复杂装备维修保障方案设计*

2016-04-08赵汝岩陆巍巍

舰船电子工程 2016年1期

关键词：维修装备

赵汝岩　王　哲　陆巍巍

(海军航空工程学院　烟台　264001)

复杂装备维修保障方案设计*

赵汝岩王哲陆巍巍

(海军航空工程学院烟台264001)

摘要论文结合复杂装备的任务背景,以故障模式及影响和危害性分析方法分析复杂装备故障模式特性,划分装备修理级别,设计制定复杂装备维修保障方案,明确装备的维修基本要求和特性,给出各组成部分的维修方式和详细要求。

关键词装备; 维修; 保障方案

Design of Security Scheme of Equipment Repair

ZHAO RuyanWANG ZheLU Weiwei

(Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai264001)

AbstractThe paper combines the task background of complex equipment, analyzes the failure of characteristics of complex equipment with the FEMCA, divides the repair level of equipment, designs the security scheme of equipment repair support, clears the repair requirements, the repair methods and requirements of equipment.

Key Wordsequipment, repair, security scheme

Class NumberE92

1引言

随着基于特定作战使用目标和需求的复杂装备列装部队,为确保及时有效地对复杂装备存在的故障进行维修,使之能够快速恢复战斗能力、有效遂行战备和作战任务,必须科学合理地制定装备维修保障方案。它既是平时装备维修保障建设的牵引和指导,也是战时实施装备维修保障活动的基本依据[1～5]。为此本文结合复杂装备的任务背景,以故障模式及影响和危害性分析方法分析复杂装备故障模式特性,划分装备修理级别,设计制定复杂装备维修保障方案,明确装备的维修基本要求和特性,给出各组成部分的维修方式和详细要求。

2复杂装备故障模式分析

装备故障模式及影响和危害性分析(FMECA)是一切维修工作的基本出发点。首先在分析确定装备重要功能部件基础上,对装备进行FMECA分析,明确装备重要功能单元的故障模式、严酷度类别、概率等级、故障检测方法、故障模式代码、故障模式名称和故障现象,给出故障检测的基本方法[6]。

2.1重要功能部件的确定

根据复杂担负作战使命与技术特点以及FMECA方法特点,结合RCM分析中的“保守”分析方法,即认为对于预防性维修而言,没有一项预防性维修是必须的。对装备整体并不会产生严重影响的故障模式,只进行修复性维修级别分析,而不进行预防性维修分析,在这些原则基础上,对复杂装备重要功能部件进行分析确定,具体过程是:

步骤1:将巨浪-2导弹弹上设备的功能系统划分为分系统、组件、部件直至零件;

步骤2:沿着系统、分系统、组件、部件的次序,自上而下按装备的故障对装备使用的后果进行分析,直至装备的故障后果不再严重时为止,低于该部件层次的都是非重要功能部件。

2.2严酷度类别和故障模式发生概率定义

结合装备特点,故障模式严酷度类别定义如表1所示,故障模式发生概率定义如表2所示。

表1　故障模式严酷度类别定义

表2　故障模式发生概率定义

2.3故障模式代码

定义如表3所示的具体故障模式代码。

表3　故障模式定义

3装备修理级别分析(LORA)

复杂装备修理级别分析程序共分为十个步骤,工作流程图如图1所示[7～10]。

步骤1:确定待分析产品清单。确定需要进行修理级别分析的产品,列出待分析产品目录。

步骤2:FMECA分析。从装备功能分析入手,进行以最小功能单元为单位的典型故障模式整理、影响及危险性分析,重点明确各类典型故障的故障类型、故障现象、故障原因、故障影响、危害程度、检测方法等内容。

步骤3:确定待分析的因素。依据产品的特点,确定修理级别分析中应该涉及的影响因素,包括安全性、保障资源要求、检测使用要求等。

图1　维修级别分析工作流程图

步骤4:收集分析所需数据。通过各种可行渠道收集支持分析有用的各类数据。

步骤5:确定待分析的因素。依据产品的特点,确定修理级别分析中应该涉及的影响因素,包括安全性、保障资源要求、检测使用要求等。

步骤6:确定能否采用简化分析方法。根据掌握数据情况,判断可否采用简化的分析处理方法进行维修级别分析。如可采用,则利用经验或类似装备的数据,通过简化分析采用逻辑决断进行产品维修级别的决策分析,简化修理级别分析方法,工作流程如图2所示。

步骤7:非经济性分析。根据确定的分析因素,按照非经济性分析方法进行维修级别的决策分析。

步骤8:确定维修保障初步方案。主要以非经济性分析结论为主,辅以经济性分析结论,初步确定装备进行维修时的维修级别配置方案。

步骤9:是否修正或改进LORA。判断是否存在影响分析结果的各类数据变化,如装备状态、使用条件等,并依据初步验证或应用分析结果,决定是否要进一步完善修理级别分析工作。

图2　简化维修级别分析工作流程图

步骤10:维修保障方案权衡与优化。根据装备研制生产进度,进一步收集数据与信息,对维修计划、维修实施、维修质量进行全程监控,并对维修保障方案进行权衡与优化。

通过分析最终形成复杂装备修理级别分析表。

4复杂装备维修保障方案设计

根据复杂装备故障模式以及修理级别分析结果,设计制定复杂装备维修保障方案,明确装备的维修基本要求和特性,给出各组成部分的维修方式和详细要求。

4.1装备维修基本要求

1) 维修原则

根据装备维修级别分析以及修理级别情况,维修以预防性维护为主,修复性维修为辅。

复杂装备自身设备原则上采用整机更换备品备件的方式进行维修,故障设备返生产厂进行排故和改进,不进行中继级维修。

技术保障装备故障定位到板卡级。根据产品的特点和系统要求,测试设备原则上不进行中继级维修,允许对地面机械设备进行基层级、中继级和基地级维修。

2) 维修类型

装备的维修工作分为预防性维修(发生故障之前,使地面设备保持规定状态所进行的各种维护活动)和修复性维修(发生故障后再实施的维修活动)两类。其中,预防性维修主要有定期(或使用后)保养、定期(或使用前)检查(检测)和视情维护等;修复性维修主要有备件更换和原件修复。

3) 维修级别

维修级别分为基层级、中继级、基地级。

· 基层级:装备使用部队进行的维修任务,主要包括日常维护保养;分析排查常见故障,将故障定位到可更换或修理的单元,依据研制部位提供的技术文件完成故障单元的更换或修理,记录维修信息,填写送修装备的相关故障信息表格。

· 中继级:海军修理厂承担的维修任务,主要包括修理基层级送修的地面普通机械装备的故障件;支援基层级修理等中修工作。

· 基地级:导弹装备生产厂承担的维修任务,主要包括进行大修和实施批准的技术改造;维修基层级和中继级送修的故障部(组)件;派专人到部队进行维修;对故障装备进行全面的性能测试和调试,经过严格的检验和试验,将装备恢复到规定的技术状态的过程。

4.2装备维修特性分析

1) 维修类别

根据装备的组成和现有的维修保障能力,按照装备和技术阵地保障装备两种类别,分别设计维修保障方案,明确各类装备的维修方式和保障条件要求。

2) 维修过程

装备维修过程可分为三个步骤:定位、更换或修理、验证,为一个回归过程。故障定位方法和流程可参照各系统配套的技术文件,维修方案只对更换或修理方案进行说明。

4.3维修保障条件

根据设计确定的装备预防性维修和修复性维修项目和要求,属于基层级开展的维修项目,具体的维修内容、方法、流程等要求见各装备技术文件。所需的工具、工装、检测设备以技保装备形式提供部队,涉及的产品备件均在弹上设备备件清单中列出。要求负责维修保障的部队人员应完成上岗技术培训,熟悉产品的功能、性能、工作原理、维修方法及内容,并在维修前利用阵地训练弹进行实操训练,有可以上岗操作的明确意见。

属于基地级维修项目,为研制部门操作,涉及维修内容、方法、流程的技术文件由研制部门自带,部分故障修复性维修所涉及的更换用产品及操作工具、工装由研制部门自带。

5应用案例

本文以某复杂装备某设备电路箱和电源箱为例,分析其故障模式特性,划分修理级别,并最终设计制定相应的维修保障方案。

5.1FEMCA分析

针对电路箱和电源箱开展FEMCA分析,分析结果如表4所示。

5.2维修级别分析

针对电路箱和电源箱开展维修级别分析,分析结果如表5所示。

表4　电路箱和电源箱FEMCA分析

表5　电路箱和电源箱维修级别分析

5.3维修保障方案

1) 预防性维修

预防性维修分为两个部分:根据作战使用流程、测试安排和产品总装验收技术条件的要求,装备交付部队后除进行入库测试和出库测试外,每年需进行年度测试,对装备外观质量进行检查,通过测试和检查等手段对装备的功能、性能和使用性进行检查。此部分内容由部队操作,属于基层级维修项目;对有使用年限和使用次数要求的产品进行定期更换。电路箱和电源箱预防性维护工作项目及要求见表6。