基于数据集成管理软件的装备RMS一体化设计方法*

方 兴

(藏龙北路1号 武汉 430205)



基于数据集成管理软件的装备RMS一体化设计方法*

方 兴

(藏龙北路1号 武汉 430205)

为解决装备可靠性、维修性、保障性一体化设计问题,提供了一个强大的信息化解决方法。该方法基于数据集成管理软件构建了一体化的RMS设计与分析平台,不仅能实现RMS同步设计与分析,而且实现了RMS数据的同步交付和更新。该方法的实施将促进装备RMS设计水平的提升,并推动装备RMS设计的标准化和规范化,具有广泛的应用价值。

数据集成管理; RMS; 一体化设计; 装备

Class Number E92

1 引言

可靠性、维修性、保障性(RMS)工程是武器装备型号工程中的重要内容,对武器装备效能的提高及全寿期费用的降低具有十分重要的作用[1～5]。然而,RMS设计与分析工作在工程实践中开展的情况却并不好,人们常说一些项目的RMS设计与工程设计是“两张皮”、RMS“走过场”。究其原因是多方面的。对于多数工程项目来说,R、M、S设计与分析各自成体系导致工作多而乱,是重要原因之一。打破RMS设计与分析自成系统,进行RMS一体化设计与分析将减少不必要的重复工作,有利于提高RMS设计分析工作的效率与效益。而要达到这一目的,除管理因素外,最重要的是研究RMS一体化设计技术、方法和手段[5～7]。

RMS数据集成管理软件的定位正是将装备全寿命周期内RMS相关工作(包括RMS设计与分析)产生的数据集成,从而避免或减小信息孤岛的产生。RMS数据集成管理软件的定位决定了它是建立一体化RMS工作平台的基础。因此,本文基于RMS数据集成管理软件构建一体化的RMS设计与分析平台,为实现RMS一体化设计与分析提供软件解决方案。

2 RMS设计分析在装备研制阶段的任务

2.1 可靠性设计分析

可靠性设计分析包括确定可靠性要求和对产品设计结果进行可靠性分析[8]。

1) 可靠性预计

在设计阶段用来预测产品的可靠性定量要求,主要是故障率λ或平均故障间隔时间MTBF。具体实施过程:首先建立可靠性建模,接着采集各单元的可靠性数据,最后进行可靠性预计。

2) 可靠性分析

包括故障模式影响及危害性分析(FMECA)、故障树分析以及电子产品可靠性热设计分析。

2.2 维修性设计分析

维修性设计分析包括确定维修性要求和对产品设计结果进行维修性分析。

1) 维修性预计

在设计阶段用来预测产品的维修性定量要求,主要是确定平均修复时间MTTR。具体实施过程:首先建立维修性模型,接着收集产品维修性设计资料,最后进行维修性预计。

2) 维修性分析

包括FMECA和以可靠性为中心的维修分析(RCMA)。

介词搭配错误最为常见。在In middle and late Spring and Autumn period这句话中，period表示的是一段时间，所以不能与in连用，这句话应该改为During middle and late Spring and Autumn period。还有半句话是with its specific characteristics on respects of shape and decorative arts这半句话里面的介词on就用错了，应改为in respects of，这是固定搭配。

2.3 保障性设计分析

保障性反映装备的可保障能力,是一个通过设计而获得的设计特性[9]。其首要任务就是保障性分析(简称LSA)。保障性分析是多项分析项目的集成过程,其核心工作项目见图1中(1)～(5)所示[6]。

图1 保障性分析的核心过程

保障性分析过程中产生的大量数据应保存在规定格式的保障性分析结果记录(LSAR)中,GJB3837-1999《装备保障性分析记录》[10]对此做出了详细规定。若LSA数据量大,则建议以关系数据库的形式记录。这样,研制保障系统所需的信息就可以直接由LSAR提供。

3 RMS一体化设计与分析平台构建

3.1 平台软件功能

RMS一体化设计与分析平台系列软件至少应包括RMS数据集成管理软件、RMST设计分析工具软件、维修管理信息系统软件、IETM制作工具软件四款软件。

1) RMS数据集成管理软件

RMS数据集成管理软件作为RMS一体化设计与分析平台的数据交换平台,在RMS一体化设计与分析平台中处于核心地位,它除了可管理LSA数据外,还可以生成标准报告和用户自定义报告,有效地辅助生成维修计划、训练要求、供应规划以及各种保障性分析结果等。此外,还具有一定的保障性分析功能,并可制作多种格式的技术手册。RMS数据集成管理软件可分为三个标准版本:美军标MIL-STD-1388-2B版(本文推荐)、英军标DEF STAN00-60版以及GEIA-STD-0007欧美标准版。

2) RMST设计分析工具软件

3) 维修管理信息系统软件

维修管理信息系统软件是RMS数据集成管理软件的一个应用软件,与RMS数据集成管理软件配套使用。它是装备的运行与管理平台,对装备在使用过程中的配置、维修以及保障资源的库存、采购等方面的信息进行管理。其主要功能包括:出厂/维修配置管理、维修工作流管理、文档管理系统、电子数据交换、故障报告分析及纠正措施系统、物资和库存管理、测试参数数据、零件管理、项目设置以及报告系统等。装备用户通过使用维修管理信息系统软件访问RMS数据集成管理软件来实施持续综合保障。

4) IETM制作工具软件

交互式电子技术手册(IETM)制作工具软件使用先进的面向对象的数据库技术,支持用工作站或个人电脑生成、显示、存储、检索、发表第4/5级的IETM。利用IETM制作工具软件,IETM创作者在所见即所得的环境下,无需编程技术即可进行IETM创作。不仅可以利用装备技术手册脚本和多媒体资料在IETM制作工具软件中创作IETM,还可以用RMS数据集成管理软件的数据创作IETM。另外,IETM制作工具软件还具有按产品配置变化生成不同版本IETM的功能。

3.2 平台软件适用寿命周期阶段

RMS一体化设计与分析平台软件适用于装备全寿命周期,具体适用范围如图2所示。

图2 RMS一体化设计与分析平台软件适用的寿命周期阶段

3.3 平台软件间的数据接口

RMS一体化设计与分析平台软件间的数据接口关系如图3所示。

图3 RMS一体化设计与分析平台软件间的数据接口

3.4 RMS设计分析依据标准和所需软件

RMS设计与分析依据的标准和所需的RMS一体化设计与分析平台软件详如表1所示。

表1 RMS设计与分析依据的标准和所需的平台软件

3.5 构建RMS一体化设计分析平台

从图4可以看出,这种实现装备RMS一体化设计与分析的软件解决方案首先利用RMST设计分析工具软件实现RMST设计分析,再利用RMS数据集成软件实现LSA数据的集成,最后利用维修管理信息系统软件和IETM制作工具软件实现LSA数据的处理与应用。RMS数据集成管理软件与其它三个软件之间都是无缝接口,可以自动将数据导入与导出。它既可以使用RMST设计分析工具软件将前端RMST设计分析数据以GJB 3837-1999或MIL-STD-1388-2B格式导入RMS数据集成管理软件,又可以从RMS数据集成管理软件的LSA数据库中导出数据到IETM制作工具软件,用于制作IETM,同时又使用维修管理信息系统软件将LSA数据应用于使用和维修阶段。

4 基于数据集成管理软件的RMS一体化设计分析流程

从图5可以看出,在装备的设计研制阶段,设计人员首先使用RMST设计分析工具软件进行可靠性、维修性、测试性、保障性等各种分析工作;然后将分析产生的各种数据输入到RMS数据集成管理软件数据库中,RMS数据集成管理软件贯穿于装备的全寿命周期,提供一个武器系统承制方与订购方交换数据的平台;接着使用维修管理信息系统软件来管理RMS数据集成管理软件数据库里的各种技术信息,将不同地方、不同部门产生的数据信息实现资源共享,并将装备设计过程中产生的、存储在RMS数据集成管理软件数据库里的技术信息直接导入IETM制作工具软件,生成IETM,这样大大节省技术资料的编写时间,并获得比纸质文件更多的功能增值以及更少的使用维护费用。

图4 基于数据集成管理软件的RMS一体化设计与分析平台

图5 基于数据集成管理软件的RMS一体化设计与分析流程

5 结语

本文选用RMS数据集成管理软件作为基础,构建装备RMS一体化设计与分析平台。该平台的建立不仅能有效解决装备RMS一体化设计的问题,而且能协助进行RMS数据的集成和应用。另外,该平台启动后将全面提升装备研制单位的RMS设计能力和水平。当然,本文只起到抛砖引玉的作用,仍需要后续对综合保障软件进行深入研究分析,逐步建立统一的、规范的、适合型号研制需要的综合保障工作流程和相关制度,为最终实现装备RMS一体化设计提供支撑。

[1] 黎放,王志国,李平,等.舰船可靠性管理工程[M].北京:国防工业出版社,1997:15-17.

[2] 肖继刚,周强.舰载指控系统三种体系结构的可靠性建模与比较[J].中国舰船研究,2013(8):103-108.

[3] 郭莉珍.某C3I指挥控制系统可靠性维修性设计分析[J].电脑开发与应用,2006(19):55-57.

[4] 戴征坚,许建平,周卫平.舰艇作战系统综合保障要求研究[J].舰船电子工程,2010(12):1-3.

[5] 时扬,胡涛.基于故障模式的RMS一体化分析技术[J].科技资讯,2011(33):29-31.

[6] 汪雪莲,赵海江,黄君.FMECA技术在舰船装备RMS一体化设计中的应用[J].中国舰船研究,2011,6(6):92-97.

[7] 甘茂治.浅论RMS一体化设计与分析[C]//中国造船工程学会修船技术学术委员会船舶维修理论与应用论文集第八集(2005-2006年度),2006:80-82.

[8] 金壁辉.系统可靠性工程[M].北京:国防工业出版社,2005:65-69.

[9] 徐宗昌,黄益嘉,杨宏伟.装备保障性工程与管理[M].北京:国防工业出版社,2006:121-124.

[10] 海军规范所.GJB3837-1999装备保障性分析记录[S].北京:总装备部军标出版社,1999.

Method of Integrative RMS Design for Equipment Based on Integrated Data Management Software

FANG Xing

(No. 1 Canglong North Road, Wuhan 430205)

In order to solve the problem of integrative RMS design for equipment, a strong software solution was provided. The integrative RMS design and analysis environment based on integrated data management software was established. The method not only could realize synchronous design and analysis of RMS, but also could realize synchronous delivery and update of RMS data. The application of the new method would promote the RMS design level and impel the RMS design standardization. Therefore, the method deserved to be extensively applied in equipment RMS design.

integrated data management, RMS, integrative design, equipment

2014年12月8日,

2015年1月29日

方兴,男,硕士,工程师,研究方向:舰船作战系统综合保障。

E92

10.3969/j.issn1672-9730.2015.05.027