术先进性和可靠性。1996年，陆军助理秘书和陆军器材司令部总指挥官共同建立帕拉丁自动火力控制系统和M109FOV野战炮兵弹药支援车家族车队管理试点项目，用以测试MTS对该项目的重要性。此外，长弓阿帕奇直升机也是试行MTS的项目之一，达到了节约生产成本、减少维修费用的目的。
4）虚拟维修技术
2.国内存在的主要问题
长期以来，我国航空科技工业一直存在“重设计制造、轻保障服务”的思想，在新型号飞机的研制及生产中投入了大量的资金和精力，飞机保障服务在科技工业中一直处于从属地位，与发达国家飞机保障服务水平存在一定差距。
以“十五”计划为起点，航空工业企业在数字化水平上有了较大提高，购买和装备了大量的计算机，在园区网的基础上搭建了良好的信息化软硬件环境，部署实施了OA、CAD、CAEC、APP、CAM、PDM、ERP以及飞机外场信息管理系统等。但是，由于系统之间数据的不可集成性，信息管理系统互相孤立，形成了“信息孤岛”，难以建成可以贯穿飞机全寿命周期的数字化保障服务系统。
二、面向飞机全寿命周期的数字化快速响应综合保障系统的作用、方法和技术
针对各类飞机对综合保障所提出的技术和管理方面的要求，面向全寿命周期的数字化综合服务保障系统关键技术与应用系统设计开发技术将产品全寿命周期管理的理念贯穿于流程优化、关键技术攻关、应用系统开发、系统集成应用、型号工程验证的全过程，突破了一系列支撑各类飞机数字化综合保障系统的技术，构建了具有自主知识产权的面向飞机全生命周期的数字化快速响应保障服务系统，全面提升了我国各类飞机综合保障的快速响应能力，并逐步实现在航空行业的推广应用，已成为航空工业数字化技术发展的重点。
1.面向飞机全寿命周期的数字化快速响应保障服务系统的作用
3）面向飞机全寿命周期的数字化快速响应保障服务系统可以在轻量化模型技术支撑下，将飞机设计阶段、制造阶段产生的飞机零部件三维数据模型有效应用到保障服务业务中，建立高水平的飞机交互式电子手册和数字化工卡，用以提高飞机维修、维护的工作效率，降低保障服务成本。
4）面向飞机全寿命周期的数字化快速响应保障服务系统在飞机设计、制造以及用户应用过程中，可以大大提高飞机的质量水平和综合战斗力，全面提升我国飞机保障服务水平。
5）面向飞机全寿命周期的数字化快速响应保障服务系统的工作重点是以飞机主机制造企业为主体、设计企业为数据源，以各类飞机的实际需求为驱动，创建可以覆盖飞机设计、制造以及服务业务的数字化保障服务方法体系；攻克飞机三维虚拟显示、基于故障数据挖掘的设计制造知识优化、维修备件供需链优化、维护BOM等关键技术；建立包含故障数据管理、设计制造知识管理、维护BOM管理、交互式电子技术手册、数字化工卡、维修处理业务管理、维修备件供应与存储优化管理等功能子系统的飞机数字化保障服务系统平台；将以单纯面向服务业务为主的外场业务应用拓展到可以贯穿设计、制造以及服务业务的飞机全寿命周期应用，打通面向飞机全寿命周期的数字化快速响应保障服务数据链条，提高飞机保障服务效率，提升设计制造质量，缩短服务周期，降低服务成本。
2.面向飞机全寿命周期的数字化快速响应保障服务系统流程的重组优化
在借鉴美国等发达国家数字化保障服务技术和经验的基础上，对我国飞机保障服务业务进行深入调研，并分析飞机保障服务过程中存在的问题。在数字化技术和流程重组技术的指导下，建立可以满足飞机保障服务需求的数字化快速响应保障服务流程规范，研究重点包括以下几个方面的内容：
1）飞机三维数据模型转换流程进行重组优化；
2）保障服务数据采集、挖掘、知识获取、知识利用流程的重组优化；
3）对面向飞机全生命周期的故障业务处理流程重组优化；
4）对飞机维修备件生产、存储与供应流程进行重组优化。
3.面向飞机全生命周期的数字化快速响应保障服务体系研究
通过对飞机数字化设计、数字化制造以及外场保障服务信息和过程进行研究，在飞机数字化快速响应保障服务系统流程重组优化的基础上，建立面向飞机全寿命周期的数字化快速响应保障服务体系，如图1所示。
其核心支撑技术包括：
1）飞机三维虚拟显示技术；
2）基于故障数据挖掘的设计制造知识优化技术；
3）维修备件供需链优化技术；
4）维护BOM技术；
5）基于组件的可重构数字化快速响应保障服务系统；
6）基于组件的可重构数字化快速响应保障服务系统设计、开发技术；
7）面向飞机全寿命周期的数字化快速响应保障服务系统；
8）面向飞机全寿命周期的数字化快速响应保障服务系统应用。
4.关键技术
1）飞机三维虚拟显示技术
三维可视化技术研究三维轻量化模型的显示环境及人机交互技术，采用浏览插件技术分别在客户端和Web浏览器环境中实现三维轻量化模型的显示与交互。虚拟样机技术研究如何将飞机维修信息展现在全机三维轻量化模型上，建立多视图维修信息与全机模型之间的映射，为形成面向飞机维修的三维虚拟样机提供实现基础。
2）基于故障数据挖掘的设计制造知识优化技术
该技术以飞机故障信息库为基础，研究飞机故障影响因素及相互的关联关系，建立基于故障数据挖掘的设计制造知识优化贝叶斯网络，通过对不同性质故障数据集的学习，挖掘故障原因与设计、制造的关联关系，识别飞机设计、制造中的关键故障原因以及薄弱环节，构建飞机设计制造知识优化数据库。
3）维修备件供需链优化技术
4）维护BOM技术
该技术研究设计BOM与维护BOM之间的映射关系，利用XML文件格式在设计BOM的基础上对产品结构进行重构，形成维护BOM的基本架构；以故障数据为驱动，采用数据挖掘技术，优化维护BOM的基本架构，形成可用于保障服务业务的飞机维护BOM。
三、综合保障系统下的数字化客户服务平台
建立数字化产品支援与服务体系，在全世界范围内向客户提供全年365天、全天24小时不间断的、快速响应的服务。运用先进的信息技术将不同的客户服务内容（飞行训练、航材支援、工程技术服务、技术出版物服务、市场与客户支援服务）整合起来，使分布在世界各地的制造商、合作者、客户实现生产、技术、服务等信息的共享，以提供给客户高效、完善、便捷的服务。
1.数字化客户服务门户
建立数字化客户服务门户平台，实现基于网络的机队运行监控与健康管理、供应商服务、工程技术服务、面向客户的技术出版物服务、面向客户的航材服务、面向客户的培训服务以及快速响应中心等。数字化客户服务门户平台是客户服务对外的窗口，用户通过此窗口可以获取客户服务各个专业的信息内容，这大大提高了服务效率和质量。
2.客户服务数据中心
客户服务数据中心是数字化客户服务系统的数据共享中心。通过对客户服务业务信息资源的集中统一控制、发布和存储，提高业务数据的一致性和完整性，实现客户服务业务数据的高效共享。通过集团数据中心，实现客户中心与设计中心、制造中心数据资源的及时更新和共享。
3.航线构型管理
4.客户服务业务系统
数字化客户服务涉及客户服务各个专业的诸多系统。客户服务业务系统要实施的内容包括飞机航材计划预测与管理、飞机航材库管理、飞机在线监控、飞机远程故障诊断和健康管理、飞机维修智能决策、数字化服务通告、飞机训练管理、飞机远程培训、网上在线技术出版物交付、技术出版物信息管理（TIMS）、技术出版物数字化编制与管理、技术出版物动态跟踪、机群构型管理、客户关系管理、飞机性能软件服务、数字化维修工具箱研制、三维虚拟培训、数字化维修仿真以及飞机机体寿命预测等。数字化客户服务业务系统将大大提高各个专业的客户服务能力，为解决客户的问题提供强有力的技术支持。
客户服务是民机取得商业成功的关键因素，而大型客机的客户服务在国内属于一个全新的领域，关键技术如下：
1）三维电子出版物生成与发布技术；
2）支撑客机销售和客户服务的电子商务平台建立与应用；
3）产品开发环境多层次数据安全体系；
4）基于专家系统的飞机故障诊断技术；
5）民用飞机技术出版物动态管理技术；
6）飞机运行实时监控与健康管理技术；
7）三维虚拟系统在维修培训中的应用。
5.客户服务支持系统
1）网络结构
系统分为客户服务网站、售后服务管理系统和数据交换系统。由于客户服务网站运行于外网之上，而售后服务管理系统运行于园区网之上，出于安全需求，外网与园区网之间需要物理隔绝。
上述任何一个系统都采用B/S架构，无须在客户端安装任何软件，客户端只要有IE浏览器即可。系统网络拓扑结构如图2所示。
2）客户服务网站与售后服务管理系统之间的数据交换
故障信息、咨询建议、投诉、备件库存、备件申请、飞行动态等信息在两个系统中进行数据传递时，应该遵循一定的规则，否则数据无法保持一致，具体规则如下：
①现场服务代表经客户服务网站采集信息，并导出数据到园区网之后，无法对其进行修改、删除；
②现场服务代表经客户服务网站采集信息，并导出数据到园区网之后，不能再次导出；
③园区网中由业务人员直接录入的信息，在被导出到外网数据库时，将被作为新数据插入外网数据库中；
④园区网由业务人员直接录入的信息，在被导出到外网数据库后，不能再次导出；
⑤信息经园区网业务系统更改、删除后，将更新到外网数据库中；
⑥供应商、成品、机型、专业类别等信息仅在园区网业务系统进行维护，维护后可将园区网数据库中的数据导入外网即可；
⑦每次导出数据到外网数据库时，只需导出发生更改、新增、删除的数据，从而实现数据同步；
⑧采用XML技术，进行不同数据库之间的数据交换。管理人员根据业务管理需求，具体安排数据交换频率，建议每天一次或者两次。
四、结束语
2023年5月28日，C919飞机实现第一次商业载客飞行，此后，中国成为继美国、欧洲之后的大型民用飞机世界第三极。2016年开始载客运行的ARJ21飞机已经交付107架，在国内外航线上实现安全载客超过700万人次。中国商飞建立的中国自己的飞机全寿命周期数字化快速响应保障服务系统已经开始投入使用，随着所管理飞机数量的增加、飞行数据以及维护维修经验的快速积累，必将为中国大型飞机的长期、稳定、安全运行以及航线优化调整打下坚实的基础。