維修性設(shè)計(jì)與分析

1、 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么是設(shè)計(jì)人員在長期的設(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)原那么。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)那么，以防止重復(fù)發(fā)生過去已發(fā)生過的故障或設(shè)計(jì)缺陷。 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么一般是針對(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)那么的共性局部上升為某類產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì) 準(zhǔn)那么。如：HB7251HB7251- -9595?直升機(jī)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么?、HB7232HB7232- -9595?軍 用飛機(jī)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么?、GJB2635GJB2635- -9696?軍用飛機(jī)腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)和 控制要求

2、?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。 f 1楠述分析利象楠述分析利象 Hi 迎有關(guān)因素度套敷迎有關(guān)因素度套敷 及堡迪-I 必用模曜 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)那么分配給各組成單元而進(jìn)行的工作。 (

3、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)各組成局部的維修措施和要素。 3) 確定系統(tǒng)各組成局部的維修頻率。 4) 將系統(tǒng)維修性指標(biāo)分配到各單元，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) 做初步分配 取各單元維修性指標(biāo)相等 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)短的原那么分 配 按故障率和設(shè)計(jì)特性的綜合加權(quán)分配 法 單元可靠性

4、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 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 配法 有故障率值并要保證可用度的情況 按單元越復(fù)雜可用度越低的原那么分配可 用度，再計(jì)算維修性指標(biāo) 3. 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

5、 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 簡要說明 概率模擬預(yù)計(jì)法 機(jī)載電子和機(jī)電設(shè)備、系統(tǒng)外場(chǎng)修 復(fù)時(shí)間等參數(shù) 通過根本維修作業(yè)時(shí)間分布估計(jì)，逐步計(jì)算、累加，求得系統(tǒng) 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)為根底的專用核對(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

6、性維修結(jié)合在一起，把任務(wù)過程分為假設(shè)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)。 也可用于其他裝備 以某個(gè)維修時(shí)間的單元為基準(zhǔn)，通過比照確定其他單元的 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)用中考前須知 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。

7、 3 根本數(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)的根底。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)定值相比擬，一般說，預(yù)計(jì)值應(yīng)優(yōu)于規(guī)定值，并有適當(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

8、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)根本的可靠性工作工程。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

9、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 LCC 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。 4 比擬分析。將新產(chǎn)品與類似產(chǎn)品相比擬，利用現(xiàn)有產(chǎn)品的特性或關(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)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)那么 維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么是為了將系統(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)?用設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么。 1維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么的一般內(nèi)容 1 簡化設(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，盡可能采用最簡單的結(jié)構(gòu)和外形。簡 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 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