齊明亭 王杰英 王建成

(92330部隊 青島 266102)

電子裝備RCM實施方案研究*

齊明亭 王杰英 王建成

(92330部隊 青島 266102)

介紹了維修思想的發(fā)展和主要維修策略,探討了以可靠性為中心的維修(RCM)思想的實質及實施方法,并將其應用到某作戰(zhàn)平臺電子裝備的維修保障中,取得了較好的使用效果。

電子裝備;可靠性;維修

Class NumberTH17

1 引言

裝備維修是保持、恢復乃至提高軍隊戰(zhàn)斗能力的重要因素,而裝備的維修保障已不是由少數(shù)維修人員進行的具體維修作業(yè)范疇的問題,而是涉及到軍隊組織指揮、人員訓練、制度法規(guī)、裝備性能、保障資源等多方面因素問題,需要系統(tǒng)地加以研究和規(guī)劃。正是在這樣的背景下,維修不僅需要技術,而且需要理論,需要研究修理保障的基本規(guī)律。

2 維修思想的發(fā)展

維修思想的發(fā)展主要經(jīng)歷了4個階段[1]。第1階段是隨壞隨修的維修思想階段,此階段延續(xù)到第二次世界大戰(zhàn)為止,當時的工業(yè)背景是設備機械化程度不高,設備比較可靠且易于修復,對維修的依賴性較弱。

第2階段是定期翻修的維修思想階段,截止到20世紀60年代,由于第二次世界大戰(zhàn)期間,設備的數(shù)量大幅增加、結構日益復雜,生產依賴于設備,人們重視了對設備的預防性維修,這種維修思想在預防機械故障、減少嚴重生產事故方面發(fā)揮過很大作用。以上這2個階段的維修思想有時也稱為傳統(tǒng)的維修思想。

第3階段是指到20世紀90年代這一時期。由于20世紀60年代后,設備的機械化、自動化、電子化和信息化等技術發(fā)展迅速,技術進步促進了諸如故障模式影響及危害性分析、專家系統(tǒng)等支持維修決策的新手段;機內自動測試狀態(tài)監(jiān)測等新的維修技術更加注重設備的可靠性設計與維修性設計等新的思想觀念出現(xiàn)。出現(xiàn)了主動維修思想、以利潤為中心的維修思想和以可靠性為中心的維修理論等現(xiàn)代維修思想或理論。

第4階段是從20世紀90年代一直到現(xiàn)在[2],環(huán)境、資源、人口成為當今人類社會面臨的三大問題。在這一階段,維修思想開始從更加強調環(huán)境、資源的角度加以發(fā)展,出現(xiàn)了綠色維修思想、為了未來投資的維修思想和再制造工程的維修思想3種有代表性的先進維修思想。

3 維修策略介紹[3]

隨著維修思想的不斷發(fā)展,維修的方法策略也不斷豐富,維修的技術含量不斷提高,從國內外設備檢修的歷史和現(xiàn)狀來看,大致有四種策略。

3.1 事后維修

事后維修是在設備事故基礎上進行的檢修。這種檢修是被動的,能造成很大的經(jīng)濟損失,特別是災難性事故,后果更為嚴重,危及人身和設備安全。這種停機檢修往往是突然發(fā)生的,不能準備好維修用的合適的資料、工具和零備件,因此檢修周期也會拖得很長。

3.2 預防維修

這種維修方式是在定期基礎上對機器進行拆卸檢修,檢查機器的各個關鍵部位,并按規(guī)范更換一些零部件。因為這種維修方案是按計劃進行的,維修前可以做好充分準備,因此能夠在檢修期內及時地排除一些毛病,防止?jié)撛诘氖鹿拾l(fā)生。這種維修方案的缺點是在工廠中定期停車檢修要付出許多人力、物力并損失許多時間,而且定期檢修的合適期限很難確定,以致影響機器的正常運行。

3.3 預測維修

這種維修方式是建立在機器狀態(tài)基礎上的,利用完善的監(jiān)視和分析診斷系統(tǒng),可以及早發(fā)現(xiàn)機器的異常現(xiàn)象,并分析診斷出故障原因,通過調整工作條件或減小負荷,使機器維持正常運轉,直到必須對機組進行檢修時在停機。因為在維修前充分準備,又能判斷出機組的故障及發(fā)生部位,所以大大減少維修所用的時間。

3.4 主動維修

主動維修是為了永久地消除設備部件的故障和失效。其目標是經(jīng)過周密細致的調查分析和矯正技術處理,主動消除故障的根源、延長設備的壽命。

綜上所述,生產和維修是辯證統(tǒng)一的,二者相互促進,嚙合地不斷向前推進。隨著社會生產力水平的不斷提高,促進了維修思想的發(fā)展,極大地推動了維修事業(yè)的進步。目前,從部隊裝備維修的實際情況和需要來看,在眾多的維修思想中,以可靠性為中心的維修對軍用裝備的維修保障是最實用、最可行和最必要的。

4 RCM的思想實質

以可靠性為中心的維修方式是預防維修、預測維修和主動維修三者結合,以可靠性理論為基礎發(fā)展起來的一種維修方式。它是根據(jù)預測維修提供精確的設備狀態(tài)數(shù)據(jù),選用預防維修或主動維修,或兩者結合,使之采用的技術更為完善,經(jīng)濟更為合理。它兼具主動維修、預測維修和預防維修的優(yōu)點,它的主要觀點如下[4]。

1)只有損耗性故障才與時間有關,隨機性故障是與時間無關的,再多的定期維修也無濟于事,而可靠性是設備設計后所具有的固有特性;

2)復雜設備和系統(tǒng)(除某些主導性損耗故障外)多屬于隨機性,浴盆曲線對此類產品不適用;

3)在采用冗余技術進行可靠性設計的情況下,一個元器件、零部件、設備成分系統(tǒng)的故障不一定造成整個系統(tǒng)的故障;

4)定期維修是不能預防早期故障和隨機故障的,應該采用保護、監(jiān)測和自診斷等方法來消除或減弱故障后果;

5)提出了潛在故障、隱蔽故障、多重故障的概念,使維修工作更具有理論性和科學性;

6)定期維修并不是“預防維修”的唯一方式。

5 RCM分析的基本問題和過程[5]

按照SAE JA1011第五章的規(guī)定,RCM分析必須按順序回答標準中所規(guī)定的7個問題的過程。

1)功能:在具體使用條件下,設備的功能標準是什么?

2)故障模式:什么情況下設備無法實現(xiàn)其功能?

3)故障原因:引起各功能故障的原因是什么?

4)故障影響:各故障發(fā)生時,會出現(xiàn)什么情況?

5)故障后果:各故障在什么情況下至關重要?

6)主動故障預防:做什么工作才能預防各故障?

7)非主動故障預防:找不到適當?shù)闹鲃庸收项A防措施應怎么辦?

回答上述7個問題,必須對設備的功能、功能故障、故障模式及影響有清楚明確的定義,為此必須通過“故障模式及影響分析(FMEA)”對設備進行故障審核,列出其所有的功能及其故障模式和影響,并對故障后果進行分類評估,然后根據(jù)故障后果的嚴重程度,對每一故障模式做出是采取預防性措施、還是不采取預防性措施待其發(fā)生故障后再進行修復的決策,如果采取預防性措施,應選擇哪種辦法。RCM分析中對故障后果的評估分類和預防辦法的選擇是依據(jù)邏輯決斷圖進行的。

6 建立RCM體制的步驟

6.1 成立RCM工作組

由與裝備保障機關相關領導及主要負責人員、熟悉RCM原理與分析過程的專家和熟悉設備結構與維修的人員共同組成,制定系統(tǒng)、完備的制度和標準,進行RCM理論的推廣、培訓及應用。

6.2 選擇重點設備

重點設備選擇主要是考慮對象在整個系統(tǒng)中安全性、可靠性、維修成本、生產效率等方面的重要性,重要的設備應首先進行RCM工作。

6.3 相關信息收集

重點收集裝備質量和可靠性信息,并利用可靠性理論和技術對測試設備及其部組件的可靠性狀況進行分析、評定和估算,通過可靠性評估工作可以得到測試設備的許多可靠性參數(shù),這些參數(shù)主要有:測試設備及其部組件的平均故障率(λ)、平均故障間隔時間(M TBF)、使用壽命或翻修周期(檢測或檢修周期)等,為隨后的維修工作作技術準備。

6.4 邏輯分析決斷

按照故障后果可能影響安全性、任務完成性和經(jīng)濟性的先后順序,對導彈測試設備的維修項目進行邏輯分析決斷,確定是否需做維修工作和采用何種維修方式,建立邏輯分析決斷圖。

6.5 建立RCM維修大綱

根據(jù)邏輯分析決斷圖及相關信息分析結果,整理維修級別、維修間隔時間、維修類別等情況,建立RCM 維修大綱,指導維修活動。

6.6 修正與改進

每完成一次維修工作,都要將RCM研究的結果與原先制定的維修大綱進行對比,并進行必要的修正與改進,以便為以后的維修工作提供科學的資料。

7 RCM應用實例

根據(jù)部隊戰(zhàn)訓任務要求和需求,對某大型復雜作戰(zhàn)平臺的電子設備進行了 RCM 應用研究。本平臺電子裝備有進口型和國產型兩種狀態(tài),部分設備進行了改換裝,屬新裝備,其他設備服役期較長,有的已服役10年以上。

首先,我們通過匯報和申請得到了上級機關的認可和領導的支持,成立了RCM工作組。針對新裝備裝備部隊時間短技術儲備不足和老裝備備品備件生產斷線保障困難等實際情況,重點選擇了平臺上的關鍵設備進行相關信息收集和RCM分析,結合部隊維修保障工作機制,建立了邏輯分析決斷圖,如圖1所示。

圖1 某作戰(zhàn)平臺電子裝備維修的邏輯分析決斷圖

根據(jù)上述邏輯決斷圖,我們建立了RCM維修大綱,以規(guī)范指導日常維修保障工作的決策過程,并根據(jù)實施情況,對其進行了修訂。通過RCM方法的實施,提高對該作戰(zhàn)平臺電子裝備維修保障的科學性,降低了保障費用,提高了保障效率。

[1]吳建中,何海龍,陳志兵,等.維修思想發(fā)展綜述[J].裝備指揮技術學院學報,2003,14(3):20～22

[2]甘大波.維修策略的思考[J].煤炭技術,2003,22(11):18

[3]張文建.建立以可靠性為中心的維修體系[J].Application(應用廣場版),2004(5):61

[4]鐘云峰,譚樹彬.以可靠性為中心的維修[J].研究探討,2006(3):80～81

[5]賈希勝,程中華.以可靠性為中心的維修發(fā)展動態(tài)[J].軍械工程學院學報,2002,14(3):30

Research on the Method of RCM to Electronic Equipment

Qi Mingting Wang Jieying Wang Jiancheng
(No.92330 Troops of PLA,Qingdao 266102)

The maintenance idea is introduced.The substance and method of reliability centered maintenance are researched.RCM is applied in the maintenance of electronic equipment,and it shows that the method is valid.

electronic equipment,reliability,maintenance

TH17

2009年8月31日,

2009年10月20日

齊明亭,男,高級工程師,研究方向:艇船雷聲裝備技術保障。王杰英,男,高級工程師,研究方向:艇船通信

裝備技術保障。王建成,男,工程師,研究方向:艇船航海裝備技術保障。