淺析基于可靠性為中心的維修分析方法

翁洋 高春霞 姚學(xué)榮 樊雅麗

摘 要：用戶對(duì)飛機(jī)的維修性提出了更高的要求，文章簡要介紹了以可靠性為中心的維修分析的基本概念及基本工作程序，重點(diǎn)闡述了系統(tǒng)/設(shè)備分析法在以可靠性為中心的維修分析中的分析方法和步驟。

關(guān)鍵詞：可靠性；維修；RCMA

1 前言

以可靠性為中心的維修分析（RCMA）的目的就是確定重要維修項(xiàng)目（MSI）（NMSI）、重要結(jié)構(gòu)項(xiàng)目（SSI）（NSSI），通過系統(tǒng)維修方式邏輯決斷過程和結(jié)構(gòu)評(píng)級(jí)，確定MSI、SSI的維修方式和維修工作要求，根據(jù)維修方式邏輯決斷及結(jié)構(gòu)評(píng)級(jí)結(jié)果，編制預(yù)防性維修大綱并確定維修項(xiàng)目的維修周期。本文通過系統(tǒng)/設(shè)備分析法簡要介紹了如何確定預(yù)防性維修工作項(xiàng)目及預(yù)防性維修工作要求，編制預(yù)防性維修大綱并確定維修項(xiàng)目的維修周期。

2 飛機(jī)的故障、故障分類和故障后果及維修對(duì)策

2.1 飛機(jī)的故障、故障分類和故障后果

飛機(jī)的故障是指飛機(jī)或其子系統(tǒng)不能或?qū)⒉荒芡瓿深A(yù)定功能的事件或狀態(tài)。對(duì)于具體系統(tǒng)，其故障的判據(jù)還應(yīng)結(jié)合各系統(tǒng)的功能以及性質(zhì)與適用范圍加以規(guī)定。清晰的故障定義是劃分故障種類、評(píng)定故障后果和確定飛機(jī)和各系統(tǒng)可靠性水平的基礎(chǔ)。

飛機(jī)的故障分類可分為功能故障和潛在故障，也可分為單個(gè)故障和多重故障。功能故障就是指飛機(jī)或系統(tǒng)不能完成規(guī)定功能的事件或狀態(tài)；潛在故障是指飛機(jī)或系統(tǒng)將不能完成規(guī)定功能的可鑒別的狀態(tài)。單個(gè)故障是指發(fā)生的獨(dú)立故障事件；多重故障是指由連貫發(fā)生的兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立故障組成的故障事件。

飛機(jī)或其子系統(tǒng)的故障后果將對(duì)飛機(jī)有安全性影響、任務(wù)性影響和經(jīng)濟(jì)性影響。根據(jù)系統(tǒng)/設(shè)備的功用和故障模式及其在飛機(jī)中的重要度不同對(duì)飛機(jī)的安全性、任務(wù)性、經(jīng)濟(jì)性影響程度也不同。

2.2 飛機(jī)的維修對(duì)策

飛機(jī)在實(shí)際使用中，故障是不可避免的。早期故障和偶然故障更是不可能靠維修來預(yù)防的。對(duì)有安全性或任務(wù)性后果的偶然故障，如果故障率超過了可接受水平，則只能改進(jìn)飛機(jī)的設(shè)計(jì)。耗損性故障也不必全部預(yù)防，只對(duì)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果的故障才需要預(yù)防。因此，對(duì)于故障應(yīng)按其性質(zhì)和后果通過分析采用相應(yīng)的維修對(duì)策，首先劃分重要和非重要系統(tǒng)，然后按故障后果和原因確定預(yù)防性維修工作和更改設(shè)計(jì)，最后根據(jù)故障規(guī)律及影響，選擇預(yù)防性維修工作類型。

預(yù)防性維修工作類型包括空勤組監(jiān)控、基本維護(hù)（指清潔、潤滑/保養(yǎng)）、原位/離位檢查（指目視、試驗(yàn)、校驗(yàn)等）、翻修、報(bào)廢等。

3 系統(tǒng)/設(shè)備分析法的主要工作內(nèi)容及步驟

系統(tǒng)/設(shè)備分析法，是指根據(jù)系統(tǒng)/設(shè)備的功用和故障模式，對(duì)各系統(tǒng)/分系統(tǒng)及其重要維修項(xiàng)目進(jìn)行故障后果評(píng)定和維修方式邏輯決斷，以便規(guī)劃出必須做哪些維修和檢查工作，預(yù)估維修和檢查的周期，確定維修和檢查的部位。

系統(tǒng)/設(shè)備分析法的步驟：首先確定重要維修項(xiàng)目（MSI），然后進(jìn)行故障模式影響分析（FMEA）和維修方式邏輯決斷，最后確定維修和檢查的部位，預(yù)估維修和檢查的周期。

3.1 確定重要維修項(xiàng)目（MSI）

從飛機(jī)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，對(duì)飛機(jī)的各個(gè)部件、系統(tǒng)、附件、直至零組件進(jìn)行分析，從中選出相對(duì)重要的項(xiàng)目。按照飛機(jī)重要維修項(xiàng)目選擇分析表所列的MSI項(xiàng)目，逐項(xiàng)進(jìn)行功能故障分析，對(duì)MSI的每一故障模式，應(yīng)按邏輯決斷圖所示的問題進(jìn)行回答，如：功能故障的發(fā)生對(duì)履行正常職責(zé)的空勤組是明顯的嗎？明顯功能故障或由此引起的二次損傷對(duì)使用安全性有直接的有害影響嗎？一個(gè)隱蔽的功能故障和另一個(gè)與系統(tǒng)有關(guān)的或備用的功能的綜合對(duì)使用安全性有害影響嗎？功能故障對(duì)使用能力有直接有害影響嗎？

3.2 故障模式影響分析

分析完成后填寫飛機(jī)重要維修項(xiàng)目FMEA分析表。飛機(jī)重要維修項(xiàng)目FMEA分析表主要填寫飛機(jī)系統(tǒng)/分系統(tǒng)的功能、故障模式、故障原因及故障對(duì)飛機(jī)安全性、使用性、經(jīng)濟(jì)性的影響；可靠性數(shù)據(jù)無壽件填寫平均故障間隔時(shí)間MTBF和失效前平均故障間隔時(shí)間MTTF，有壽件填寫首翻起、翻修間隔、總壽命和使用期限。在確定需要做預(yù)定維修工作以后，就要詳細(xì)分析所做哪些維修工作是否有效。按照有效性準(zhǔn)則判斷維修方式是視情（OC）還是監(jiān)控（CM），原則上視情維修的產(chǎn)品/系統(tǒng)必須符合以下三個(gè)原則：（1）抗故障能力的下降必須是可探測的；（2）必須有某個(gè)可鑒定且探測潛在故障的條件；（3）潛在故障發(fā)展到功能故障必須經(jīng)歷一段時(shí)間。監(jiān)控維修的產(chǎn)品/系統(tǒng)必須符合以下三個(gè)原則：（1）項(xiàng)目必須在某個(gè)可鑒定的使用時(shí)間顯示其功能的惡化；（2）項(xiàng)目的大部分必須使用到該使用時(shí)間；（3）必須能把項(xiàng)目恢復(fù)到規(guī)定的抗故障能力水平（僅適用與拆修）。

3.3 維修方式邏輯決斷

系統(tǒng)/設(shè)備分析法的邏輯決斷分兩層，第一層故障影響邏輯決斷，第二層維修工作類型邏輯決斷。

3.3.1 第一層故障影響邏輯決

首先對(duì)“功能故障的發(fā)生對(duì)正常使用操作裝備的操作人員是明顯的嗎？”進(jìn)行邏輯決斷。

“是”則進(jìn)入“功能故障或由該功能故障引起的二次損傷對(duì)使用安全有直接有害影響嗎？”邏輯決斷，“是”則通過進(jìn)入安全性影響分析后直接進(jìn)入第二層維修工作類型邏輯決斷；“否”則還需進(jìn)行“功能故障對(duì)任務(wù)完成有直接有害影響嗎？”邏輯決斷，如有影響則通過任務(wù)性影響分析后進(jìn)入第二層維修工作類型邏輯決斷，如無影響則通過經(jīng)濟(jì)性分析后進(jìn)入第二層維修工作類型邏輯決斷。

“否”則進(jìn)入“隱蔽功能故障和另一個(gè)與系統(tǒng)有關(guān)或備用功能的故障的綜合對(duì)使用安全有直接有害影響嗎？”邏輯決斷，“是”則通過進(jìn)入安全性影響分析后直接進(jìn)入第二層維修工作類型Ⅳ邏輯決斷；“否”則還需進(jìn)行“隱蔽功能故障和另一個(gè)與系統(tǒng)有關(guān)或備用功能的故障的綜合對(duì)任務(wù)完成有有害影響嗎？”邏輯決斷，如有影響則通過任務(wù)性影響分析后進(jìn)入第二層維修工作類型邏輯決斷，如無影響則通過經(jīng)濟(jì)性分析后進(jìn)入第二層維修工作類型邏輯決斷。

3.3.2 第二層維修工作類型邏輯決斷

進(jìn)行“保養(yǎng)是適用和有效的嗎？”、“用正常的操作人員監(jiān)控來探測功能的退化是適用的和有效的嗎？”、“用原位或離位檢查來探測功能的退化是適用的和有效的嗎？”、“定時(shí)拆修是適用的和有效的嗎？”、“定時(shí)報(bào)廢是適用的和有效的嗎？”、“有無一種適用的和有效的工作類型或綜合工作”邏輯決斷，如有效則采用保養(yǎng)維修、操作人員監(jiān)控、功能檢測維修、定時(shí)拆修、定時(shí)報(bào)廢維修等選擇最有效的工作類型或綜合工作，否則就必須更改設(shè)計(jì)。

3.4 確定維修和檢查的部位，預(yù)估維修和檢查的周期

按邏輯決斷圖的路線，對(duì)MSI進(jìn)行分析，最后確定所要做的維修工作，并填寫飛機(jī)重要維修項(xiàng)目維修方式邏輯決斷記錄表。飛機(jī)重要維修項(xiàng)目維修方式邏輯決斷記錄表中要填寫維修方式、工作描述、維修級(jí)別周期、附加維修工作等工作內(nèi)容。在經(jīng)上述維修工作分析后，對(duì)MSI還要分析其有無其他維修工作可做。如：是否需要潤滑、保養(yǎng)，周期是多少等等。同時(shí)，對(duì)分析決斷為“定時(shí)”，“視情”的項(xiàng)目，要進(jìn)一步分析是否還有特殊的維修要求，或更換易損件，周期是多少等。對(duì)無特殊要求的，均列入?yún)^(qū)域檢查。如果所有的維修工作，都不能探測或預(yù)防可靠性的下降，則對(duì)該項(xiàng)目要提出重新設(shè)計(jì)的建議。

維修工作周期一般應(yīng)考慮機(jī)群的外場使用信息和維修經(jīng)驗(yàn)，借鑒生產(chǎn)制造過程中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和定延壽成果和同類型飛機(jī)/設(shè)備的維修、使用規(guī)定和經(jīng)驗(yàn)并綜合權(quán)衡后確定。

4 結(jié)束語

隨著高新技術(shù)在飛機(jī)設(shè)計(jì)制造上的廣泛應(yīng)用，技術(shù)復(fù)雜程度明顯增大，飛機(jī)預(yù)防性、修復(fù)性維修與戰(zhàn)場搶修等保障工作越來越受到重視，通過維修性分析，將維修工作前伸到方案設(shè)計(jì)階段，用維修性要求去影響設(shè)計(jì)，以滿足飛機(jī)交付后正常使用維護(hù)要求。維修性工作的研究及應(yīng)用還需要在今后的研究中進(jìn)一步研究和完善。