当前,中国民航正处于蓬勃发展期,随着飞机数量的不断增长,航班因为机械故障而延误或取消的情况日益增多,各大民航维修单位对突发故障的处置效率低,在故障的诊断和排除环节均存在短板,本文旨在通过对E航空公司飞机突发故障的处理流程进行分析,找出现有流程中存在的问题并加以改进。本文首先基于E公司飞机故障处理流程图,根据案例分析找出现有流程中存在的问题。然后通过Petri网对原有故障处理流程进行建模,按照Petri网的关联矩阵与库所不变量特性对所建立的模型进行合理性验证,通过关联矩阵重组和业务流程重组方法对原有的流程进行优化,并用Petri网对优化后的流程建模。通过Tina软件对优化前后的模型进行赋值仿真,并对仿真结果进行了分析和比较,以验证流程优化的有效性。同时根据赋值仿真结果计算出优化对各个流程参与主体的贡献值。最后,基于仿真结果对E航空公司故障处理流程提出一些管理上的改进建议。应用效果表明优化后的故障处理流程可以大大提升E公司对于突发故障处理的应对效率,同时本文所提出的对业务流程建模并通过关联矩阵重组和业务流程重组相结合的综合优化方式可以为Petri网建模在优化方面提供新的思路。