復雜裝備維修保障方案設計*

趙汝巖　王　哲　陸巍巍

(海軍航空工程學院　煙臺　264001)

?

復雜裝備維修保障方案設計*

趙汝巖王哲陸巍巍

(海軍航空工程學院煙臺264001)

摘要論文結合復雜裝備的任務背景,以故障模式及影響和危害性分析方法分析復雜裝備故障模式特性,劃分裝備修理級別,設計制定復雜裝備維修保障方案,明確裝備的維修基本要求和特性,給出各組成部分的維修方式和詳細要求。

關鍵詞裝備; 維修; 保障方案

Design of Security Scheme of Equipment Repair

ZHAO RuyanWANG ZheLU Weiwei

(Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai264001)

AbstractThe paper combines the task background of complex equipment, analyzes the failure of characteristics of complex equipment with the FEMCA, divides the repair level of equipment, designs the security scheme of equipment repair support, clears the repair requirements, the repair methods and requirements of equipment.

Key Wordsequipment, repair, security scheme

Class NumberE92

1引言

隨著基于特定作戰使用目標和需求的復雜裝備列裝部隊,為確保及時有效地對復雜裝備存在的故障進行維修,使之能夠快速恢復戰斗能力、有效遂行戰備和作戰任務,必須科學合理地制定裝備維修保障方案。它既是平時裝備維修保障建設的牽引和指導,也是戰時實施裝備維修保障活動的基本依據[1～5]。為此本文結合復雜裝備的任務背景,以故障模式及影響和危害性分析方法分析復雜裝備故障模式特性,劃分裝備修理級別,設計制定復雜裝備維修保障方案,明確裝備的維修基本要求和特性,給出各組成部分的維修方式和詳細要求。

2復雜裝備故障模式分析

裝備故障模式及影響和危害性分析(FMECA)是一切維修工作的基本出發點。首先在分析確定裝備重要功能部件基礎上,對裝備進行FMECA分析,明確裝備重要功能單元的故障模式、嚴酷度類別、概率等級、故障檢測方法、故障模式代碼、故障模式名稱和故障現象,給出故障檢測的基本方法[6]。

2.1重要功能部件的確定

根據復雜擔負作戰使命與技術特點以及FMECA方法特點,結合RCM分析中的“保守”分析方法,即認為對于預防性維修而言,沒有一項預防性維修是必須的。對裝備整體并不會產生嚴重影響的故障模式,只進行修復性維修級別分析,而不進行預防性維修分析,在這些原則基礎上,對復雜裝備重要功能部件進行分析確定,具體過程是:

步驟1:將巨浪-2導彈彈上設備的功能系統劃分為分系統、組件、部件直至零件;

步驟2:沿著系統、分系統、組件、部件的次序,自上而下按裝備的故障對裝備使用的后果進行分析,直至裝備的故障后果不再嚴重時為止,低于該部件層次的都是非重要功能部件。

2.2嚴酷度類別和故障模式發生概率定義

結合裝備特點,故障模式嚴酷度類別定義如表1所示,故障模式發生概率定義如表2所示。

表1　故障模式嚴酷度類別定義

表2　故障模式發生概率定義

2.3故障模式代碼

定義如表3所示的具體故障模式代碼。

表3　故障模式定義

3裝備修理級別分析(LORA)

復雜裝備修理級別分析程序共分為十個步驟,工作流程圖如圖1所示[7～10]。

步驟1:確定待分析產品清單。確定需要進行修理級別分析的產品,列出待分析產品目錄。

步驟2:FMECA分析。從裝備功能分析入手,進行以最小功能單元為單位的典型故障模式整理、影響及危險性分析,重點明確各類典型故障的故障類型、故障現象、故障原因、故障影響、危害程度、檢測方法等內容。

步驟3:確定待分析的因素。依據產品的特點,確定修理級別分析中應該涉及的影響因素,包括安全性、保障資源要求、檢測使用要求等。

圖1　維修級別分析工作流程圖

步驟4:收集分析所需數據。通過各種可行渠道收集支持分析有用的各類數據。

步驟5:確定待分析的因素。依據產品的特點,確定修理級別分析中應該涉及的影響因素,包括安全性、保障資源要求、檢測使用要求等。

步驟6:確定能否采用簡化分析方法。根據掌握數據情況,判斷可否采用簡化的分析處理方法進行維修級別分析。如可采用,則利用經驗或類似裝備的數據,通過簡化分析采用邏輯決斷進行產品維修級別的決策分析,簡化修理級別分析方法,工作流程如圖2所示。

步驟7:非經濟性分析。根據確定的分析因素,按照非經濟性分析方法進行維修級別的決策分析。

步驟8:確定維修保障初步方案。主要以非經濟性分析結論為主,輔以經濟性分析結論,初步確定裝備進行維修時的維修級別配置方案。

步驟9:是否修正或改進LORA。判斷是否存在影響分析結果的各類數據變化,如裝備狀態、使用條件等,并依據初步驗證或應用分析結果,決定是否要進一步完善修理級別分析工作。

圖2　簡化維修級別分析工作流程圖

步驟10:維修保障方案權衡與優化。根據裝備研制生產進度,進一步收集數據與信息,對維修計劃、維修實施、維修質量進行全程監控,并對維修保障方案進行權衡與優化。

通過分析最終形成復雜裝備修理級別分析表。

4復雜裝備維修保障方案設計

根據復雜裝備故障模式以及修理級別分析結果,設計制定復雜裝備維修保障方案,明確裝備的維修基本要求和特性,給出各組成部分的維修方式和詳細要求。

4.1裝備維修基本要求

1) 維修原則

根據裝備維修級別分析以及修理級別情況,維修以預防性維護為主,修復性維修為輔。

復雜裝備自身設備原則上采用整機更換備品備件的方式進行維修,故障設備返生產廠進行排故和改進,不進行中繼級維修。

技術保障裝備故障定位到板卡級。根據產品的特點和系統要求,測試設備原則上不進行中繼級維修,允許對地面機械設備進行基層級、中繼級和基地級維修。

2) 維修類型

裝備的維修工作分為預防性維修(發生故障之前,使地面設備保持規定狀態所進行的各種維護活動)和修復性維修(發生故障后再實施的維修活動)兩類。其中,預防性維修主要有定期(或使用后)保養、定期(或使用前)檢查(檢測)和視情維護等;修復性維修主要有備件更換和原件修復。

3) 維修級別

維修級別分為基層級、中繼級、基地級。

· 基層級:裝備使用部隊進行的維修任務,主要包括日常維護保養;分析排查常見故障,將故障定位到可更換或修理的單元,依據研制部位提供的技術文件完成故障單元的更換或修理,記錄維修信息,填寫送修裝備的相關故障信息表格。

· 中繼級:海軍修理廠承擔的維修任務,主要包括修理基層級送修的地面普通機械裝備的故障件;支援基層級修理等中修工作。

· 基地級:導彈裝備生產廠承擔的維修任務,主要包括進行大修和實施批準的技術改造;維修基層級和中繼級送修的故障部(組)件;派專人到部隊進行維修;對故障裝備進行全面的性能測試和調試,經過嚴格的檢驗和試驗,將裝備恢復到規定的技術狀態的過程。

4.2裝備維修特性分析

1) 維修類別

根據裝備的組成和現有的維修保障能力,按照裝備和技術陣地保障裝備兩種類別,分別設計維修保障方案,明確各類裝備的維修方式和保障條件要求。

2) 維修過程

裝備維修過程可分為三個步驟:定位、更換或修理、驗證,為一個回歸過程。故障定位方法和流程可參照各系統配套的技術文件,維修方案只對更換或修理方案進行說明。

4.3維修保障條件

根據設計確定的裝備預防性維修和修復性維修項目和要求,屬于基層級開展的維修項目,具體的維修內容、方法、流程等要求見各裝備技術文件。所需的工具、工裝、檢測設備以技保裝備形式提供部隊,涉及的產品備件均在彈上設備備件清單中列出。要求負責維修保障的部隊人員應完成上崗技術培訓,熟悉產品的功能、性能、工作原理、維修方法及內容,并在維修前利用陣地訓練彈進行實操訓練,有可以上崗操作的明確意見。

屬于基地級維修項目,為研制部門操作,涉及維修內容、方法、流程的技術文件由研制部門自帶,部分故障修復性維修所涉及的更換用產品及操作工具、工裝由研制部門自帶。

5應用案例

本文以某復雜裝備某設備電路箱和電源箱為例,分析其故障模式特性,劃分修理級別,并最終設計制定相應的維修保障方案。

5.1FEMCA分析

針對電路箱和電源箱開展FEMCA分析,分析結果如表4所示。

5.2維修級別分析

針對電路箱和電源箱開展維修級別分析,分析結果如表5所示。

表4　電路箱和電源箱FEMCA分析

表5　電路箱和電源箱維修級別分析

5.3維修保障方案

1) 預防性維修

預防性維修分為兩個部分:根據作戰使用流程、測試安排和產品總裝驗收技術條件的要求,裝備交付部隊后除進行入庫測試和出庫測試外,每年需進行年度測試,對裝備外觀質量進行檢查,通過測試和檢查等手段對裝備的功能、性能和使用性進行檢查。此部分內容由部隊操作,屬于基層級維修項目;對有使用年限和使用次數要求的產品進行定期更換。電路箱和電源箱預防性維護工作項目及要求見表6。

表6　預防性維護工作項目及要求

2) 修復性維修

電路箱和電源箱所屬設備在使用過程中若出現故障,則采用整機更換的方式進行修復。根據電路箱和電源箱的復雜程度和裝配難易程度,修復性維修為部隊操作的基層級。修復性維護工作項目及要求見表7。

表7　修復性維護工作項目及要求

6結語

本文闡述了設計制定復雜裝備維修保障方案的方法,在復雜裝備故障模式分析和裝備修理級別劃分的基礎上開展維修保障方案制定,并以某復雜

裝備電路箱和電源箱為例,明確了維修基本要求和特性,給出維修方式和詳細要求。

參 考 文 獻

[1] 李明,劉澎.武器裝備發展系統論證方法與應用[M].北京:國防工業出版社,2000:191-192.

[2] 殷蘇東.遠程火箭炮武器系統維修保障方案優化方法研究[D].石家莊:軍械工程學院,2008:5-7.

[3] 甘茂治,康建設,高崎.軍用裝備維修工程學[M].北京:國防工業出版社,2005:265-266.

[4] 趙秀玉,王梓然.武器裝備需求方案評估研究[J].裝備指揮技術學院學報,2011,22(2):126-128.

[5] S. J. Hurchison. Test and Evaluation and the ABCS. It’s All about Speed[C]//Defence Information Systems Agency, Arlington. VA.,2009,3.

[6] GJB/Z 1391-2006.故障模式、影響及危害性分析指南[S].北京:總裝備部,2006.

[7] GJB 2961-97維修級別分析[S].北京:總裝備部,1997.

[8] MIL-STD-1388-1A. Logistic Support Analysis[S]. 1983.

[9] MIL-STD-1388-2B. DoDD Requirements for a Logistic Support Analysis Record[S]. 1991.

[10] 王遠達,宋筆鋒,姬東朝.修理級別分析方法[J].火力與指揮控制,2008,33(4):1-3.

中圖分類號E92

DOI:10.3969/j.issn.1672-9730.2016.01.026

作者簡介:趙汝巖,男,博士,講師,研究方向:武器裝備綜合保障研究。

*收稿日期:2015年7月3日,修回日期:2015年8月31日