基于系統可靠性的航空器維修性設計研究

摘要：為了能夠加強對飛機的合理維護，針對可靠性研究，以及結合航線人員的工作實際，較好的維修性設計對于航線人員來說便顯得格外重要。這樣的做法使得行業內先進的工作程序得到保障，也促進了航空事業的可持續性發展。

關鍵詞：維修性設計; 規范化管理; 可持續性發展; 可靠性研究; 航線維護

1.研究基于系統可靠性航空器維修性設計的重要意義

就飛機的維護工作來說，本身具有的種類多、專業性強、作業繁瑣等特點使得飛機的維護工作成為了一種系統性的機械類維護工作，為了能夠降低維修成本，越來越多的航空公司采用單一機隊的簡單運行模式，這種方式大大節約了航材的儲備經費，也簡化了維修方式，不涉及過多不同的構型，對于人員的培訓和養成也會更加方便和快捷的，并減少了由于維護不用的飛機從而可能帶來的印象中不同的維修方式，導致在維護工作中出現偏差。不同的部件具有不同的使用壽命和檢查標準，在保障安全性的同時可以最大限度地發揮部件的使用期限。延長部件的在翼使用時間，延長了壽命便是變向的節約成本。并且在總結大量國內外相關文獻和分析實際案例的經驗過程中來尋求合理地維修性設計，從而將其應用在我國現階段的航空運輸事業發展中，如今的航空產業日檢成熟，生產商開始逐漸注重飛機維修性的設計，如何能夠快速便捷地更換部件，使不同部件之間盡可能減少干涉，是現在研究的重點。

2.維修的概念

任何產品的維修是指恢復或保持其自身運行或使用壽命的重要手段。維修性是維修非常密切的質量特性之一，是反應產品能否進行維修的特性之一。產品的許多因素都是由維修性設計所決定的[1]，比如，連接方式、維修特點等等，這決定了產品的優劣性。所以，維修性的好壞決定了維修人員對產品進行維修是否容易，而維修性設計決定了產品是否具有良好的維修性，能夠應對任何情況下的維修狀態。對于維修的人員來說，具備良好的維修方面知識不僅僅是維修工作本身的需要;更重要的是，在參加到產品設計時，有利于提高產品的可維護性，發揮著主導作用，以免在設計完成后，造成產品不便維修的窘境。對于產品的銷售或者推廣員而言，掌握產品的維修知識，能夠在面對客戶時，熟練講解產品在售后方面的自身維修事項和售后負責的維修內容，讓客戶滿意放心的購買產品，提高產品的銷量。

維修一詞定義是使產品保持或者恢復規定狀態所進行的全部活動，而在傳統的理念之中，維修工程僅與維修人員所進行的工作有關，與產品的設計與生產沒有任何聯系。但是隨著社會的進步，科技的發展，產品越來越現代化并且復雜化，維修的意義變得更為重要，內容也逐漸增多，包括現在的只要與維修有關的活動都是維修活動。

3.維修的分類

3.1預防性維修

預防性維修是指產品在還沒有發生故障之前，就通過檢查、發現等手段，對存在的隱患及時采取措施，以使產品處于正常的狀態。當我們能夠預測故障后果重大或者后果會造成重大經濟損失的情況下，通常采用預防性維修的方法。飛機航前的檢查，維修人員對飛機所做的勤務工作都屬于預防性維修;對于結構上的維修性設計，多數也是針對預防性維修的。

3.2恢復性維修

恢復性維修指的是產品一旦發生故障以后，需要采取一定的維修方法將產品恢復到原有的正常狀態，包括鎖定、隔離換件、測試等，這也叫非計劃維修。例如，航空發動機在飛行過程中遭遇鳥撞，造成部件的毀壞，機務人員對其進行更換。

3.3改善性維修

改進性維修指的是維修人員在維修過程中，通過自身的工作經驗和實際情況不斷對原有設備存在的技術缺點和維修手段進行改進，以提高設備的整體性能、可靠性和維修性等。

4.維修性分析

故障模式及影響分析，能夠快速并且準確的確定故障產生的若干種原因，故障產生部分的破壞模式類型以及故障導致的部分影響，還可以判斷維修設計的特征。壽命周期費用指的是在產品的整個使用壽命內，維修所花費的總費用。它也是維修性設計重要的影響因素之一，也是關系到產品是否產生效益的重要參考依據。針對一些維修參數，比如平均維修時間等，其結果是根據預測和估計得出的，這必然存在一定的不確定性。所以正是由于存在這種不確定性，產品長期使用過程中難免會出現一些問題，對于產品就需要進行風險分析。

5.維修性設計分析

簡化設計指的是設計師盡可能使產品具有最簡單的結構和合適的體積，而不丟失產品原有的工作性能。簡化設計主要包括：盡量使產品擁有多種功能;盡可能在一個部件上融合產品的多種功能;盡可能使產品的零部件單一化。

可達性設計是指產品需要維修的部分，能夠讓維修人員方便接觸到的人性化設計。可達性可分為三個方面：第一點看得見，視覺可達，第二點是實體可達，就是身體或者借助一些工具接觸到維修部位，這需要設計人員把人體身體條件融入到設計之中;第三點是要有操作的空間。如FJ44航空發動機的所有外場更換件都處于可達性最佳的位置;柴油機氣缸體和機體一體時的連桿采用螺釘取代螺栓，大大解決了工具和視線的可達性差的問題。

防差錯設計，維修活動大多數情況下是由維修人員來完成的，對于維修人員來說，必定存在操作差錯。那么對于產品存在維修差錯，可能會造成巨大損失。因此在設計時就應該從結構上解決這一問題。常見的就是“錯位裝不上”和做標記。

單元體是指產品中的結構整體能夠從產品中單獨分離，各結構互不影響。當發生故障時，只對產生故障的結構進行修理或者更換，不影響其他部分工作。CFM56-7B有17個單元體，每個單元體通過不同方式連接，拆裝每個單元體簡單花費時間少。

標準化是指產品采用國際或國家標準的零部件，有助于產品某零部件出現故障后的更換或者出現缺失的補充。互換性是指同種功能的部件能夠在實體上交換使用，方便維修和應急。

6.結束語

綜上所述，對于飛機進行維護工作的時，是維護過程中遇到的問題或者困難總結起來都是有意義的，是為了控制改進設計，優化調整，從而提高航空器的安全性、便捷性和盈利性。在信息化的時代背景下增強飛機的使用利用率，增強可靠性，對其進行高效的管理和宏觀調控，減少無用功，對人力、物力、財力能資源的使用分配更加合理，實現了經濟效益的最大化提升。

參考文獻

[1]于水利、維修性工程理論與方法[M]，北京：國防工業出版社，2007

[作者簡介]姓名：董麟閣，出生年月： 1994年1月，性別：男，籍貫：黑龍江哈爾濱人，民族：漢族，學歷：本科，職稱：航線維護工程師，研究方向：從事飛機可靠性和維護性航線維護研究。