淺析直升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)預(yù)防性維修周期決策

周春波

摘 要：在直升機(jī)運(yùn)行的過程中，一定要保證安全性和可靠性，但是安全性和可靠性會(huì)受到很多因素的影響，其中最直接的影響因素就是直升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)，因此，要對(duì)直升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)防性的維修，預(yù)防性維修要按照固定的周期來進(jìn)行，進(jìn)而保障直升機(jī)能夠正常運(yùn)行，保證人力和物力的安全。在該文中，介紹了預(yù)防性維修常用的三種方法，并在分析預(yù)防性維修周期決策的基礎(chǔ)上，建立了相應(yīng)的周期決策模型。

關(guān)鍵詞：直升機(jī) 機(jī)械系統(tǒng) 預(yù)防性維修周期 決策

中圖分類號(hào)：V267 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）02（b）-0073-01

對(duì)于直升機(jī)來說，機(jī)械系統(tǒng)是其基本結(jié)構(gòu)，是正常運(yùn)行的保障。直升機(jī)在運(yùn)行的過程中，由于制造缺陷、疲勞磨損等多方面的原因，會(huì)致使機(jī)械零件的效用消失，導(dǎo)致機(jī)械系出現(xiàn)故障，從而帶來嚴(yán)重的后果，甚至?xí)斐蓹C(jī)毀人忙。因此，要十分注重直升機(jī)運(yùn)行的安全性問題，為了保證安全，就需要對(duì)直升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)防性維修，將可能引起直升機(jī)故障的危害因素消除。

1 直升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)預(yù)防性維修常用的方法

根據(jù)平均使用壽命確定預(yù)防性維修周期在對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的構(gòu)架進(jìn)行檢修時(shí)，都會(huì)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄，根據(jù)這些數(shù)據(jù)記錄，經(jīng)過科學(xué)的分析就可以得出各個(gè)零部件的使用壽命。之后將不同的零部件分組，計(jì)算出每組零部件的平均使用壽命，最終得出預(yù)防性維修周期：將平均使用壽命最長的時(shí)間作為預(yù)防性維修周期的最大值，將平均使用壽命最短的時(shí)間作為預(yù)防性維修周期的最小值。

1.1 根據(jù)費(fèi)用最低原則確定預(yù)防性維修周期

直升機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行定期的預(yù)防性維修，但是這并不等于在兩個(gè)相鄰的預(yù)防性維修期內(nèi)不會(huì)發(fā)生機(jī)械故障，如果在這個(gè)期間發(fā)生故障，所能做的就是事后維修，因此，總檢修費(fèi)包含兩方面的費(fèi)用：前期預(yù)防性維修費(fèi)用、事后維修費(fèi)用。一般來說，在確定預(yù)防性維修周期時(shí)，要按照維修費(fèi)用最低原則來確定。

1.2 根據(jù)有效度最高原則確定預(yù)防性維修周期

有效度是一種評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，用來評(píng)判維修的效果和可靠性，是正常使用工況和維修的情況下，直升機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)可以正常工作的概率。經(jīng)過維修之后，直升機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)能夠得到恢復(fù)并正常工作，則把維修后正常工作的概率也算到有效度中。在確定具體的預(yù)防性維修周期時(shí)，可根據(jù)有效度最高原則來確定。

2 預(yù)防性維修周期決策分析及模型

2.1 預(yù)防性維修周期決策分析

在傳統(tǒng)的直升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)維修中，采用的是單目標(biāo)預(yù)防性維修決策，然而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，直升機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)也變得越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的維修決策已經(jīng)不符合直升機(jī)的使用要求，因此要進(jìn)行新的預(yù)防性維修周期決策分析。在進(jìn)行直升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)預(yù)防性維修的過程中，維修的費(fèi)用非常高，因此在制定預(yù)防性維修周期時(shí)，要充分的考慮維修的經(jīng)濟(jì)性；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用戶對(duì)直升機(jī)設(shè)備使用的有效性要求也相應(yīng)提高，為了滿足用戶的要求，在制定預(yù)防性維修周期決策時(shí)，也要將有效性考慮進(jìn)去。因此，在確定預(yù)防性維修周期時(shí)，除了要保證直升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性外，還要充分的考慮維修費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性以及零部件使用的有效性。設(shè)備管理人員在進(jìn)行預(yù)防性維修周期決策時(shí)，要科學(xué)的分配三個(gè)因素的權(quán)重，保證維修周期的最優(yōu)化。與單目標(biāo)決策相比，多目標(biāo)決策分析方法有效的避免了片面性和差異性，使確定好的預(yù)防性維修周期更具科學(xué)性和合理性，因此，在確定預(yù)防性維修周期時(shí)，可以以多目標(biāo)決策分析方法為基礎(chǔ)。

2.2 預(yù)防性維修周期決策模型

模型假設(shè)：直升機(jī)的維修分為兩種：一種是修復(fù)性維修，一種是預(yù)防性維修，無論是哪種形式的維修，都需要一定的維修時(shí)間，同時(shí)，在對(duì)直升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行維修時(shí)，直升機(jī)不能運(yùn)行，所以還存在著一定的停機(jī)時(shí)間。但是在停機(jī)時(shí)間的性質(zhì)上，二者存在著很大的差異性，而且二者因?yàn)橥C(jī)所帶來的影響也不相同。修復(fù)性維修是在直升機(jī)發(fā)生故障之后進(jìn)行的，存在著非常大的不確定性，因此其停機(jī)時(shí)間所帶來的損失是比較大的。而預(yù)防性維修是在直升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)發(fā)生故障之前進(jìn)行的，并且會(huì)有一定的維修計(jì)劃，對(duì)于維修時(shí)間也可以根據(jù)直升機(jī)的運(yùn)行時(shí)間來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而使停機(jī)時(shí)間對(duì)直升機(jī)運(yùn)行的影響降至最低。為了方便研究，做出了如下模型假設(shè)：一，假設(shè)直升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的預(yù)防性維修時(shí)間固定，且不會(huì)影響直升機(jī)運(yùn)行；二，假設(shè)每次進(jìn)行預(yù)防性維修的費(fèi)用固定。

模型建立和分析：通過上文的描述可知：可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及有效性是三個(gè)影預(yù)防性維修周期決策的主要目標(biāo)。在建立模型時(shí)，包括兩個(gè)步驟：第一步，根據(jù)單目標(biāo)決策的要求，利用數(shù)學(xué)模型將每個(gè)單目標(biāo)下的最優(yōu)預(yù)防性維修周期確定；第二步，利用多目標(biāo)決策方法，綜合分析各個(gè)單目標(biāo)的影響，進(jìn)而確定出多目標(biāo)的最優(yōu)預(yù)防性維修周期。在建立模型的過程中，采取的方式是將主觀權(quán)重與專家決策權(quán)權(quán)重相結(jié)合，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析。這樣種方式盡管具有很大的合理性，但是在進(jìn)行分析時(shí)，主觀隨意性比較大。

3 結(jié)論

直升機(jī)運(yùn)行過程中的安全性和可靠性非常的重要，保證安全性和可靠性最有效的方法就是對(duì)直升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行定期的預(yù)防性維修，但是確定出科學(xué)合理的維修周期是比較困難。因此，在充分考慮可靠性、經(jīng)濟(jì)性、有效性三個(gè)主要目標(biāo)的基礎(chǔ)上，建立相應(yīng)的原理模型，以便于確定出最優(yōu)化的預(yù)防性維修周期。這樣一來，既能保證直升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的安全性，還可以降低維修停機(jī)時(shí)間對(duì)直升機(jī)運(yùn)行的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊智，黃學(xué)衛(wèi)，黃松華.基于蒙特卡羅的復(fù)雜可修系統(tǒng)預(yù)防性維修周期決策[J].裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，28（1）：67-70.

[2] 董博超，宋保維，梁慶衛(wèi)，等.基于有效度和維修成本的預(yù)防性維修方法[J].計(jì)算機(jī)仿真，2011，28（6）：405-408.

[3] 楊元，黎放，劉振宇，等.基于相關(guān)性的系統(tǒng)預(yù)防性維修任務(wù)成組優(yōu)化[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2012，45（4）：26-31.