維修性設(shè)計(jì)與分析

1、可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是設(shè)計(jì)人員在長(zhǎng)期的設(shè)計(jì)實(shí)踐中積累起來的、能提高產(chǎn)品可靠性的行之有效的經(jīng)驗(yàn)和方法，并歸納、總結(jié)形成具有普遍適用價(jià)值的設(shè)計(jì)原則。 它是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)必須遵循的準(zhǔn)則，以避免重復(fù)發(fā)生過去已發(fā)生過的故障或設(shè)計(jì)缺陷?？煽啃栽O(shè)計(jì)準(zhǔn)則一般是針對(duì)某個(gè)具體產(chǎn)品制定的。但也可以將產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的共性部分上升為某類產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。如： HB7251-95直升機(jī)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、 HB7232-95 軍用飛機(jī)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 、GJB2635-96軍用飛機(jī)腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)和控制要求等。維修性設(shè)計(jì)與分析1.維修性模型的建立維修性模型用來表達(dá)系統(tǒng)與各單元維修性的關(guān)系，維修性參數(shù)與各種

2、設(shè)計(jì)及保障要素參數(shù)之間的關(guān)系，供維修性分配、預(yù)計(jì)及評(píng)定用。建立維修性模型的一般程序可如圖 1 所示。首先明確分析的目的和要求，對(duì)分析對(duì)象進(jìn)行描述，找出對(duì)欲分析參數(shù)有影響的因素，并確定其參數(shù)。然后建立數(shù)學(xué)模型，通過收集數(shù)據(jù)和參數(shù)估計(jì)，不斷對(duì)模型進(jìn)行修改完善。圖 1建立維修性模型的一般程序2.維修性分配維修性分配是為了把產(chǎn)品的維修性定量要求按給定準(zhǔn)則分配給各組成單元而進(jìn)行的工作。（ 1）維修性分配的一般程序1）進(jìn)行系統(tǒng)維修職能分析，確定每一個(gè)維修級(jí)別需要行使的維修保障的職能和流程。2）進(jìn)行系統(tǒng)功能層次分析，確定系統(tǒng)各組成部分的維修措施和要素。3）確定系統(tǒng)各組成部分的維修頻率。4）將系統(tǒng)維修性指標(biāo)分

3、配到各單元，研究分配方案的可行性，進(jìn)行綜合權(quán)衡。（ 2）維修性分配方法常用方法見表 1。表 1維修性分配的常用方法方法適 用范 圍簡(jiǎn) 要 說明等值分配法各單元相近的系統(tǒng)；缺少維修性信息時(shí)取各單元維修性指標(biāo)相等做初步分配按故障率分配法已有可靠性分配值或預(yù)計(jì)值按故障率高的維修時(shí)間應(yīng)當(dāng)短的原則分配按故障率和設(shè)計(jì)特性的綜合加權(quán)分配已知單元可靠性值及有關(guān)設(shè)計(jì)方案按故障率及預(yù)計(jì)維修的難易程度加權(quán)分法配利用相似產(chǎn)品數(shù)據(jù)分配法有相似產(chǎn)品維修性數(shù)據(jù)的情況利用相似產(chǎn)品數(shù)據(jù)，通過比例關(guān)系分配保證可用度和考慮單元復(fù)雜性加權(quán)分有故障率值并要保證可用度的情況按單元越復(fù)雜可用度越低的原則分配可配法用度，再計(jì)算維修性指標(biāo)3.

4、維修性預(yù)計(jì)維修性預(yù)計(jì)是為了估計(jì)產(chǎn)品在給定工作條件下的維修性而進(jìn)行的工作。它的目的是預(yù)先估計(jì)產(chǎn)品的維修性參數(shù)，了解其是否滿足規(guī)定的維修性指標(biāo)，以便對(duì)維修性工作實(shí)施監(jiān)控。（ 1）維修性預(yù)計(jì)的一般程序1）收集資料。首先要收集并熟悉所預(yù)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)資料和可靠性數(shù)據(jù)。還要收集有關(guān)維修與保障方案及其盡可能細(xì)化的資料。2）系統(tǒng)的職能與功能層次分析。3）確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)特征與維修性參數(shù)的關(guān)系。4）預(yù)計(jì)維修性參數(shù)值。利用各種預(yù)計(jì)模型，估算各單元和系統(tǒng)的維修性參數(shù)值。（ 2）維修性預(yù)計(jì)方法維修性預(yù)計(jì)的方法有多種，常用的維修性預(yù)計(jì)方法要點(diǎn)見表2。表 2常用的維修性預(yù)計(jì)方法方法適 用范 圍簡(jiǎn) 要說 明概率模擬預(yù)計(jì)法機(jī)載電子

5、和機(jī)電設(shè)備、系統(tǒng)外場(chǎng)修通過基本維修作業(yè)時(shí)間分布估計(jì)，逐步計(jì)算、累加，求得系統(tǒng)復(fù)時(shí)間等參數(shù)停機(jī)時(shí)間分布參數(shù)值抽樣評(píng)分預(yù)計(jì)法電子系統(tǒng)與設(shè)備的修復(fù)時(shí)間預(yù)計(jì)利用隨機(jī)抽樣原理，結(jié)合以經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的專用核對(duì)表評(píng)分和計(jì)算停機(jī)時(shí)間運(yùn)行功能預(yù)計(jì)法各種系統(tǒng)與設(shè)備維修時(shí)間預(yù)計(jì)將修復(fù)性維修與預(yù)防性維修結(jié)合在一起，把任務(wù)過程分為若干運(yùn)行功能，利用所建模型計(jì)算維修時(shí)間時(shí)間累計(jì)預(yù)計(jì)法各種電子設(shè)備的維修參數(shù)值預(yù)計(jì)。以某個(gè)維修時(shí)間已知的單元為基準(zhǔn)，通過對(duì)比確定其他單元的也可用于其他裝備維修時(shí)間，再按維修頻率求均值，得到修復(fù)性或預(yù)防性維修時(shí)間（ 3）工程應(yīng)用中注意事項(xiàng)1）預(yù)計(jì)的組織實(shí)施。低層次產(chǎn)品的維修性估計(jì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程結(jié)合

6、緊密，通常由設(shè)計(jì)人員進(jìn)行。系統(tǒng)、設(shè)備的正式維修性預(yù)計(jì)，涉及面寬且專業(yè)性強(qiáng)，應(yīng)由維修性專業(yè)人員進(jìn)行。2）預(yù)計(jì)的方法和模型的選用。要根據(jù)產(chǎn)品的類型、所要預(yù)計(jì)的參數(shù)、研制階段等因素，選擇適用的方法。同時(shí)，對(duì)各種方法提供的模型進(jìn)行考察，分析其適用性，可作局部修正。3）基本數(shù)據(jù)的選取和準(zhǔn)備。產(chǎn)品故障及修復(fù)時(shí)間數(shù)據(jù)是維修性預(yù)計(jì)的基礎(chǔ)。要從各種途徑準(zhǔn)備數(shù)據(jù)并加以優(yōu)選利用。首先是本系統(tǒng)或設(shè)備的數(shù)據(jù)，類似系統(tǒng)或設(shè)備的數(shù)據(jù)，然后是有關(guān)手冊(cè)數(shù)據(jù)，再是使用和設(shè)計(jì)保同經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。4）預(yù)計(jì)結(jié)果的修正和應(yīng)用。要隨著研制過程對(duì)維修性預(yù)計(jì)結(jié)果加以修正。應(yīng)用時(shí)應(yīng)將預(yù)計(jì)值與維修性合同指標(biāo)的規(guī)定值相比較，一般說，預(yù)計(jì)值應(yīng)優(yōu)于規(guī)定值，并

7、有適當(dāng)余量。4.維修性分析維修性分析是一項(xiàng)內(nèi)容相當(dāng)廣泛和關(guān)鍵性的維修性設(shè)計(jì)工作。它包括研制過程中對(duì)產(chǎn)品要求、約束、研究與設(shè)計(jì)等各種信息進(jìn)行的反復(fù)分析、權(quán)衡，并將這些信息轉(zhuǎn)化為詳細(xì)設(shè)計(jì)手段或途徑，以便為設(shè)計(jì)與保障決策提供依據(jù)。（ 1）維修性分析內(nèi)容主要內(nèi)容包括：1）維修性定量要求，如維修時(shí)間和工時(shí)等。2）測(cè)試性定量要求，如故障檢測(cè)率等。3）采用的診斷技術(shù)及資源。4）預(yù)防維修的時(shí)間、頻率及工作量。5）非工作狀態(tài)的維修性問題，例如儲(chǔ)存期的檢測(cè)與送修間隔及工作量等。（ 2）維修性分析技術(shù)1）故障模式及影響分析（ FMEA ）。它是一項(xiàng)基本的可靠性工作項(xiàng)目。通過這項(xiàng)分析，可以明確產(chǎn)品可能發(fā)生的故障及故障

8、原因和危害程度，為維修性及保障性設(shè)計(jì)提供依據(jù)。2）維修性模型。選取或建立維修性模型，分析各種設(shè)計(jì)特征及保障因素對(duì)維修性的影響，找出關(guān)鍵性因素或薄弱環(huán)節(jié)，提出最有利的維修性設(shè)計(jì)和測(cè)試分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3）費(fèi)用分析。在進(jìn)行維修性分析時(shí)必須把產(chǎn)品壽命周期費(fèi)用（ LCC ）作為主要考慮因素。要運(yùn)用模型確定某一決策因素對(duì) LCC 的影響，進(jìn)行有關(guān)費(fèi)用估算，作為決策的依據(jù)之一。LCC4）比較分析。將新產(chǎn)品與類似產(chǎn)品相比較，利用現(xiàn)有產(chǎn)品已知的特性或關(guān)系，包括使用維修中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，分析產(chǎn)品的維修性及有關(guān)保障問題。分析可以是定性的，也可以是定量的。5）風(fēng)險(xiǎn)分析。無(wú)論在考慮維修性設(shè)計(jì)還是保障要求與約束時(shí)，都要注意評(píng)價(jià)

9、其風(fēng)險(xiǎn)，不能滿足這些要求與約束的可能性與危害性，并采取措施預(yù)防和減少其風(fēng)險(xiǎn)。6）權(quán)衡技術(shù)。各種權(quán)衡是維修性分析中的重要內(nèi)容，要運(yùn)用各種綜合權(quán)衡技術(shù)。如利用數(shù)學(xué)模型和綜合評(píng)分、模糊綜合評(píng)判等方法。5.維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是為了將系統(tǒng)的維修性要求及使用和保障約束轉(zhuǎn)化為具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)而確定的通用或?qū)Ｓ迷O(shè)計(jì)準(zhǔn)則。（ 1）維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的一般內(nèi)容1）簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足功能要求和使用要求的前提下，盡可能采用最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和外形。簡(jiǎn)化使用與維修人員的工作，降低對(duì)使用和維修人員的技能要求。2）可達(dá)性設(shè)計(jì)。所有零件、部件應(yīng)具有可達(dá)性，即對(duì)于發(fā)生故障的零部件能夠容易找到，并易于拆卸和更換。3）標(biāo)準(zhǔn)化、互換性、模件化。優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)件，提高互換性和通用化程度，盡量采用模塊化設(shè)計(jì)。以簡(jiǎn)化維修作業(yè)，節(jié)約備品備件費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)部件互換通用和快速更換修理。4）防差錯(cuò)措施及識(shí)別標(biāo)志。要從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上采取措施消除發(fā)生差錯(cuò)的可能性。5）維修