传统的装备维修方式由于缺乏对故障的针对性分析和对装备维修后的性能恢复,常常导致维修不足或维修过度,并且造成极大浪费。本文就针对以可靠性为中心的航空器材维修方法进行了一些研究,文章是一篇核心论文发表范文。
摘要: 以可靠性为中心的维修分析(RCMA)是航空器材可靠性、维修性、保障性分析的重要内容,是制定科学合理的武器装备预防性维修大纲的有效方法。本文在阐述RCMA理论的基础上分析了航空器材RCMA的内涵,建立了航空器材的RCMA流程,并针对航空器材重要功能产品、维修间隔期的确定以及逻辑决断分析等方面对航空器材RCMA的方法进行了研究。最后,结合航空器材特点提出了RCMA应注意的问题。
Abstract: RCMA is a significant component of analysing the Air Material's reliability, maintainability and supportability. It is also an efficient method to work out an scientific and reasonable outline of preventive maintenance of weapon and equipment. This paper not only analyzes the connotation of aviation spares RCMA based on stating the theory of RCMA and establishing the process of RCMA of aviation spare, but also studies the methods in terms of confirming the major functions and maintenance interval of aviation spares as well as logic decision analysis. To conclude, it poses some questions of RCMA combining the features of aviation spare.
关键词: 可靠性,航空器材,维修
Key words: reliability;aviation spare;maintenance
中图分类号:F562 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)04-0121-03
0 引言
以可靠性为中心的维修分析(Reliability Centered Maintenance Analysis,RCMA)是指按照以最少的维修资源消耗保持装备固有可靠性和安全性的原则,应用逻辑决断的方法确定装备预防性维修要求的分析过程[1]。它能够依据装备的可靠性状况进行必要的维修来控制使可靠性下降的各种因素,很好的克服了传统维修方式的主观性盲目性。目前,RCMA已经成为国际通用的制定武器装备预防性维修大纲的首选方法,同样也是用以确定器材装备预防性维修需求、优化维修制度的一种工程过程。RCMA方法在航空器材维修中的应用,其实质就是选择最佳的维修时机,采用最快的维修方法,保证最优的维修质量,提高器材可靠性和维修经济性。
1 RCMA的基本步骤
其基本步骤如下:对系统进行功能与故障分析,明确系统内可能发生的故障、故障原因及其后果,用标准和规范的逻辑决断方法确定出每项故障的预防性对策,在确保安全性和完好性的前提下通过现场故障数据收集、专家评估、定量化建模等手段以维修停机损失最小为目标而实行的维修策略[2]。
1.1 重要功能项目FSI的确定
进行RCMA时只对预期产生严重故障后果的重要功能项目(FSI)而并非所有产品进行详细分析。若某个项目或器材发生故障将导致以下后果之一,则称FSI:可能影响装备的使用安全;可能影响任务的完成;可能导致重大的经济损失;隐蔽功能故障与其他功能故障的综合可能导致以上后果;可能有二次性后果导致上述一项或多项后果。
1.2 故障模式和影响分析
对每个FSI进行FMEA(故障模式分析)以进一步明确其故障模式的后果。未确定维修任务提供信息,针对不同的故障模式及影响采取不同的维修工作类型和维修保障措施。
1.3 逻辑决断分析确定预防性维修工作类型
主要功能产品的逻辑决断分析是以可靠性为中心的维修分析的核心内容,它应用逻辑决断图来确定各重要功能产品需做的预防性维修工作或其他处置。我国与1992年颁布的GJB-1378《装备预防性维修大纲的制定要求与方法》采用七种工作类型(图1),该决断图分为两层。
第一层的目的是确定功能故障的影响类型。根据FMEA结果,对每个FSI进行逻辑决断,再按不同的故障影响类型分别进入第二层作进一步分析。故障影响分为明显的安全性、任务性、经济性和隐蔽的安全性、任务性和经济性。第二层的目的是选择维修工作类型。第二层的六个模块分别与第一层的故障影响类型相对应,供明显功能故障导致安全性影响的产品选择预防性维修工作之用[3]。
对于明显功能故障可供选择的预防性维修工作费用或资源消耗、以及技术要求由低到高和工作保守程度由小到大的顺序排列的。所以除了两个安全性影响分支以外,对其他四个分支来说,如果在某一问题中所问的工作类型对预防所分析的功能故障是既技术可行又值得做的话,则按最少费用保持产品固有可靠性水平的原则,不必再问以下问题,但不适用于保养工作。为了尽可能确保装备的使用安全,对于两个安全性影响分支来说,必须在回答完所有的问题之后,选择其中最有效的维修工作。
在分析过程中,如果发生了因缺乏必要信息对逻辑决断图中的问题不能做出准确判断时,应当取相对保守的回答,待后续步骤重新获得新信息之后再进行决断分析。 1.4 确定预防性维修工作间隔期和维修级别
对每项预防性维修性工作都要确定其维修间隔期及维修级别,并把各项预防性维修工程按间隔期和维修级别按相同或相近的维修间隔期组合成为成套的预防性维修工作。
1.5 维修间隔期探索
航空器材的维修间隔期探索需要在新型航空器材装备飞机后进行。这种探索需要通过分析新型器材技术手册中提供的有关维修数据、研制实验等方面的信息,确定航空器材的可靠性与使用时间的关系,如有必要还应调整产品的预防性维修工作类型及其间隔期,逐渐合理完善航空器材的预防性维修大纲[4]。
2 航空器材RCMA的方法
2.1 确定航空器材的FSI
航空器材重要功能产品中的“产品”是指按分类标准划分的各项具体器材。为便于确定重要功能产品。首先按航空器材系统和设备从上到下的层次划分来绘制系统组成层次图。航空器材系统中大多数项目都是重要项目,但不一定都是RCMA。确定了航空器材中的FSI之后,要针对分类布局上的合理FSI进行RCMA。由于其中任一小部分发生故障都会导致整个航空器材不能使用,并且大部分的航空器材是可装卸可更换的,由此我们考虑将一个组件作为RCMA项目[5]。
2.2 对航空器材进行FMEA
在确定需要进行RCMA的航空器材之后,需要对每一个RCMA 项目进行 FMEA。只有通过注意的FMEA工作才能确定相关重要产品的功能、故障原因、故障模式与故障影响。航空器材RCMA项目的FMEA分析参照GJB/Z 1391-2006《故障模式、影响及危害性分析指南》的相关规定进行[6]。
2.3 确定预防性维修工作类型
预防性维修工作类型是旨在发现或排除某一潜在的、隐蔽的故障,防止潜在故障发展成功能故障的一系列维修作业。航空器材的预防性维修包括下列七种工作类型:
①保养:这是通常在航空器材的使用与定期维护的过程中,为了保持装备原有的性能指标而开展的工作。保养工作涵括了定期检查存储航空器材库房的环境条件与航材包装密封性,确保存储环境满足器材的贮存条件,定期更换航空器材干燥剂与指示卡等。②使用检查:根据维修计划进行的定性检查,以确定产品能否执行规定功能。其目的在于发现隐蔽功能故障。③操作人员监控:旨在发现航空器材的潜在故障,于飞机日常装配航空器材时的状态监控。④功能检测:为了确定航空器材性能指标是否在符合规定,对航空器材的性能参数进行按计划的定量检查。本项工作主要是在机械检修日对飞机进行检查维护时,应用专业测试设备进行较为全面的检查,确保航空器材的可用度指标。⑤定时拆修:确保航空器材的良好可靠性与保障性,对明显损耗的航空器材项目进行的恢复性修理。⑥定时报废:对于一些损坏严重的不可修复件或高消耗件。航空器材的消耗件:如胶圈、垫片、轮胎和副油箱等。上述器材的检查较为复杂和危险,因此通常直接进行定时报废。⑦综合工作:本文2.3中提及的工作中的两种或更多种的结合。
2.4 确定预防性维修工作间隔期
确定预防性维修工作间隔期的是在航空器材RCMA工作过程中的一项重要的内容,同时也是制定相应维修策略需要解决的难题。在航空器材的研制过程中,由于信息的缺乏,很难在研制初期分析就合理地确定出维修工作间隔期。通常先给出一个保守的间隔期,在航空器材投入使用后再通过不断探索来调整维修间隔期。当前,确定航空器材的预防性维修工作间隔期的方法主要有三类:
①熟悉故障规律。建立数学进行计算。根据完整的航空器材的故障信息分析与故障特性曲线建立可靠性的数学模型并实施计算。从而确定在一定条件下满足要求的预防性维修工作间期。
②依靠经验评估。在航空器材的研制阶段往往缺乏诸如维修间隔期这些需要根据模型进行后续计算信息。另一方面,会由于引进新产品或新技术而产生一些保障人员所不了解新故障。针对这样的问题,我们只能结合有经验的工程人员和专家并参照订购方的要求来进行评估,这就对相似器材以及老旧型号的信息收集量以及工程人员的熟练经验成都提出了较高要求。
③使用信息与维修信息的反馈收集。在进行新研制产品的RCMA工作中,产品出厂设定的预防性维修工作间隔期往往不是最适合的。为了满足系统的可靠性与安全性指标,工作间隔期通常在开始阶段制定的相对保守。在航空器材装配飞机后根据使用单位所反馈的装配信息与维修信息来调整航空器材的初始维修间隔期。
2.5 预防性维修工作的组合
综合上述的工作,按照工作内容、工作类型等因素将间隔期相近的维修工作合并进行,最终编制航空器材的预防性维修大纲。
3 结论
航空器材的RCMA方法能够为编制航空器材预防性维修大纲提供一定的参考,对于新型航空器材的改装与研制工作具有重要意义,通过RCMA方法能够将航空器材的故障率降低至5%以下。如何在将定量分析引入RCMA过程,在RCMA方法中增加科学的决策模型的是未来重点研究的方向。另外,针对航空器材RCMA过程复杂、内容较多的状况,航空器材保障部门可以研发相关的辅助支持系统和模拟仿真软件以进一步提高航空器材RCMA的工作效率与经济效益。
参考文献:
[1]杨为民.可靠性维修性保障性总论[M].北京:国防工业出版社,1997.
[2]王世达,杨剑锋.以可靠性为中心的维修方法在离心压缩机系统的应用[J].维修与管理,2009,11:32-35.
[3]甘茂治,康建设,高崎.军用装备维修工程学[M].北京:国防工业出版社,2005.
[4]郑重,徐廷学,王相飞.飞航导弹以可靠性为中心的维修分析研究[J].飞航导弹,2011(1):44-48.
[5]李继军,高辉.航空维修系统工程[M].徐州:空军勤务学院,2012.
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