某型發射裝置維修性試驗與評定

摘 要：裝備的維修性要求越來越高，如何確定裝備維修性試驗與評價方法是科研人員亟待解決的問題，文章通過對維修性理論分析，結合某型發射裝置的實際特點，研究制定了該型發射裝置維修性試驗與評定方法以及具體操作流程。通過該型發射裝置維修性試驗與評定的應用實例介紹，文章重點闡述該型發射裝置維修性試驗與評定中試驗的規劃、定量和定性評價工作的操作流程等，并論述了發射裝置維修性試驗與評定中遇到的具體問題，詳細描述了該方法在數據統計及結果分析的特點，提出了發射裝置維修性試驗與評定方法，可供同類產品參考。

關鍵詞：發射裝置；維修性；試驗；樣本量；維修性試驗與評定

引言

隨著裝備的組成日趨復雜，裝備的維修性要求也越來越高，維修性的試驗與評定已成為裝備必須考核的項目，如何確定有效的裝備維修性試驗與評定方法是亟待解決的問題。維修性的試驗與評定工作一般在裝備研制階段的后期開展，包括定量與定性指標的評定工作，維修性試驗與評定的目的一般有：（1）驗證在實際的維修保障體系下，裝備的維修性是否能夠滿足訂購方的要求；（2）在維修性試驗中發現維修性的設計缺陷，提出改進建議，使裝備的維修性得到持續改進。

維修性試驗與評定內容通常包括：根據具體產品的特點，確定開展試驗與評定的時機，工作重點和注意事項等；通過試驗模擬實際維修作業，確定統計維修性特征、參數；根據維修性指標參數、時間分布類型等具體情況，選擇合適的評定方式。

1 維修性試驗與評定的一般要求和方法

維修性試驗與評定的一般程序分為準備階段和實施階段，準備階段的工作通常包括制訂試驗與評定計劃、選擇試驗與評定方法、確定受試品、培訓試驗維修人員、準備試驗與評定環境、設備等條件。實施階段的工作通常包括確定維修試驗與評定項目、選擇與分配維修作業樣本、模擬與排除故障、收集、分析與處理試驗數據、維修性試驗與評定、編寫試驗與評定報告等。

某型發射裝置維修性試驗與評定的流程如圖1所示，首先成立試驗與評定小組，明確試驗與評定指標要求，然后對收集到的維修性數據進行統計分析，在分析的基礎上開展維修性定量和定性試驗與評定，在進行過試驗及評定后進行結果分析處理，最后編寫試驗與評定報告。

2 發射裝置維修性試驗與評定

維修性試驗與評定是專業性比較強的工作，除了準備合適的試驗工具和產品外，要求參試人員有較高的維修技能，因此，在進行維修性試驗與評定前應對參試人員進行必要的培訓，使每一個試驗人員明確試驗與評定流程，熟練維修工作，確保維修性試驗與評定工作的可信度。

2.1 維修性試驗

某型發射裝置研制任務書中要求，維修性定量指標為平均修復時間（MTTR）和最大修復時間（Mmaxct），排除故障的時間包括故障的檢驗與定位、故障的維修方式確認、故障維修及檢測確認等時間，其中不包括管理或后勤供應原因引起的延誤時間；最大修復時間通常是指給定百分位或維修度的最大修復時間。

2.1.1 維修作業樣本的分配

表1為某型導彈發射裝置維修性試驗具體作業樣本分配表，分配樣本時參考產品各可更換單元的故障率，共分配了37個維修樣本。

表1 維修性試驗樣本分配表

實際樣本量應根據受試品的種類，經訂購部門同意后確定。

2.1.2 故障的模擬與排除

故障的模擬盡可能真實的參照自然發生的故障，對于危害產品和人員安全的故障盡量不去模擬，可用其他方式，如計算機模擬來確定維修性情況，常用的模擬方式一般有：（1）用提前設計的故障單元代替正常單元，模擬產品的故障；（2）模擬原件的安裝錯誤，零件丟失等狀態。（3）調整器件的參數，使參數造成故障性漂移。

對于電氣部分的故障模擬，采用認為注入故障模擬的方式，再由故障排除人員利用測試儀對發射裝置進行檢測，發現故障后，對故障進行定位并確定維修策略進行維修，最后進行故障排除后的產品狀態檢測確認，完成試驗程序。對機械零部件，在本次試驗中，維修人員通過模擬外觀的檢查來確認故障的部位，對機械部件進行更換的維修操作。

試驗時應做好試驗的記錄工作，包括故障模式的描述、檢測時間、維修時間以及對維修完成后產品的檢測確認時間，并由產品設計人員、維修性專業人員、質量人員、工藝人員做好監督以及對產品維修性定性要求達到情況進行確認，并盡可能的找出產品維修性薄弱環節。

2.2 定性評定

在維修性操作試驗中，對產品維修任務維修流程中各項操作進行認真的觀察、分析，記錄操作過程、操作時間、人員數量及技術等級、設備、工具及輔料，對維修性試驗進行匯總整理，對維修性定性要求進行評定，評定內容一般包括研制任務書、設計準則、設計規范中規定的維修性定性要求，試驗與評定小組根據實際情況填寫檢查項目的符合情況。

維修性定性評定是維修性試驗與評定中的一項重要內容，該型發射裝置維修性定性評定以基層級和中繼級的維修任務為試驗與評定樣本，樣本選擇原則盡量覆蓋基層級及中繼級的最小可更換單元的更換維修工作，一般與維修性定量試驗與評定、測試性驗證試驗、保障性試驗與評定等試驗統一規劃進行，以減輕工作負擔，提高效率。

2.3 試驗數據處理

參照GJB2072-1994規定對統計數據進行處理。對批量較小的產品數據的處理，參量試驗與評定的置信度一般取0.6～0.8，此次試驗與評定取置信度為0.7，試驗結果記錄如表2所示：

假設得到樣本X1，X2，X3，…….Xn，

時間的點估計值為：

（1）

樣本方差為：

（2）

式中：Xi-隨機變量X的第i次觀測值；n-樣本量；

70%置信度的風險值？琢取0.3，正態分布百分位數Z1-？琢取0.52，平均時間的單側置信上限為：

（3）

式中：Z1-？琢-正態分布百分位數；？琢-風險值；■-樣本方差

計算結果：平均修復時間的點估計值X；70%置信度的置信上限值X？滋 。

（1）最大修復時間

最大修復時間是按給定維修度函數最大百分位值p所對應的修復時間值。通常取p=90%，則Zp=1.28。

將故障模擬后進行維修記錄的數據代入公式（4）

（4）

式中： ；Zp-對應下側概率百分位p的正態分布分位數；？琢-風險值

計算結果：最大修復時間Xmax。

（2）試驗結果

本次維修性試驗中，根據試驗結果判定為：。

說明某型發射裝置平均修復時間、最大修復時間符合研制任務書要求。

3 一些問題

（1）故障模擬。由于人工模擬的故障帶有一定的破壞性，故障選取必須進行充分論證，通過有關技術負責人的批準確認，方可作為預選驗證試驗樣本，以防損壞產品。

（2）維修人員。維修人員盡可能與使用部門維修人員的技術水平一致，按照規定教材通過一定培訓后就可以進行維修性試驗的維修工作。

（3）驗證試驗樣本的保密。實際驗證試驗樣本抽定后，必須對參試維修人員進行保密，否則將會造成維修人員事先知情，直接影響統計數據的真實性。

4 結束語

綜上所述，文章中維修性試驗與評定方法在發射裝置上的應用表明，該方法簡單有效，適用于可重復使用的機電產品維修性指標驗證。文章針對在工程應用中需要關注的問題進行了分析探討，提出了工程應用過程中需要注意的重點步驟和應該遵守的原則，在參考國軍標的基礎上完善了發射裝置維修性試驗與評定的應用方法，可在類似產品上推廣應用。

作者簡介：劉大川（1982-），男，籍貫河北唐山，工程師，碩士，畢業于北京航空航天大學可靠性與系統工程學院，研究方向：維修性設計分析技術。