第1章-可靠性維修性保障性

金城民用航空系上節(jié)回顧維修與維修工程學(xué)維修工程學(xué)的相關(guān)概念維修要求

維修方案維修保障系統(tǒng)

維修策略維修思想維修管理金城民用航空系第一章可靠性、維修性與維修要求1.1可靠性1.2維修性1.3維修要求的制定1.4維修要求的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)金城民用航空系1.1可靠性可靠性概念指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力，或者說產(chǎn)品保持其功能的時(shí)間。

可靠性是產(chǎn)品的一項(xiàng)重要質(zhì)量指標(biāo)，具有質(zhì)量的屬性，具有如下特點(diǎn)：（1）規(guī)定條件下的可比性；（2）強(qiáng)調(diào)可用性；（3）統(tǒng)計(jì)、抽樣特性；（4）指標(biāo)的體系性。

1.1.1可靠性概念與指標(biāo)

1.1.1可靠性概念與指標(biāo)

1.1.1可靠性概念與指標(biāo)金城民用航空系可靠度R(t)平均故障間隔時(shí)間（MTBF）平均拆卸間隔時(shí)間（MTBR）平均故障間隔飛行小時(shí)（MTHBF）故障前工作時(shí)間（MTTF）平均非計(jì)劃拆卸時(shí)間（MTBUR）用時(shí)間計(jì)量用單位時(shí)間比率計(jì)量瞬時(shí)失效率平均失效率累積失效率可靠性指標(biāo)一個(gè)產(chǎn)品的可靠性可由多種指標(biāo)形式表示。因?yàn)榭煽啃允莻€(gè)綜合特性，它綜合表現(xiàn)了產(chǎn)品的耐久性、無(wú)故障性、維修性、可用性和經(jīng)濟(jì)性，可分別用各種定量指標(biāo)表示，形成一個(gè)指標(biāo)體系。在可靠性分析中，常用的指標(biāo)有：可靠性指標(biāo)金城民用航空系

1）用時(shí)間計(jì)量的指標(biāo)（1）可靠度R(t)產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率，稱為可靠度，記為R(t)。其中T是產(chǎn)品的壽命，是一個(gè)隨機(jī)向量。上式的含義是表示產(chǎn)品的壽命至少要比時(shí)間t時(shí)間長(zhǎng)的概率。，表示產(chǎn)品開始工作時(shí)完全可靠,表示產(chǎn)品最終會(huì)發(fā)生故障。金城民用航空系是指產(chǎn)品發(fā)生了故障后經(jīng)修理或更換零件仍能正常工作，其在兩次相鄰故障間的平均工作時(shí)間?？尚迯?fù)產(chǎn)品可靠性的一種基本指標(biāo)。如在第一次工作時(shí)間后出現(xiàn)故障，經(jīng)修復(fù)后第二次工作時(shí)間后出現(xiàn)故障，第i次工作后出現(xiàn)故障，則平均故障間隔時(shí)間為：（2）平均故障間隔時(shí)間MTBF（MeanTimeBetweenFailure

）金城民用航空系是指不可修復(fù)的產(chǎn)品，由開始工作直到發(fā)生故障前連續(xù)的工作時(shí)間，可以認(rèn)為從內(nèi)的一個(gè)任意可能值。因而對(duì)某一產(chǎn)品或零件的故障前的平均時(shí)間，應(yīng)理解為它們連續(xù)正常工作時(shí)間的數(shù)學(xué)期望。（3）故障前工作時(shí)間MTTF

（MeanTimeBetweenFailure）可修復(fù)產(chǎn)品使用可靠性的一種基本參數(shù)。其度量方法為：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品累積的總飛行小時(shí)數(shù)與同一時(shí)間內(nèi)的故障總數(shù)之比。（4）平均故障間隔飛行小時(shí)MTHBF（MeanFlightHourBetweenFailures）金城民用航空系（5）平均拆卸間隔時(shí)間MTBR（MeanTimeBetweenRemovals）與支援資源有關(guān)的一種可靠性參數(shù)。其基本度量方法為：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，累積的總設(shè)備飛行時(shí)間除以同一時(shí)間內(nèi)設(shè)備拆卸（計(jì)劃的加非計(jì)劃的拆卸）的次數(shù)。（6）平均非計(jì)劃拆卸間隔時(shí)間MTBUR（MeanTimeBetweenUnscheduledRemovals）與支援資源有關(guān)的一種可靠性參數(shù)。其基本度量方法為：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，累積的總設(shè)備飛行時(shí)間除以同一時(shí)間內(nèi)設(shè)備的非計(jì)劃拆卸次數(shù)。金城民用航空系

2）用單位時(shí)間比率計(jì)量的指標(biāo)（1）瞬時(shí)失效率（故障率函數(shù)）是指產(chǎn)品在時(shí)刻處于可用狀態(tài)，當(dāng)趨于0時(shí)，在時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)失效的條件概率與區(qū)間長(zhǎng)度之比的極限，它是一個(gè)條件概率。是指在規(guī)定時(shí)間區(qū)間內(nèi)的瞬時(shí)失效率的平均值。（2）平均失效率金城民用航空系（3）累積失效率（故障分布函數(shù)）

是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)失效的概率，數(shù)值上等于，如果是可微的，即存在，為壽命分布密度函數(shù)，有:金城民用航空系

3）民機(jī)具體的可靠性參數(shù)

（1）平均壽命是有關(guān)產(chǎn)品壽命（失效前時(shí)間或失效工作時(shí)間）的平均值，隨機(jī)變量T服從壽命分布,分布概率密度函數(shù),T的數(shù)學(xué)期望稱為平均壽命。

對(duì)于不修理產(chǎn)品，當(dāng)所有試驗(yàn)樣品都觀測(cè)到壽命終了的實(shí)際值時(shí)，是指算術(shù)平均值，而對(duì)于不是所有試驗(yàn)樣品都觀測(cè)到壽命終了的截尾試驗(yàn)時(shí)，是指受試樣品的累積試驗(yàn)時(shí)間與失效數(shù)之比，記為MTTF；對(duì)于修理產(chǎn)品是指一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)品，在它的使用壽命期內(nèi)的某個(gè)觀察期間累積工作時(shí)間與失效數(shù)之比，記為MTBF。金城民用航空系（2）可靠壽命

對(duì)于給定可靠度的時(shí)間，稱為可靠壽命，。（3）使用壽命指產(chǎn)品在規(guī)定的使用條件下，具有可接受的故障率的工作時(shí)間區(qū)間。（4）總壽命

指在規(guī)定條件下，產(chǎn)品從開始使用到規(guī)定報(bào)廢的工作時(shí)間、循環(huán)次數(shù)和（或）日歷時(shí)間。

飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)這類復(fù)雜多功能的可修產(chǎn)品，評(píng)定其耐久性直接采用故障前飛行小時(shí)數(shù)是比較直觀的，出現(xiàn)故障后有可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)停車或提前換發(fā)。

對(duì)于某些系統(tǒng)、工作機(jī)組、組件塊和儀器除按實(shí)際飛行小時(shí)數(shù)估算耐久性外，還采用循環(huán)數(shù)來表示。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)系統(tǒng)、壓氣機(jī)和噴管的操縱機(jī)構(gòu)及其它的周期性關(guān)停系統(tǒng)和裝備都屬于循環(huán)數(shù)來表示耐久性的裝置。金城民用航空系（5）首次翻修間隔期

指在規(guī)定條件下，產(chǎn)品從開始使用到首次翻修的工作時(shí)間（或）日歷持續(xù)時(shí)間。翻修是指把產(chǎn)品分解為零部件，清洗、檢查，并通過修復(fù)或替換故障零部件，恢復(fù)產(chǎn)品壽命，等于或接近于其首翻期的修理。通?？梢詫⒖煽啃詨勖蛘呤褂脡勖鳛槭追诘幕?。（6）翻修間隔限期

是指在規(guī)定條件下，產(chǎn)品兩次相繼翻修間隔的工作時(shí)間、循環(huán)次數(shù)和（或）日歷持續(xù)時(shí)間。（7）貯存期限

產(chǎn)品能夠貯存的日歷持續(xù)時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品啟封能夠滿足使用要求。金城民用航空系在軍、民機(jī)領(lǐng)域，與可靠性有關(guān)的常用術(shù)語(yǔ)還包括：飛機(jī)利用率(AircraftUtilization)計(jì)劃維修（ScheduledMaintenance）非計(jì)劃維修（UnscheduledMaintenance）航線可更換單元（LineReplaceableUnit（LRU））航班可靠度（ScheduleReliability（Rsc））簽派可靠度（DispatchReliability（RD））發(fā)動(dòng)機(jī)送修率（ShopVisitRate（SVR））平均維修時(shí)間（MeanMaintenanceTime）平均修復(fù)時(shí)間（MeanTimeToRepair（MTTR））民機(jī)具體的可靠性參數(shù)

金城民用航空系沒有耗損期；設(shè)備不需要定時(shí)維修；歸為E型。

1.1.2可靠性模型的建立與分析

1.1.4故障壽命分布規(guī)律及維修策略

1.一般設(shè)備的故障率曲線的基本形式有明顯的耗損期。各種零件或簡(jiǎn)單產(chǎn)品的故障，如輪胎、剎車片、活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的故障。機(jī)械磨損、材料老化、金屬疲勞等。4%2%沒有明顯的耗損期，但是故障率略有上升，在某個(gè)節(jié)點(diǎn)上不能使用。5%89%A.浴盆曲線B.有損耗期（活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)）C.故障率稍增加D.故障率后來不變E.指數(shù)分布F.故障率后來不變金城民用航空系2.典型的浴盆曲線早期故障期的故障主要由設(shè)計(jì)、制造和材質(zhì)上的缺陷或操作不熟練等原因造成，發(fā)生在設(shè)備的使用初期、大修理或改造后使用初期。開始故障率較高，隨著故障的排除，故障率逐漸下降了。耗損故障期的故障主要由構(gòu)成設(shè)備的大部分零部件集中耗損而產(chǎn)生，其表現(xiàn)形式是隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加，故障率逐漸升高。偶然故障期的故障主要由構(gòu)成系統(tǒng)、設(shè)備和零部件的某些無(wú)法預(yù)測(cè)的缺陷所引起。在此期間，故障不可預(yù)測(cè)，不受運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的影響而隨機(jī)發(fā)生。此時(shí)期的故障大體以一定的比率發(fā)生，故障率基本保持不變，且服從指數(shù)分布。這一時(shí)期是設(shè)備的最佳工作期?！叭菰S的故障率”界限，控制實(shí)際的故障率不超過此范圍：延長(zhǎng)設(shè)備壽命，減少停機(jī)時(shí)間，降低故障率。金城民用航空系3.故障分布規(guī)律的維修策略（1）浴盆曲線的維修策略早期故障，只能在發(fā)現(xiàn)故障后立即采取排除措施，不適于采取定時(shí)更換的事前預(yù)防對(duì)策。在早期故障率高的情況下，如果企圖以新品用品，就等于用故障率高的機(jī)件更換故障率低的機(jī)件，不僅不能降低總的故障率，反而會(huì)產(chǎn)生相反的效果（見圖）。偶然期故障，不能用定時(shí)更換的辦法來預(yù)防，只能讓它一直工作到有用壽命末期為止。故障率本來是常數(shù)，即使更換了，故障率也不發(fā)生變化，定時(shí)更換無(wú)效果(見圖）。耗損期故障，設(shè)備的故障率開始隨著時(shí)間的增加而迅速增大，表現(xiàn)出故障集中出現(xiàn)的趨勢(shì)。如果在進(jìn)入耗損故障期之前定時(shí)更換，故障率遞增的趨勢(shì)是可以控制住的。

圖1-5定時(shí)更換產(chǎn)生反效果的示意圖圖1-6定時(shí)更換無(wú)效果的示意圖金城民用航空系（2）曲線B正態(tài)分布曲線圖1-7正態(tài)分布曲線故障分布密度函數(shù)分布函數(shù)故障率函數(shù)金城民用航空系（2）曲線B正態(tài)分布曲線圖1-8定期維修

圖1-9基于狀態(tài)的維修

維修策略：其狀態(tài)變化分布范圍小，故障率在短時(shí)間內(nèi)增長(zhǎng)很快，設(shè)備故障多發(fā)期的時(shí)間跨度短，故可采用定期維修策略,在設(shè)備故障率急劇增長(zhǎng)之前進(jìn)行定期維修策略。維修策略：其狀態(tài)變化分布范圍大，故障率增長(zhǎng)緩慢，設(shè)備故障多發(fā)期跨越了較長(zhǎng)的時(shí)間段，很難判斷合適的維修周期，因此采用基于狀態(tài)的維修。金城民用航空系（3）曲線C線性遞增函數(shù)其分布函數(shù)、分布密度及故障率函數(shù)分別為：（1-15）（1-16）（1-17）其中為系數(shù)：代表斜率，代表截距。維修策略：雖然沒有確定的耗損周期，但是通過上升的故障率還是可以預(yù)測(cè)到項(xiàng)目的性能衰退，因此項(xiàng)目可以從計(jì)劃性維修中受益，不是在相同時(shí)間到期維修或更換，但可以做出維修或更換的計(jì)劃安排，并且將其要求的維修活動(dòng)分配在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，避免工作負(fù)荷的高峰或低谷期。金城民用航空系（4）曲線D指數(shù)分布函數(shù)其分布函數(shù)、分布密度及故障率函數(shù)分別為：（1-18）（1-19）（1-20）圖1-10指數(shù)分布相關(guān)曲線維修策略：故障服從指數(shù)分布的設(shè)備，平均故障間隔期等于故障率的倒數(shù)，即。因此對(duì)于可修復(fù)系統(tǒng)可以認(rèn)為大約每隔時(shí)間發(fā)生一次故障，此時(shí)可以通過改進(jìn)設(shè)計(jì)和設(shè)備的檢修來改善設(shè)備的狀態(tài)。金城民用航空系4.復(fù)雜設(shè)備故障率曲線復(fù)雜設(shè)備是相對(duì)簡(jiǎn)單設(shè)備而言的，簡(jiǎn)單設(shè)備是指只有一種或很少幾種故障模式能引起故障的設(shè)備。復(fù)雜設(shè)備是指具有多種故障模式能引起故障的設(shè)備，如飛機(jī)、輪船、汽車及其各系統(tǒng)、設(shè)備和動(dòng)力裝置均屬于復(fù)雜設(shè)備。

1960年12月，美國(guó)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的德雷尼克首次發(fā)表了復(fù)雜設(shè)備的故障定律。后來也稱之為德雷尼克定律，其內(nèi)容是：可修復(fù)的復(fù)雜設(shè)備，不管其故障件壽命分布類型(如指數(shù)分布、正態(tài)分布等)如何，故障件修復(fù)或更新之后，復(fù)雜設(shè)備的故障率隨著時(shí)間的增大而趨于常數(shù)。如圖1-11所示。圖1-11復(fù)雜設(shè)備維修（更新）后的故障率曲線金城民用航空系4.復(fù)雜設(shè)備故障率曲線復(fù)雜設(shè)備故障定律的物理解釋是，復(fù)雜設(shè)備的故障是由許多不同的故障模式造成的，而每一種故障模式會(huì)在不同的時(shí)間發(fā)生，具有偶然性。如果出現(xiàn)了故障就及時(shí)排除——更新的話，那么故障件的更新也具有偶然性，因而使得設(shè)備總的故障率為常數(shù)。一般的機(jī)械設(shè)備、機(jī)電設(shè)備、電器設(shè)備、電子設(shè)備等多屬于復(fù)雜設(shè)備。復(fù)雜設(shè)備的故障定律應(yīng)用十分廣泛，它使我們?cè)诠收蠙C(jī)制尚不清楚的情況下，可以回避故障的物理原因，也可不必知道故障件的分布類型，為實(shí)施預(yù)防性維修工作提供了簡(jiǎn)便而又重要的理論依據(jù)。金城民用航空系1.2維修性

1.2.1維修性的定義

維修性（Maintainability）：系統(tǒng)在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時(shí)，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的能力，即：在規(guī)定的約束（時(shí)間、條件、程序和方法等）下完成維修的能力，它反映著上述的維修及時(shí)、有效和經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。維修性具有以下特點(diǎn)：（1）直接影響到可用性；（2）維修性的好壞，關(guān)系著維修所需的時(shí)間、工時(shí)以及其它物質(zhì)資源消耗，直接決定著維修費(fèi)用，維修性是影響壽命周期的重要因素。維修性包括：測(cè)試性和直接維修成本金城民用航空系測(cè)試性

定義：能及時(shí)準(zhǔn)確地確定產(chǎn)品（系統(tǒng)、子系統(tǒng)、設(shè)備或組件）狀態(tài)（可工作、不可工作、性能下降）和隔離其內(nèi)部故障的一種設(shè)計(jì)特性。好的測(cè)試性主要表現(xiàn)在：產(chǎn)品系統(tǒng)中重要的零部件出現(xiàn)影響安全、經(jīng)濟(jì)和使用的狀態(tài)時(shí)能夠被檢測(cè)或監(jiān)測(cè)到；有完善的機(jī)載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，自檢功能強(qiáng)、測(cè)試方便；便于使用外部的檢查、監(jiān)測(cè)設(shè)備和分析技術(shù)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷。Testability直接維修成本

DirectMaintenanceCosts,簡(jiǎn)稱DMC指在完成飛機(jī)或設(shè)備維修中直接花費(fèi)的人工時(shí)和材料的費(fèi)用。維修的經(jīng)濟(jì)性，可以用直接維修成本來度量。

1.2.1維修性的定義

金城民用航空系維修性的分類

固有維修性：也稱為設(shè)計(jì)維修性，是在例行的保障條件下表現(xiàn)出來的維修性，它完全取決于設(shè)計(jì)和制造。使用維修性：實(shí)際使用過程中表現(xiàn)出來的維修性，它不但包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)質(zhì)量的影響，而且包括產(chǎn)品和使用環(huán)境、維修策略、保障延誤等因素的綜合影響，使用維修性不能直接用設(shè)計(jì)參數(shù)表示，而用使用維修參數(shù)表示，如平均停機(jī)時(shí)間。維修性雖然是產(chǎn)品的固有特性，但是不能脫離人的因素影響。系統(tǒng)的固有維修性主要取決于系統(tǒng)各組成部分的物理特性。但是，相同的系統(tǒng)，由于采用了不同的維修概念和不同的后勤保障方式，還由于從事維修工作的人員技術(shù)水平的差異，會(huì)表現(xiàn)出不同的維修特性，這一點(diǎn)使維修性和可靠性的重要差別。工程應(yīng)用中，可以將維修性分成固有維修性和使用維修性兩種。金城民用航空系

1.2.2維修性定量參數(shù)

維修性的定量參數(shù)用概率表示的指標(biāo)用單位時(shí)間比率計(jì)量的指標(biāo)用時(shí)間計(jì)量的指標(biāo)維修率維修性指數(shù)維修度可用度A

平均修復(fù)時(shí)間MTTR恢復(fù)功能用的任務(wù)時(shí)間MTTRF

最大修復(fù)時(shí)間平均預(yù)防性維修時(shí)間

平均維修時(shí)間維修停機(jī)時(shí)間重構(gòu)時(shí)間

1.維修性定量參數(shù)

金城民用航空系1）

用概率表示的指標(biāo)（1）維修度

可修產(chǎn)品在規(guī)定條件下實(shí)行維修時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成維修的概率。

維修度表示維修的難易程度，也是維修時(shí)間的函數(shù)，其表達(dá)式為：為在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)品的修復(fù)件數(shù)為產(chǎn)品總修復(fù)件數(shù)不同時(shí)間的維修度不同，維修時(shí)間越長(zhǎng)，維修度越大，到某一時(shí)刻，可達(dá)到100%。

1.2.2維修性定量參數(shù)

金城民用航空系（2）可用度

A產(chǎn)品在某時(shí)刻具有或維持其規(guī)定功能的概率，可用度為廣義可靠性參數(shù)，它是不發(fā)生故障的可用度和排除故障的維修度的綜合量度，即在可靠度和維修度的綜合作用下，產(chǎn)品保持可用狀態(tài)的概率。

可用度分為固有可用度和使用可靠度。固有可靠度：平均維修時(shí)間平均故障間隔時(shí)間使用可靠度：產(chǎn)品能工作時(shí)間產(chǎn)品不能工作時(shí)間金城民用航空系設(shè)產(chǎn)品只允許維修一次，且修復(fù)后對(duì)工作沒有影響，則可用度、可靠度和維修度間的關(guān)系可以表示為：表示時(shí)間從0到t時(shí)產(chǎn)品無(wú)故障部分表示時(shí)間從0到t時(shí)產(chǎn)品發(fā)生故障部分表示在時(shí)間內(nèi)產(chǎn)品經(jīng)過維修恢復(fù)正常功能的部分。為不可修產(chǎn)品；即，此條件下，產(chǎn)品的可靠性參數(shù)只考慮可靠度。金城民用航空系

1.2.2維修性定量參數(shù)

2）用時(shí)間計(jì)量的指標(biāo)（1）平均修復(fù)時(shí)間MTTR（Missiontimetorepair）修復(fù)性維修時(shí)間

指排除故障所需實(shí)際修復(fù)時(shí)間的平均值。

其度量方法是：在規(guī)定條件和時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品在任一規(guī)定的維修級(jí)別上:修復(fù)性維修總時(shí)間被修復(fù)產(chǎn)品的故障總數(shù)為排除第i次故障所需的實(shí)際修復(fù)時(shí)間當(dāng)設(shè)備由n個(gè)可修復(fù)項(xiàng)目組成時(shí)，平均修復(fù)時(shí)間定義為：第i個(gè)可修工作項(xiàng)目的故障率為第i個(gè)可修工作項(xiàng)目的平均修復(fù)時(shí)間。在進(jìn)行MTTR計(jì)算時(shí)，所考慮的只是時(shí)間修理時(shí)間，包括準(zhǔn)備時(shí)間、故障檢測(cè)和診斷時(shí)間、拆卸時(shí)間、修理（更換時(shí)間）失效部分的時(shí)間、重裝時(shí)間、校驗(yàn)時(shí)間和啟動(dòng)時(shí)間等，不應(yīng)計(jì)入行政與供應(yīng)延誤時(shí)間。金城民用航空系（2）恢復(fù)功能用的任務(wù)時(shí)間MTTRF（Missiontimetorestorefunction

）

是任務(wù)維修性的測(cè)度。其度量方法是：在規(guī)定的任務(wù)剖面中，產(chǎn)品致命性故障的總維修時(shí)間與致命性故障總數(shù)之比，也可以理解為排除致命性故障所需實(shí)際時(shí)間的平均值。比較MTTR與MTTRF：

MTTR指的是在設(shè)備壽命剖面內(nèi)排除所有故障的平均值，主要反映設(shè)備完好性和對(duì)維修資源與費(fèi)用的要求，因而是一個(gè)基本的維修性參數(shù)。

MTTRF只是指在設(shè)備的任務(wù)剖面內(nèi)排除致命性故障所需時(shí)間的平均值，主要反映任務(wù)成功性的要求，是任務(wù)維修性參數(shù)。金城民用航空系（3）最大修復(fù)時(shí)間

指設(shè)備達(dá)到規(guī)定的維修度所需的維修時(shí)間，即預(yù)計(jì)完成全部維修工作項(xiàng)目的某個(gè)規(guī)定的百分比所需的時(shí)間，它反映了設(shè)備能在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)完成維修。（4）平均預(yù)防性維修時(shí)間指設(shè)備每次進(jìn)行預(yù)防性維修所需時(shí)間的平均值?？捎孟率接?jì)算:為第j項(xiàng)預(yù)防性維修的平均時(shí)間為第j項(xiàng)預(yù)防性維修作業(yè)的頻率；為預(yù)防性維修作業(yè)的項(xiàng)目數(shù)金城民用航空系（5）平均維修時(shí)間

是綜合反映設(shè)備的修復(fù)性維修時(shí)間與預(yù)防性維修時(shí)間大小的維修性參數(shù)。其度量方法是：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品修復(fù)性維修和預(yù)防性維修總時(shí)間與該產(chǎn)品的維修總次數(shù)之比。具體計(jì)算公式為：產(chǎn)品的總故障率產(chǎn)品的預(yù)防性維修頻率修復(fù)性維修總時(shí)間預(yù)防性維修總時(shí)間金城民用航空系（6）維修停機(jī)時(shí)間（7）重構(gòu)時(shí)間

指產(chǎn)品每工作小時(shí)維修停機(jī)時(shí)間的平均值。這里的維修包括修復(fù)性維修與預(yù)防性維修。具體可用下式計(jì)算：重構(gòu)時(shí)間指設(shè)備發(fā)生故障或受到損傷后，重新構(gòu)成能完成其功能的系統(tǒng)所需的時(shí)間。如對(duì)于有冗余設(shè)計(jì)的設(shè)備，可指冗余部件的切換時(shí)間。金城民用航空系

1.2.2維修性定量參數(shù)

3）用單位時(shí)間比率計(jì)量的指標(biāo)（1）維修率產(chǎn)品在維修時(shí)間已達(dá)到某時(shí)刻后尚未修復(fù)，在該時(shí)刻后單位時(shí)間內(nèi)完成修復(fù)的概率，成為維修度。維修率是維修時(shí)間t的函數(shù)，它反映了某時(shí)刻的修復(fù)情況，單位時(shí)間為1/h。若以為維修度，為維修概率密度，則維修度為：（2）維修性指數(shù)

是指維修工時(shí)參數(shù)，又稱為維修工時(shí)率，其定義為每工作小時(shí)的平均維修工時(shí)（如人力消耗等）。具體可用下式計(jì)算：指設(shè)備在規(guī)定的使用期間內(nèi)的維修工時(shí)數(shù)設(shè)備在規(guī)定的使用期間內(nèi)的工作小時(shí)或壽命單位數(shù)。金城民用航空系

2.測(cè)試性定量參數(shù)

1.2.2維修性定量參數(shù)

（1）故障檢測(cè)率（）是被測(cè)試項(xiàng)日在規(guī)定期間內(nèi)發(fā)生的所有故障，在規(guī)定條件下用規(guī)定的方法能夠正確檢測(cè)出的百分?jǐn)?shù)。式中：在規(guī)定期間內(nèi)發(fā)生的全部故障數(shù)；：在同一期間內(nèi)，在規(guī)定條件下用規(guī)定方法正確檢測(cè)出的故障數(shù)。

這里的“規(guī)定期間”是指用于統(tǒng)計(jì)故障發(fā)生總數(shù)和檢測(cè)出故障數(shù)的時(shí)間區(qū)間，此時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng)。（1-33）測(cè)試性定量要求是一系列的指標(biāo)，而指標(biāo)是測(cè)試性參數(shù)的要求值。常用的測(cè)試性參數(shù)在下面介紹。金城民用航空系式中為被測(cè)試項(xiàng)目中第個(gè)i部件或故障模式的故障率，是其中可檢測(cè)的故障率。對(duì)于電子系統(tǒng)和設(shè)備以及一些復(fù)雜裝備，在進(jìn)行測(cè)試性分析、預(yù)計(jì)時(shí)可取故障率()為常數(shù)，式(1-33)變?yōu)?（1-34）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮故障率高的部件或故障模式的檢測(cè)問題。金城民用航空系（2）故障隔離率（）

被測(cè)試項(xiàng)目在規(guī)定期間內(nèi)已被檢出的所有故障，在規(guī)定條件下用規(guī)定方法能夠正確隔離到規(guī)定個(gè)數(shù)(L)以內(nèi)可更換單元的百分?jǐn)?shù)。（1-35）式中是在規(guī)定條件下用規(guī)定方法正確隔離到小于或等于L個(gè)可更換單元的故障數(shù)。當(dāng)L＝1時(shí)是確定(非模糊)性隔離，要求直接將故障確定到需要更換以排除故障的那一個(gè)單元。L＞1時(shí)為不確定(模糊)性隔離，即BIT（Built-inTest）或其他檢測(cè)設(shè)備等只能將故障隔離到一個(gè)至L個(gè)單元，到底是哪個(gè)單元損壞還需要采用交替更換等方法來確定。所以，L表示隔離的分辨能力，稱為模糊度。金城民用航空系與故障檢測(cè)率類似，分析和預(yù)計(jì)時(shí)可用數(shù)學(xué)模型式中為可隔離到小于或等于L個(gè)可更換單元的第i個(gè)故障模式或部件的故障率。（3）虛警率（）BIT（Built-inTest機(jī)內(nèi)自測(cè)）或其他檢測(cè)設(shè)備指示被測(cè)項(xiàng)目有故障，而實(shí)際該項(xiàng)目無(wú)故障稱為虛警(FalseA1arm，F(xiàn)A)。虛警次數(shù)真實(shí)故障指示次數(shù)金城民用航空系與檢測(cè)率類似，在分析預(yù)計(jì)時(shí)可用數(shù)學(xué)模型：式中是第i個(gè)導(dǎo)致虛警事件的頻率，包括會(huì)導(dǎo)致虛警的BITE故障模式的故障率和未防止的其他因素、事件發(fā)生的頻率等。BITE—Built-inTestEquipment機(jī)內(nèi)自測(cè)設(shè)備（4）其它測(cè)試性參數(shù)a）故障檢測(cè)時(shí)間從故障發(fā)生到檢出故障并給出指示所經(jīng)過的時(shí)間。b）故障隔離時(shí)間從檢出故障到完成隔離程序指出要更換的故障單元所經(jīng)過的時(shí)間為故障隔離時(shí)間。金城民用航空系c）不能復(fù)現(xiàn)率(Cannotduplicate，CND)BIT和其他檢測(cè)裝置指示被測(cè)項(xiàng)目有故障，在現(xiàn)場(chǎng)維修檢測(cè)時(shí)故障不能重現(xiàn)約比例稱為不能復(fù)現(xiàn)率。d）重測(cè)合格率（Retest0K，RTOK）在現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別出有故障的項(xiàng)目，在中繼級(jí)或基層級(jí)維修測(cè)試中是合格的比例稱為重測(cè)合格率。金城民用航空系1.3維修要求的制定維修要求：是為了能夠并便于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行維修而對(duì)航空器設(shè)計(jì)、維修和保障所提出的要求，是設(shè)計(jì)、使用、維修、成本、效率等多種因素的綜合權(quán)衡結(jié)果，維修要求頂層來源于使用要求，也是維修工程學(xué)要實(shí)現(xiàn)的具體的要求和指標(biāo)。維修要求具體要求轉(zhuǎn)化為詳細(xì)的維修性要求和可靠性要求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中加以落實(shí)，它可以具體分解為可靠性指標(biāo)和維修性指標(biāo)加以貫徹和實(shí)現(xiàn)，包括定性指標(biāo)和定量指標(biāo)。維修要求涉及可靠性工程、維修性工程和維修工程能領(lǐng)域，不僅包括產(chǎn)品整機(jī)的維修要求，而且還包括系統(tǒng)、分系統(tǒng)和部件等各層次的維修要求。值得說明的是，維修要求的制定雖然來源于使用要求，隸屬于可靠性設(shè)計(jì)、維修性設(shè)計(jì)的范疇，但也綜合考慮到投入使用后的維修活動(dòng)和維修成本，是站在維修工程的高度對(duì)可用度和維修成本的綜合權(quán)衡與優(yōu)化。金城民用航空系

1.3.1維修目標(biāo)

維修目標(biāo)：維修工程學(xué)要達(dá)到的總目標(biāo)，包括安全和經(jīng)濟(jì)兩方面。安全目標(biāo)：通過維修持續(xù)保持航空器使用的安全性和可靠性，降低其使用風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)濟(jì)目標(biāo)：通過維修提高飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的利用率；降低全壽命維修成本。航空器的維修目標(biāo)，來源于對(duì)航空器的使用要求。通過進(jìn)一步分解后，可以轉(zhuǎn)化成航空器的設(shè)計(jì)目標(biāo)和維修保障目標(biāo)，經(jīng)過全面權(quán)衡后，形成具體的維修要求，如下圖1-12所示。金城民用航空系圖1-12維修目標(biāo)與維修要求“物理”“事理”金城民用航空系

1.3.2維修要求

定性要求定量要求2.系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的可靠性維修性要求3.維修方案的要求4.維修保障要求上述頂層維修要求，涉及飛機(jī)的可靠性要求和維修性要求，要進(jìn)一步分解細(xì)化成系統(tǒng)、子系統(tǒng)及部件的可靠性和維修性的指標(biāo)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和成品采購(gòu)中貫徹實(shí)施。如：要求采用最新版的ATAMSG-3規(guī)范，A檢間隔、C檢間隔，非計(jì)劃拆換率要求等等。1.整機(jī)級(jí)（頂層）維修要求如：要求備件庫(kù)存的保障率達(dá)到95%、AOG件24小時(shí)到貨；要求配備交互式電子手冊(cè)符合ATA2200規(guī)范的（IETMS）等等。金城民用航空系定性要求

a)降低系統(tǒng)和部件故障率，延長(zhǎng)計(jì)劃維修間隔，簡(jiǎn)化維修過程，減少維修工作量，降低維修成本；

b)可達(dá)性、標(biāo)準(zhǔn)化、通用性及互換性要求；

c)降低對(duì)維修人員的技能要求，設(shè)計(jì)要有利于減少實(shí)施維修計(jì)劃和維修方法時(shí)的人為因素差錯(cuò)；d)可測(cè)試性要求，如要求重要系統(tǒng)和重要機(jī)載設(shè)備具有機(jī)內(nèi)故障監(jiān)測(cè)能力；

e)要求發(fā)動(dòng)機(jī)的主要功能故障具備嵌入式監(jiān)測(cè)、診斷和預(yù)測(cè)能力等等。金城民用航空系定量要求以民用飛機(jī)為例，重要的維修指標(biāo)，如:a）平均修復(fù)時(shí)間（MTTR）b）每飛行小時(shí)維修工時(shí)c）直接維修費(fèi)用d）過站再次離站時(shí)間e）往返飛行再次離站時(shí)間f）可靠性、維修性綜合指標(biāo)，如出勤可靠度、故障隔離時(shí)間、故障檢測(cè)時(shí)間等。g）航線可更換件（LRU）更換時(shí)間等等。金城民用航空系

制定維修要求時(shí)要考慮以下基本問題1）維修要求是產(chǎn)品可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)的具體體現(xiàn)

維修要達(dá)到以下三方面功能：（1）有效的維修能保證系統(tǒng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，避免重大事故的發(fā)生；（2）維持和保持產(chǎn)品的固有可靠性，完成其規(guī)定的性能和功能；（3）在產(chǎn)品設(shè)計(jì)期和使用期，采用不同的維修策略和方法，對(duì)其進(jìn)行綜合權(quán)衡，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全壽命周期費(fèi)用最低。2）維修要求要立足于系統(tǒng)觀點(diǎn)（1）維修要求的制定要符合系統(tǒng)工程，即短期與長(zhǎng)遠(yuǎn)利益相結(jié)合，局部與

整體相結(jié)合，綜合集成的觀點(diǎn)。（2）維修要求的實(shí)現(xiàn)，要站在系統(tǒng)工程的高度，在維修設(shè)計(jì)階段，對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)計(jì)、分析，保證維修要求的實(shí)現(xiàn)。（3）在產(chǎn)品的使用階段，要運(yùn)用維修工程的思想，對(duì)整個(gè)維修資源進(jìn)行綜合規(guī)劃與調(diào)度，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)木S修決策，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化輸出。金城民用航空系（3）維修要求的確定要立足于全壽命的觀點(diǎn)

制定維修要求時(shí)要考慮以下基本問題解決費(fèi)用效益問題的過程中，系統(tǒng)全費(fèi)用的大部分是由系統(tǒng)壽命周期后期相關(guān)的使用、維修與保障活動(dòng)造成的。全費(fèi)用的相當(dāng)一部分是由方案設(shè)計(jì)早期的決策和先期規(guī)劃的后果引起的。與技術(shù)選擇、材料選擇、設(shè)備項(xiàng)目和軟件選擇、設(shè)計(jì)中的封裝方案、自動(dòng)化采用、制造工藝的選擇等有關(guān)的決策都對(duì)后期費(fèi)用有很大程度的影響，從而對(duì)壽命周期費(fèi)用產(chǎn)生影響。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的早期階段，就要充分考慮并解決壽命周期費(fèi)用問題，系統(tǒng)的使用與保障費(fèi)用(其占全費(fèi)用的比例很大)受到這些早期決策的極大影響。可靠性、維修性、安全性以及其它有關(guān)的設(shè)計(jì)特性必須從一開始就給予考慮。正是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研制的早期階段,可以在研制能充分響應(yīng)用戶需求且具有良好費(fèi)效比的系統(tǒng)方面獲得最大的效果。金城民用航空系

1.3.3某型飛機(jī)維修要求的制定

2.系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的可靠性維修性要求3.維修方案的要求4.維修保障要求1.整機(jī)級(jí)（頂層）維修要求通用維修要求飛機(jī)運(yùn)營(yíng)中涉及維修計(jì)劃和維修方法時(shí)的人為因素差錯(cuò)某型飛機(jī)的維修間隔目標(biāo)值維修檢查等級(jí)：A檢，多重A檢，C檢，多重C檢對(duì)部件修理或返修時(shí)間的要求：維修間隔越長(zhǎng)越好，修理周期越短越好專用地面支援設(shè)備（GSE）要求維修工具及設(shè)備要求金城民用航空系1.4維修要求的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)圖1-13可靠性維修性設(shè)計(jì)的基本流程確定面向客戶的使用要求確定和分配產(chǎn)品可靠性指標(biāo)確定和分配產(chǎn)品維修性指標(biāo)部件可靠性維修性設(shè)計(jì)部件可靠性維修性驗(yàn)證驗(yàn)證系統(tǒng)、分系統(tǒng)可靠性

驗(yàn)證是否滿足使用要求驗(yàn)證系統(tǒng)、分系統(tǒng)維修性

開始結(jié)束產(chǎn)品改進(jìn)設(shè)計(jì)改進(jìn)

1.4.1基本流程

維修要求的制定和實(shí)現(xiàn)金城民用航空系

1.4.2可靠性參數(shù)、維修性參數(shù)的選擇原則和依據(jù)

飛機(jī)及其系統(tǒng)可分為

自主研發(fā)A類（采購(gòu)成品、自行綜合）B類（采購(gòu)系統(tǒng)“成品包”、自行綜合）C類（采購(gòu)“系統(tǒng)”、以國(guó)外國(guó)內(nèi)供應(yīng)商為主綜合）合同參數(shù)

根據(jù)產(chǎn)品所處層次和特點(diǎn)選取飛機(jī)的整機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、飛機(jī)分系統(tǒng)、機(jī)載設(shè)備和重要零部件的參數(shù)一般產(chǎn)品可靠性維修性參數(shù)對(duì)飛機(jī)安全性影響較大的產(chǎn)品還應(yīng)選擇與安全性有關(guān)的參數(shù)

定時(shí)維修首翻期，翻修間隔期，總壽命等

視情維修或狀態(tài)監(jiān)控平均故障間隔時(shí)間，平均非計(jì)劃債寫間隔時(shí)間

不同維修級(jí)別或維修支援條