基于RCM理论的军事装备维修研究

2011-10-30谭勖宋振宇刘洋盛沛

中国科技信息 2011年12期

关键词：后果预防性可靠性

谭勖宋振宇刘洋盛沛

1、海军航空工程学院研究生管理大队 264001

2、海军航空工程学院科研部,山东烟台 264001

3、92330部队,山东青岛 266102

基于RCM理论的军事装备维修研究

谭勖1,3宋振宇2刘洋1盛沛1

1、海军航空工程学院研究生管理大队 264001

2、海军航空工程学院科研部,山东烟台 264001

3、92330部队,山东青岛 266102

以可靠性为中心的维修（RCM）是一种全新的维修方法，它打破了传统的维修观念。研究RCM理论在军事装备维修中的应用，能够更好地指导我们进行装备维修保障，对海军军械装备维护有重要的意义。

RCM；装备维修；设备故障；预防维修

引言

军事装备是军队战斗力的重要组成部分，因而装备维修是保持、恢复乃至提高战斗力的重要因素[1]。

随着科学技术的飞速发展，武器装备中的高科技含量急剧增加，装备的结构日趋复杂，维修保障在武器装备建设中的地位也相应日渐突出。军事装备的维修已经成为影响部队战斗力、装备发展和装备寿命周期费用的重要因素。在某种意义上良好的装备维修保障体系与武器装备自身具有同样重要的意义。因此，如何对装备进行及时、经济而有效地维修保障，已成为军队战斗力保持、恢复乃至提高的关键。80年代中后期，我国军事科研部门开始跟踪研究RCM理论和应用。1992年国防科工委颁布了由军械工程学院为主编单位编制的我国第一部RCM国家军用标准GJB1378《装备预防性维修大纲的制定要求与方法》，该标准在海军、空军及二炮部队主战装备上的应用取得了显著的军事、经济效益，促进了现役装备维修改革和新装备形成战斗能力。

1 以可靠性为中心的维修(RCM)理论概述

以可靠性为中心的维修（Reliablity-Centered Maintenance）是近二十年来从众多的维修理论中脱颖而出并逐步被广泛接受的一种全新的维修方法。以可靠性为中心的维修，其分析的要点，是以故障模式和故障影响分析为基础，以维修工作的适用性、有效性和经济性为决断准则，通过逻辑决断分析来确定设备的各种部部件是否需要进行预防性维修工作，并确定工作类型、间隔期和维修级别。

1.1 RCM的基本概念

可靠性是指系统、设备或零部件等在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力[1]。

以可靠性为中心的维修理论[2]-[5]认为，一切维修活动，归根到底是为了保持和恢复设备的固有可靠性。具体地说，要求根据设备及其机件的可靠性状况，以最少的维修资源消耗，运用逻辑决断分析方法来确定所需的维修内容、维修类型、维修间隔期和维修级别，制订出预防维修大纲，从而达到优化维修的目的。

以可靠性为中心的维修提出维修的有效性原理，认为一种维修方式或者维修工作类型的适用性取决于故障的过程特性，有效性则取决于故障的后果特性。多做工作并不总是有益的，甚至可能是有害的，如会增加早期故障，人为差错等等，因此对预防维修工作总量也应有适当控制。

1.2 RCM的基本观点

(1)以最小的经济代价来保持和恢复装备的应有可靠性和安全性。

(2)针对故障可能造成的不同后果（即影响）采取不同的维修对策，故障后果的严重性是确定做不做预防性维修工作的关键，对于会有安全性和任务性后果的故障和隐蔽功能故障必须做预防性维修，其他故障按经济性原则确定是否需要做预防性维修。预防性维修能够预防或减少功能故障的次数，但不能改变故障的后果。

(3)按设备及其部件的同有可靠性采取不同的维修工作类型。

(4)复杂设备若无薄弱环节，则在其部件随坏随修的情况下，其整体的可靠性并不随工作时间而下降，故对其定期拆修是效果不大的。

1.3 RCM的基本原则

通常RCM方法遵循如下四种原则：

(1)功能丧失或者其故障具有安全性和环境性后果，则必须进行预防维修，如采用预防维修不能满足要求，即不能将该救障的危害降低到一个可接受水平，则必须重新设计或改变工艺流程。

(2)功能故障对操作人员来说不是显而易见的(隐蔽性故障)，则必须预防维修。

(3)故障后果的经济性，即预防故障的维修任务在经济上必须是合理的。

(4)设计中考虑到维修性原则，即尽量满足标准化、模块化、互换性、可达性的要求，易于故障查找和识别。

2.4 RCM分析的根本目的

RCM分析用于确定装备的预防性维修大纲，其根本目的是：

(1) 通过确定适用而有效的预防性维修工作，以最少的资源消耗保持和恢复装备可靠性和安全性的固有水平。装备可靠性和安全性的固有水平是由设计与制造所赋予的，通过进行适用而有效的预防性维修，可以使其固有水平得以充分发挥。

(2) 提供必要的设计改进所需要的信息。通过RCM分析，可以有效地发现对装备的可靠性、安全性和维修保障等有重大影响或后果的设计缺陷，为改进设计提供重要信息。

2 基于RCM理论的军事装备维修过程和方法

基于RCM的军事装备维修是在对安全性和经济性给以优先考虑的基础上，对系统的功能、发生功能故障的方式等进行系统的分析，并确定出适用而有效的维修工作。

2.1 基于RCM的军事装备维修过程

1996 年，美国汽车工程师学会(SAE)邀请了一个由美国海军航空兵、船舰RCM社团人士及工商业部门的成员组成的代表小组，制定一项适用于各个领域的RCM标准，并于1999年完成并颁布了这一新标准《以可靠性为中心的维修过程的评审准则》(SAEJA1011)[6]。

按照SAEJA1011第5部分的规定，只有保证按顺序回答了标准中所规定的下面7个问题，才能称之为RCM过程。

(1)在现行的使用背景下，设备的功能和相关的标准有哪些?(功能)

(2)不能满足设备功能的表现形式有哪些? (故障模式)

(3)引起各种功能故障的原因有哪些?(故障原因)

(4)各种故障发生时会出现什么后果?(故障影响)

(5)每一种失效(故障)所产生的后果以什么形式表现?(故障后果)

(6)为了预测或预防每一种失效的发生应该做什么?(主动性维修)

(7)如果不能找到合适的预防性有效作业应该做什么?(被动性维修)

装备的RCM分析流程如图1所示。

2.2 基于RCM的军事装备维修采用的方法

表1为基于目前RCM的装备维修研究现状，列出的在RCM中经常采用的方法。

由于在RCM的分析过程中，需要弄清故障模式、故障原因、故障后果等问题，因此FMEA在众多分析方法中是使用最广泛最有效的评估工具。它为分析提供了完整的思路。

FMEA是故障模式及影响分析(Failure Mode Effect Analysis)的简称。FMEA是对系统的对故障模式进行比较全面定性分析，主要包括故障模式分析、故障原因分析、故障检测方法分析、补偿措施分析与危害性分析等步骤。FMEA所提供的信息不仅对设计人员有用，而且对维修规划人员优化维修策略也有明显的意义。根据FMEA的结果，维修规划人员可以找出系统中的缺陷和薄弱环节，并找出控制和预防该故障发生的对策，从传统的确定维修需求的方法主要是基于相似设备的经验和现场数据统计，并没有从功能出发对可能发生的故障做出预计。基于RCM的装备维修以系统功能与故障分析作为基础，系统地分析出设备的故障模式、原因及影响，在明确设备故障、故障后果以及故障严重程度的前提下，采用现场故障数据统计、专家评估等手段，对每一故障原因，有针对性地确定出预防性维修工作的类型，以最少的资源消耗，运用逻辑决断分析法来确定所需的维修类型、维修间隔期和维修级别等预防性维修工作内容，这样把所有的预防性维修工作组合在一起形成设备的预防性维修大纲，执行这样的RCM大纲就可以避免严重故障后果的产生，从而保证设备的可靠性，达到优化维修的目的。