使用與維修工作分析在系留氣球研制中的應用

（中國特種飛行器研究所，湖北 荊門 448035）

使用與維修工作分析在系留氣球研制中的應用

袁紅艷，理海濤

（中國特種飛行器研究所，湖北 荊門 448035）

目的確保系留氣球在使用與維修過程中能提供與其相匹配的保障資源。方法根據使用與維修工作分析的特點，分別采用確定保障工作項目、細化保障工作、確定保障資源、匯總資源的步驟進行分析，最后進行綜合分析確定系留氣球所需的保障資源。結果通過該方法在實際研制型號中的運用，給出了系留氣球使用與維修工作分析的流程、數據記錄、以及保障資源匯總的具體要求和方法。結論使用與維修工作分析可解決系留氣球所需保障資源配置的合理性與科學性，適用于工程實際。

系留氣球；使用與維修工作分析；保障資源

使用與維修工作分析是保障性分析工作的重要組成部分，它是在產品的設計與研制過程中，將保障產品的使用與維修工作區分為各種工作類型和分解為作業步驟進行詳細分析，以確定各項保障工作所需的保障要求[1]。通過使用與維修工作分析，可以使裝備在使用期間得到精確的保障和有效的維護，顯著降低使用與保障費用。我國保障性分析工作起步較晚，使用與維修工作分析目前尚未發布專門的標準。目前，使用與維修工作分析已相繼在軍用飛機、艦船、導彈武器系統等裝備上應用[2—4]，對提高裝備保障效益，降低保障費用起到了重要作用。系留氣球以滯空時間長、覆蓋范圍廣、生存能力強、使用成本低等獨有優勢廣泛應用于軍事和民用領域，但其保障資源的配置長期因采用估計資源要求的臆測性和經驗法所引起的資源浪費、誤用或短缺等問題日益突出，已經成為影響戰備完好性和壽命周期費用的重要因素。

文中通過對系留氣球研制中使用與維修工作分析的主要內容和開展階段的介紹，根據使用與維修工作分析方法的異同，確定了使用工作與維修工作分別進行分析所需保障資源的流程和方法，最后通過分析匯總綜合確定系留氣球保障資源的配置。

1 使用與維修工作分析概述

1.1 主要內容

系留氣球使用與維修工作分析主要是對系留氣球新研結構、系統和設備的使用與維修工作進行詳細分析，逐項確定以下內容[2—5]：確定系留氣球的使用保障工作項目和維修工作項目；完成每項工作項目的詳細步驟和順序；每項工作項目需全部保障資源，包括需要的人力、備件、保障設備、保障設施、技術文件等；預計完成每項步驟所需要的時間和完成某項工作項目的總時間；優化保障資源品種和數量，提出改進設計建議。

1.2 開展時機

使用與維修工作分析這項工作貫穿于系留氣球壽命周期的各個階段，但在每個階段展開分析的側重點則不盡相同，分為以下三個方面[2]。

1）方案階段，可有選擇地開展使用與維修分析工作，主要是確定新的或關鍵的保障資源要求。

2）工程研制階段，應全面深入地開展使用與維修分析工作，詳細確定各項保障資源要求。

3）生產使用階段，可僅對設計更改部分開展使用與維修分析工作，根據分析結果修改相關文件。

2 使用與維修工作分析程序

使用與維修工作分析的分析方法相同，但分析的對象、分析過程中的輸入信息、合并資源時依據的準則和分析的范疇不同[5—6]，可將系留氣球使用與維修工作分析分解為使用工作分析和維修工作分析兩項工作任務。

2.1 使用工作分析過程

使用工作是指為保障系留氣球在預定的環境中使用和執行預定的任務所需的保障工作。系留氣球使用工作分析流程如圖1所示[5—8]。

圖1 使用工作分析流程Fig.1 Program of operation task analysis

2.1.1 確定使用保障工作項目

根據系留氣球的任務階段來確定不同的使用任務，通常系留氣球的任務階段包括架設、升空、系留、回收、撤收、包裝運輸和再次升空準備。通過分析，系留氣球有檢查審核類、掛裝添加類、掛扣連接類、軟件操作類四種工作類型的使用保障工作項目。因此，可按照工作類型的不同，將使用保障工作項目進行分類，使其確定依據更加明確。再按照一定的邏輯判別法則，基于已提出的使用保障工作要求，結合研制裝備設計特性，完成最終使用保障工作項目的確定[5]。

2.1.2 細化使用保障工作

細化使用保障工作就是在確定了系留氣球的使用保障工作項目后，對每項任務進行逐個詳細分析。再針對每一項具體任務應劃分為作業，作業又進一步劃分為可操作的工序。然后對執行每個工序所需的保障資源提出需求，并加以分析。

2.1.3 確定保障資源需求

根據每個工序所需的保障資源，確定每項使用工作所需的保障資源，主要包括工時、人員數量及技術等級、備件及消耗品、工具和保障設備、保障設施、技術資料等。

2.1.4 匯總資源

將分析的結果根據保障資源的分類進行匯總，綜合制定系留氣球保障資源要求。

2.2 維修工作分析過程

維修工作分析是將系留氣球的維修工作分解為有序的作業號或操作工序，然后再按每個工序的內容分別確定其所需的人力、維修時間、維修設備的規格和數量、備件、人員訓練、消耗品的規格和數量等。維修工作分析流程如圖2所示[5—8]。

圖2 維修工作分析流程Fig.2 Program of maintenance task analysis

1）確定維修工作任務。系留氣球維修工作任務包括預防性維修工作任務和修復性維修工作任務。預防性維修工作任務：系留氣球預防性工作類型有保養、操作人員監控、使用檢查、功能監測、定時報廢和上述工作類型的綜合。預防性維修保障工作項目所需的輸入信息來源于系留氣球 RCMA（以可靠性為中心的維修分析）分析的結果[9—13]。修復性維修工作任務：根據系留氣球FMECA（故障模式、影響及危害性分析）結果確定需要進行的修復性維修工作任務。系留氣球修復性維修工作主要有更換、周轉件修復、原件修復和機上直接維修[9—13]。

2）細化維修工作任務。維修工作任務細化是維修工作任務的分解過程，就是將每一項維修工作分解為子工作、作業、工序等步驟。再分析每一維修工序對保障資源的需求[14]。

3）保障資源需求確定。在細化維修保障工作工序之后，會得出完成每個工序的資源需求。包括完成該工序所需的備件、保障設備、保障設施等保障資源。

4）匯總資源。將分析的結果根據保障資源的分類進行匯總，綜合制定系留氣球保障資源要求。

2.3 分析匯總

在完成使用與維修工作分析后對分析得出的使用與維修保障資源的品種、數量及功能進行歸并，以便進行綜合考慮，優化設計[15]。

3 實例研究

以某系留氣球架設前球體結構分系統在工程研制階段開展使用與維修工作分析為例，介紹其通過開展使用與維修工作分析得出保障資源。

1）確定使用保障工作項目。根據系留氣球的使用模式，確定結構分系統的使用保障工作項目有：架設前頭錐檢查、氣囊檢查、索具檢查、掛架安裝、頭錐安裝等。

2）細化使用保障工作項目。對步驟 1）中所列出的每個使用保障工作項目分步驟進行逐一細化。文中以步驟1）中的架設前頭錐檢查為例進行說明。按照架設前頭錐檢查的作業步驟進行劃分，然后對執行每一步驟所需要的保障資源進行分析，見表1。

表1 球體結構分系統使用工作分析Table 1 Operation task analysis of sphere structure system

3）確定保障資源需求。以架設前頭錐檢查為例進行說明，確定架設前頭錐檢查的地點、人力人員要求、任務完成時間、保障設備、消耗品、技術資料等，見表1。

4）確定維修工作任務。根據球體結構分系統FMECA結果，確定的維修工作有：頭錐斷裂斜撐桿更換、測控掛架桿件更換、蒙皮破裂修復等。

5）細化維修工作任務。以步驟 4）中的頭錐斷裂斜撐桿更換為例進行說明，將更換斷裂斜撐桿的維修工作分成若干步驟，確定完成每一步驟需要的保障資源，見表2。

表2 球體結構分系統維修工作分析Table 2 Maintenance task analysis of sphere structure system

6）分析匯總。將球體結構分系統使用與維修工作分析的保障設備、工具、備件及消耗品等保障資源按品種和功能進行歸類匯總，得出保障資源如表3所示。

表3 球體結構分系統保障資源匯總Table 3 Supporting resources summary of sphere structure system

4 結語

在系留氣球研制過程中，反復迭代地開展使用與維修工作分析，能科學地進行保障資源確定，滿足系留氣球與保障資源的適配性要求。文中通過對使用與維修工作分析的研究，可以對系留氣球的某一項使用與維修工作進行詳細的分析，進而可以確定系留氣球所需的保障資源品種和數量，從而對系留氣球保障資源的配置和優化提供了可靠依據。

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Application of Operation and Maintenance Analysis in Research and Development of Captive Balloon

YUAN Hong-yan,LI Hai-tao
(China Special Aircraft Research Institute, Jingmen, 448035, China)

ObjectiveTo ensure that the tethered balloon can provide matching supporting resources during the operation and main-tenance.MethodsAccording to the characteristics of operation and maintenance analysis, supporting resources required by the tethered balloon shall be anlyzed in the steps of determining the supporting working item, refining supporting task and summarizing resources and finally performing comprehensive analysis.ResultsSpecific requirements and methods of pocess, data recording, and supporting resources summarizing were provided for operation and maintenance analysis of tethered balloon based on actual application of the method in model research.ConclusionOperation and maintenance analysis can solve the reasonability and scientificity of supporting resource allocation required by tethered balloon, and is applicable to practical engineering.

tethered balloon; operation and maintenance analysis; supporting resources

10.7643/ issn.1672-9242.2016.06.024

TJ86；V21

A

1672-9242(2016)06-0140-06

2016-06-05；

2016-07-16

Received：2016-06-05；Revised：2016-07-16

袁紅艷（1981—）女，湖北潛江人，高級工程師，主要研究方向為裝備保障性設計。

Biography：YUAN Hong-yan(1981—), Female, from Qianjiang, Hubei, Senior Engineer, Research focus: design of supportability about equipment.