新型裝備維修級別決策研究

梅勇飛+張仕新+葉紅兵+呂會強

摘要：針對新型裝備的特點，立足改革的前瞻性，基層級、基地級兩級維修體系取代了傳統的三級維修體系。本文在維修級別分析的基礎上，劃分了新型裝備的維修級別，建立了新型裝備維修級別邏輯決斷模型，并給出了實例分析，為科學有效開展新型裝備的維修保障工作提供了理論支撐。

Abstract： According to the characteristic of new type equipment， two levels maintenance system including basic-level and depot-level were raised instead of three levels maintenance system based on forward-looking of reform. In order to provide theory support for maintenance work of new type equipment， based on level of repair analysis， level of repair for new type equipment was re-divided， logic decision model of new type equipment was established based on the two levels maintenance system and an analysis example was given in this paper.

關鍵詞：新型裝備；維修級別；兩級維修；邏輯決斷模型

Key words： new type equipment；level of repair；two levels maintenance；logic decision model

中圖分類號：TJ07 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）17-0142-03

0 引言

合理的維修策略，為保持和恢復裝備戰斗力提供保證，而維修級別是其重要組成部分。對于新型裝備而言，其信息化程度高。集成度很高的信息化終端、設備、儀器等大量裝配，這些設備中包含了大量的電子器件、軟件等，其故障模式和故障規律呈現出新的特點，如何合理確定新型裝備的維修級別，實施精確高效的維修工作，成為目前迫切需要解決的問題。因此，本文以新型裝備為研究對象，充分考慮現代維修技術和各級維修機構修理能力的變化，以改革的前瞻性，探討新型裝備維修級別劃分，提出基層級、基地級兩級維修的設想，優化維修機構職能，提高裝備整體維修保障能力。

1 維修級別概述

維修級別是按裝備維修的范圍和深度及其維修時所處的場所而劃分的維修等級，通常是指進行維修工作的各級組織按裝備的數量和特性要求，在不同的維修機構配置不同的人力、物力，從而形成維修能力的梯次結構[1]。

2 維修級別分析

2.1 維修級別分析的概念

維修級別分析，國外也稱修理分析（Level of Repair Analysis，簡稱LORA）是指在裝備的研制、生產和使用階段，對預計有故障的產品，進行非經濟性或經濟性的分析以及確定可行的修理或報廢的維修級別的過程[2]。

2.2 維修級別分析的一般流程

一般來講，維修級別分析常采用經濟性分析和非經濟性分析相結合的方法，首先對故障件進行非經濟性分析，若能確定唯一的維修方案，則以此方案作為維修方案，否則進行經濟性分析，選取費用最少的為最優維修方案。維修級別分析一般流程[3]，如圖1所示。

對圖1說明如下：①確定待分析的產品。LORA中所指的待分析產品，既包括待分析故障件名稱，又要結合FMEA/FMECA的分析所確定的故障模式及故障影響分析等，對裝備進行功能層次劃分；②進行簡化的LORA。在進行維修級別分析時，為簡化起見，若待分析故障件能明顯確定在某一級維修（如某裝備發動機燒壞，導致裝備無法正常工作，其明顯必須在基地級進行維修），則采用簡化的LORA方法快速確定其維修級別，否則進行非經濟性因素分析。

2.3 維修級別分析方法

維修級別分析方法主要包括決策樹法、非經濟性因素分析、經濟性分析、相似產品法、層次分析法以及專家評估法等，在此重點介紹非經濟性因素分析和經濟性分析。

①非經濟性因素分析是指在限定的條件下，對影響裝備維修的主要非經濟性因素進行評估的方法。主要考慮安全因素、任務成功性、保密要求等。

②經濟性分析是指當對裝備進行維修分析時，對裝備裝載、運輸、人力、資源、備件等產生的費用進行比較，以總費用最低作為決策依據的方法。在進行維修級別分析時，非經濟性因素和經濟性因素一般都要考慮，達到費用最低的要求。

3 新型裝備維修級別的確定

3.1 新型裝備維修級別確定的準則

隨著信息化技術的發展，各種先進的信息化手段不斷應用到裝備維修領域，云計算[4]、VR/AR技術[5]、3D打印技術[6]、數字通訊技術[7]、網絡傳輸技術[8]、檢測診斷技術[9]以及遠程支援維修和多媒體技術[10]的應用，使裝備狀態信息、故障診斷結果、維修資源、人力配置、備件服務、制造廠商/供應商技術支援等各種維修信息能實時或近實時地共享，最終實現裝備維修的診斷、監控、決策、通信、保障高度一體化。

因此，傳統意義上嚴格的三級維修體制可能將逐漸被打破，基層級維修機構在應用先進的維修技術和得到遠程專家支援后，其維修能力可能得到大幅提升，之前需要上級維修機構才能完成的任務，可能本級就能完成。此外，新型裝備使用了大量的電子器件和軟件，這些電子器件和軟件精密程度非常高，一旦發生故障，如果基層級維修機構無法通過更換或者維護恢復其功能，就必須交付廠家進行維修，并不適應傳統意義的三級維修。因此，本文根據新型裝備維修的特點，提出基層級、基地級兩級維修思想，并對各級維修機構的維修任務進行重新設定。

3.2 新型裝備維修級別的劃分

根據新型裝備的特點，打破傳統的三級維修體制，提出基層級、基地級兩級維修思想，其突出的變化是將原來的中繼級維修機構，全部并入基層級維修，各維修任務也進行相應的調整。

①基層級維修。

基層級維修主要是在基層場所完成裝備的出車前、出車后檢查，日常維護，應用傳感器技術對裝備狀態信息的監測，利用機外故障診斷設備對裝備的故障進行排除，利用簡單的儀器設備進行某些周期性維修工作，如三級保養、換季保養、機件的修理或機械加工以及簡單零件的制作等，以原位維修為主。

基層級維修機構突出的特點是：一方面通過一定的維修保養，保持裝備的完好狀態；另一方面在裝備出現故障后，通過某項維修活動，快速、高效的恢復其性能，達到在最短的時間內恢復裝備戰斗力的要求。這一級維修機構在編制內按建制實施維修，包括使用分隊和修理分隊組織進行的修理。由于新型裝備模塊化程度高，對其機械類和電子器件類零部件，基層級維修可以通常以換件修理為主，也可進行簡易故障件的修復；而對于軟件系統本文認為只進行重裝和升級維護。

②基地級維修。

基地級維修主要進行工作量比較大、耗費時間長，需要高技術人員支持、精密儀器設備保障等基層級維修機構無法完成的維修任務，包括裝備的返廠修理、部附件的翻修，以及各種精密儀器、復雜裝備的檢測及維修，以離位維修為主。具體實施單位包括各兵工廠、生產廠家及科研院所。對于新型裝備機械類和電子器件類零部件，要求將其維修到堪用品的程度；軟件系統要達到完全維護的程度，即包括適應性維護、完善性維護、糾錯性維護以及提供幫助等。

3.3 新型裝備維修級別決策模型

按GJB2961-97《修理級別分析》的要求，在進行經濟性決策分析時，需要建立28個費用計算模型并要求承制方和訂購方提供71種不同類型的數據。實踐證明，這些數據的收集是很困難的，而且可信度較差。據統計，經濟性決策分析約僅占修理級別分析工作的15%左右[11]。因此，根據各級維修機構維修任務及維修能力的改變，充分考慮新型裝備使用時間相對較短、很多故障現象還處于摸索階段，各類維修費用收集困難的實際情況，建立新型裝備維修級別邏輯決策模型，如圖2所示。

在進行新型裝備維修級別決策分析時，選用的分析方法先后順序依次為非經濟性因素分析方法、維修能力評估決策分析方法，最后是經濟性決策分析方法。實踐證明，采用其它方法來替代經濟性決策分析，能夠明顯提高維修級別決策分析的可操作性。

非經濟性決策分析結果可能出現三種情況。第一：結論唯一，即根據不同非經濟性因素分析得出的維修級別完全一致，此時可以唯一確定待分析項目的維修級別。第二：結論矛盾，即分析時某些非經濟性因素確定維修工作必須在某個維修級別進行，而另一些非經濟性因素確定維修工作必須不能在這個維修級別進行，結論自相矛盾，此時無法確定待分析項目的維修級別，我們應改變維修對策，或提出更改設計的建議。第三：結論不唯一但不矛盾，即根據不同非經濟性因素分析確定的維修級別有兩個，但不互相矛盾。此時，要在非經濟性因素分析的基礎上，再根據維修能力評估或經濟性決策分析來確定裝備的維修級別。若不存在影響維修級別的非經濟性因素，則根據維修能力評估確定維修級別。否則，通過經濟性分析，在最經濟的維修級別上進行。

3.4 決策模型實例分析

假設某新型裝備液壓減振器（不具有機內測試裝置）為待分析產品，減振器屬于裝備的行動部分，用來衰減車體的振動，并部分地吸收車體的碰撞和沖擊，其能夠在外場進行更換，是一個外場可更換單元。由于故障模式的不同，它可能的維修級別為基層級、基地級2個。要結合其故障模式，確定其維修級別。

當減振器失效時，可能的故障模式：閥門彈簧損壞、密封不良、漏油嚴重、缸體劃傷。其故障后，維修分隊或裝備使用人員可以對其進行更換，并將其各故障模式作為維修級別分析的對象。現只對漏油嚴重的故障模式，進行非經濟性因素分析。對照各種非經濟性因素，確定出裝備減振器受戰備完好性、人力與人員、修理設施以及裝卸與運輸4個因素的影響或限制。非經濟性分析結果如表1所示。

通過非經濟性決策分析，這種屬于第三種結論不唯一但不矛盾的情況，需要進一步根據維修能力評估或經濟性分析確定維修級別。發生故障后經過維修能力評估分析，認為這個部件在2個級別進行維修都是可行的。現根據維修級別邏輯決策模型對其進行決策。此時，不難看出2個維修級別均有能力對其進行維修，同時減振器屬于非BIT部件。因此，該待分析產品應在基層級進行維修，滿足當各個維修級別同時具有相應維修能力時，優先在較低級別進行的要求。與實際情況對比，情況吻合。

4 結束語

本文研究了新型裝備維修級別決策問題，提出基層級、基地級兩級維修的構想，重新區分各維修機構的維修任務，并建立了適應于新型裝備的維修級別邏輯決策模型，可為新型裝備維修保障提供參考。

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