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航空维修管理理论的发展及其应用

2021-03-03李永涛胡晓王长江

装备维修技术 2021年45期
关键词:可靠性

李永涛 胡晓 王长江

摘 要:航空维修管理是确保航空维修保障任务顺利完成,保障航空飞行安全的基本前提与要求。航空维修理论的发展过程,可分为两个阶段:预防为主的维修理论和以可靠性为中心的维修理论。自从创立以可靠性行为中心的维修理论以来,经历了怀疑、试验、肯定、推广和制定标准的过程。这一理论已成为指导机械、机电、电器、和电子等各类设备维修的共性基础理论。

关键词:航空维修管理 维修方式 可靠性

1航空维修理论的发展

航空维修是伴随着现代飞机的产生而产生的。早期的航空维修与一般地面机械维修相似。自二十世纪三十年代以来,随着飞机在性能上飞速提高,相应地使其结构、系统和记载设备越发复杂,航空维修理论应运而生。什么是航空维修理论呢?航空维修理论就是以现代科学技术指导、以实践经验做基础,研究飞机维修的性质、特点、内部联系和外部联系,及其活动规律的工程技术理论。航空维修理论的发展过程,可分为两个阶段:预防为主的维修理论和以可靠性为中心的维修理论。所谓预防为主的定时维修即认为飞机的安全是由机件故障引起的,而机件故障是由磨损引起的,磨损是机件运作的结果是时间的函数。所以,采用相应措施,在机件磨损产生故障之前,使其恢复原有性能,从而防止故障的发生。在早期,飞机的设计、制造比较简单,发动机剩余功率有限,由于重量的限制,飞机不可能采用过多的余度技术,因此,人们为了尽可能地保证每一个部件的安全可靠,要求维修工作应走在故障的前面。这样,就形成了“预防维修”的维修思想。这种维修思想认为:部件磨损→磨损引起失效→失效影响安全,使得人们在实践中形成了这样一种观念:复杂装备上的每一个机件都有一个“正确的”工龄,到了这个工龄就必须全面维修,以保证安全性和使用可靠性。二战以后,航空事业迅速发展,飞机的构造越来越复杂,导致维修工作量剧增,维修管理困难,维修费用高的令人咋舌,而且某些故障无法预先排除,“预防功能”失效。这种状况迫使人们开始考虑如何调整维修思想,提高维修工作效率。以可靠性行为中心的维修思想诞生。以可靠性行为中心的维修理论提出了一系列新的维修概念、原理。以可靠性行为中心的维修总是在最保守的水平上评估安全性后果的。事实上,一些对安全和环境有威胁的故障,不一定每次都有这样的后果。但问题不在于是否有这样的后果,而在于是否可能有这样的后果。对有安全性或环境性后果的故障模式,只有预防性工作能把故障后果的风险度降低到一个可接受的水平,这种预防性工作才值得做,否则,就必须对设备进行重新设计。以可靠性行为中心的维修理论提出的潜在故障概念,使机件或设备在潜在的故障阶段得到更换或修理,确保机件在不发生功能故障的前提下得到充分利用。这正是现代维修理论的一个重要贡献。

2航空维修管理的基本概念

航空维修理论大致包括四个方面内容,即:维修概论,维修管理理论,维修工程技术理论和维修设计理论。由于维修管理理论是维修理论的一个重要内容,这里着重介绍航空维修管理理论的研究及其应用。

2.1什么是航空维修管理

要明白什么是航空维修管理,首先应先弄清楚什么是航空维修。所谓航空维修,简单的说是指人们对航空技术装备的维护和管理。具體地说,航空维修是指为了保持和恢复飞机、发动机及装备的使用的可靠性,保证训练、战斗、运输等各项任务的完成,而对飞机、发动机及其装备所采取的各项技术措施,称之为航空维修。

航空维修管理,是指为了有效地实现航空维修目的所进行的组织、计划和控制。即运用概率论、运筹学理论、控制论、信息论和系统工程中的规划论、存贮论、计划协调技术、予测技术等基本观点及方法,指导研究生产,进行计划和技术管理,控制质量,控制技术装备的使用、发展和维修建议,以及技术人员的训练规划等科学管理的思想和方法维修管理理论的核心思想,是为了达到维修目的而合理地配置和协调人力、物力及财力,在最少的人力和物力的条件下,在最短的时间里取得质量高、效率高、最经济的维修效果、完成既定的维修任务。

2.2加强航空维修管理的必要性

航空维修工作是一种技术复杂、分工较细、部门较多、要求严格的工程技术工作。要搞好它,不仅需要有高水平的现代化的维修技术,而且还需要有强有力的科学管理水平。在维修管理上更需要加强并实现管理科学化,制定出正确的科学的维修思想、方针、体制、方式和规范,行使好维修管理的两个职能:一是调节处理维修过程中的人员、部门之间的关系;二是对实施维修过程中的各个环节进行预测、计划、组织、检验和核算,以保证统一地、协调地、不间断地、最经济地按预定计划和要求进行装备的维修,达到最佳的维修效果。

3航空维修管理的主要内容

属于航空维修管理研究的内容比较多,面也较广,现就与机务维护有密切关系的主要内容介绍如下:

3.1维修思想

维修思想,是指开展整个航空维修工作的总指导思想。它是人们对维修目的和维修活动的总认识,并用这个总认识指导维修工作的实施。

正确的维修思想不是凭空设想出来的,而是要根据当时维修的技术装备的现状、维修人员的技术水平、实施维修的手段和维修条件等的实际情况而确定的;既要立足于现在,也要着眼于发展;既要保持相对的稳定,又不能一成不变;总之,要使维修思想正确地反映出维修的客观规律。五十年代制定的“以预防为主”的维修思想是正确的,就因为它符合当时的客观条件,正确地反映了维修的客观规律;因而依它为指导所定出维修方针、技术政策、维修体制、维修方式和所采取的维修手段等也是正确的,提高了维修质量和效能,保障了飞行安全和任务的完成,促进了航空工程机务工作的发展。目前“以可靠性为中心积极预防的维修思想”,也是根据技术装备、维修水平、维修条件的变化和发展而提出的。

3.2维修类型

对飞机维修工作进行分类,其目的在于有针对性的分析研究各种维修工作的性质、特点和相互关系,确定正确维修方案,以便发现问题、提出改进办法,提高维修质量和效能。若从维修管理的角度来看,依采取的维修措施来划分类型,可分为预定维修和非预定维修,即:按事先规定的维修内容和时机,依预定的计划安排而进行的维修工作称为预定维修,如经常例行的机务准备中的检查、停放保管中的维护保养、换季检查等,或者是定期维修,周期性检查等;事前不知道会何时出现何种问题,无法预先计划安排,而是根据飞机在使用过程中出现的问题随时进行维修的,称为非预定维修,如故障的判断与排除,机件的性能修复、试验和试飞等。

3.3维修方式

维修方式就是用于控制或掌握预防性维修工作的进行时机、内容和类型的方式总称。维修方式的确定,主要决定于维修思想和维修方针,并基于对该型飞机、装备的可靠性、特性和维修条件的认识,以及对大量的实践资料和数据的定量、定性分析的结果。大致分为以下三种:

3.3.1定时维修方式

定时维修是一种传统的维修方式。它主要是以一种严格的规定时间或次数,作为控制维修时机的基本参数。例如起落架的轮胎,如果我们规定它的使用时限是200个起落架次,到了这个时限后,不论轮胎本身的情况如何,都必须拆下来换一个,这就是以次数为基本参数的一种定时维修方式。

长期以来,航空机务工作就是用定时维修的方式控制维修的,这主要是由技术装备和维修水平所决定的。因为当时装备多数结构还不甚复杂,它们的故障主要来自于磨损和其他耗损,如疲劳、腐蚀、老化等;长期的实践和科学试验,使我们掌握了磨损和其他耗损所引起的故障及变化规律。由于这种故障变化规律比较明确和易于掌握,采用定时维修可以免去许多检查、测定、分析和试验等工作,对一些重要机件和很难检查判断其技术状况的机件,仍是一种有效而节约的维修办法。因此,目前仍将定时维修作为维修的主要方式之一来采用。但是,定时维修最大缺点是不能预防那些与使用时间无直接关系的故障和随机故障的出现,“一刀切”的形式必然使维修质量、效率,经济性受到一些影响,有时甚至会损害某些附件的可靠性。

3.3.2视情维修方式

视情维修,是以机件或系统的实际技术状况为标准,区别对待,有针对性的控制维修时机和内容的维修方式。

随着飞机结构、技术装备、技术水平和维修条件的变化,加上飞机在使用过程中的任务、环境和使用条件上的差别,要准确规定出一个统一的时间(次数)就比较困难,这样在定时维修的实践基础上便产生了视情维修。采用和实施视情维修并不是随意的,而是有一定条件的,这个条件就是:第一,必须对机件本身有一个细微而又具体的分析,能找出一个或几个技术参数明确表达该机件的技术状况,这些参数或数据的变化又能表明其可靠性或功能降低的,或者是抗故障能力下降的;并且这些参数或数据能直接从飞机上检查和测定出来的,一些容差限度、临界值或警告值均很明确。否则就无“情”可“视”,或者是有“情”而不能“视”。第二,维修能力、技术水平、维修手段和设备能跟得上,能“视情”、能掌握住“情”。第三,视情维修要有一个合理的有效的间隔时间或周期。总之,凡可以通过周期检查或在飞机上测试能发现抗故障能力下降的,并能进行有效维修来防范故障的项目,均可放在视情维修中。

3.3.3事后维修方式

事后维修方式,也叫状态监控维修方式。它是从设计、制造到使用、维修而形成一套系统方案,不需要设置预定的维修项目,而只是用机上数据监视系统或是对故障的监控系统的记载,以及对飞机的使用、维修情报资料的分析,确定维修的项目的。有时若机上故障的发生不危及安全,可采取连续的监控,待任务完成后再排除維修,因而称为事后维修。

以上三种维修方式,各有各自的应用条件,也各有各自的优点和不足,它们没有重要与不重要的次序之分,也没有先进与落后之分,都是科学发展与实践的产物。因此,在具体选用维修方式时,应在具体分析的基础上依最有效、最经济、最合理、切实可行的原则而定。三种维修方式之间,也不存在一个不可逾越的界限,因而在使用中也不能绝对化,例如在视情维修中若发现有的机件的技术状态变化与使用时间(次数)的多少有明确的固定关系后,就可以将它改为定时维修,便于做预防性工作,便于科学管理。

4以可靠性为中心的维修理论

4.1什么是可靠性

可靠性就是,一种产品(包括系统、设备和元件)在规定的使用条件下和预定的时间内,完成规定功能的能力。通常可靠性采用使用中故障概率,平均无故障工作时间,或者平均故障间隔时间等一些具体的数值指标来衡量。一种产品的可靠性分为两类,一类是产品本身固有的可靠性,另一类是产品的使用可靠性。固有可靠性,是指产品制造出来以后本身内在具有的可靠程度,或者达到什么指标。使用可靠性,包括使用与维修两个因素,即产品在使用过程中所表现的可靠程度,或者达到什么指标。

对于机务维修工作来说,外场维修不仅能提高飞机、发动机及其技术装备的固有可靠性,而只能恢复和保持产品的固有可靠性,即通过各项维修工作将影响飞机可靠性的诸因素控制起来,并采取有效的措施不使产品的可靠性下降,或者使它下降速度减慢。

4.2什么是“以可靠性为中心”的维修理论

“以可靠性为中心”的维修,就是以可靠性理论做基础,并用它去认识飞机的设计和制造,认识航空工程机务维修工作,指导维修实践,对影响产品可靠性下降的因素进行控制,保证技术装备有最大限度的有效度。

建立“以可靠性为中心”的维修,必须从航空技术装备的设计、制造抓起,提高制造工艺的水平,提高产品的固有可靠性和维修性。将技术装备的使用和维修建立在科学分析的基础上,不应因确定的维修内容不当或采用的维修手段和方法不当而导致产品的固有可靠性下降,或者是下降速度加大。使影响可靠性下降的自然环境因素有针对性的措施预防,使机务维修人员的技术水平适应科学技术的发展需要。否则,便不能实现。

一切维修方针、政策、方式、方法和规范,以及维修理论的研究等,都是由人类决定和贯彻执行的。没有热爱机务维修工作和积极搞好维修工作的人,维修工作是难于奏效和发展的。多年的维修实践更加证明,正因为重视了人的因素,把人作为做好维修工作和完成机务保障任务的主体,建立健全岗位责任制,使之任务明确、责任落实、各负其责,统一技术标准、提高检查质量,培养良好的维护作风,对航空工程机务维修工作向正规化、科学化、程序化的方向发展起到了促进作用。

参考文献

[1]郑东良.航空维修理论[J].航空工业出版社,2007年出版。

[2]李清英,熊重远,何先定.民用航空维修理论及应用[J].航空工业出版社,2019年6月。

[3]李松.浅谈航空维修管理[J].管理观察.2012年第6期。

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