基于數(shù)據(jù)集成管理軟件的裝備RMS一體化設(shè)計方法*

方 興

(藏龍北路1號 武漢 430205)

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基于數(shù)據(jù)集成管理軟件的裝備RMS一體化設(shè)計方法*

方 興

(藏龍北路1號 武漢 430205)

為解決裝備可靠性、維修性、保障性一體化設(shè)計問題,提供了一個強大的信息化解決方法。該方法基于數(shù)據(jù)集成管理軟件構(gòu)建了一體化的RMS設(shè)計與分析平臺,不僅能實現(xiàn)RMS同步設(shè)計與分析,而且實現(xiàn)了RMS數(shù)據(jù)的同步交付和更新。該方法的實施將促進裝備RMS設(shè)計水平的提升,并推動裝備RMS設(shè)計的標準化和規(guī)范化,具有廣泛的應用價值。

數(shù)據(jù)集成管理; RMS; 一體化設(shè)計; 裝備

Class Number E92

1 引言

可靠性、維修性、保障性(RMS)工程是武器裝備型號工程中的重要內(nèi)容,對武器裝備效能的提高及全壽期費用的降低具有十分重要的作用[1～5]。然而,RMS設(shè)計與分析工作在工程實踐中開展的情況卻并不好,人們常說一些項目的RMS設(shè)計與工程設(shè)計是“兩張皮”、RMS“走過場”。究其原因是多方面的。對于多數(shù)工程項目來說,R、M、S設(shè)計與分析各自成體系導致工作多而亂,是重要原因之一。打破RMS設(shè)計與分析自成系統(tǒng),進行RMS一體化設(shè)計與分析將減少不必要的重復工作,有利于提高RMS設(shè)計分析工作的效率與效益。而要達到這一目的,除管理因素外,最重要的是研究RMS一體化設(shè)計技術(shù)、方法和手段[5～7]。

RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件的定位正是將裝備全壽命周期內(nèi)RMS相關(guān)工作(包括RMS設(shè)計與分析)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集成,從而避免或減小信息孤島的產(chǎn)生。RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件的定位決定了它是建立一體化RMS工作平臺的基礎(chǔ)。因此,本文基于RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件構(gòu)建一體化的RMS設(shè)計與分析平臺,為實現(xiàn)RMS一體化設(shè)計與分析提供軟件解決方案。

2 RMS設(shè)計分析在裝備研制階段的任務

2.1 可靠性設(shè)計分析

可靠性設(shè)計分析包括確定可靠性要求和對產(chǎn)品設(shè)計結(jié)果進行可靠性分析[8]。

1) 可靠性預計

在設(shè)計階段用來預測產(chǎn)品的可靠性定量要求,主要是故障率λ或平均故障間隔時間MTBF。具體實施過程:首先建立可靠性建模,接著采集各單元的可靠性數(shù)據(jù),最后進行可靠性預計。

2) 可靠性分析

包括故障模式影響及危害性分析(FMECA)、故障樹分析以及電子產(chǎn)品可靠性熱設(shè)計分析。

2.2 維修性設(shè)計分析

維修性設(shè)計分析包括確定維修性要求和對產(chǎn)品設(shè)計結(jié)果進行維修性分析。

1) 維修性預計

在設(shè)計階段用來預測產(chǎn)品的維修性定量要求,主要是確定平均修復時間MTTR。具體實施過程:首先建立維修性模型,接著收集產(chǎn)品維修性設(shè)計資料,最后進行維修性預計。

2) 維修性分析

包括FMECA和以可靠性為中心的維修分析(RCMA)。

介詞搭配錯誤最為常見。在In middle and late Spring and Autumn period這句話中，period表示的是一段時間，所以不能與in連用，這句話應該改為During middle and late Spring and Autumn period。還有半句話是with its specific characteristics on respects of shape and decorative arts這半句話里面的介詞on就用錯了，應改為in respects of，這是固定搭配。

2.3 保障性設(shè)計分析

保障性反映裝備的可保障能力,是一個通過設(shè)計而獲得的設(shè)計特性[9]。其首要任務就是保障性分析(簡稱LSA)。保障性分析是多項分析項目的集成過程,其核心工作項目見圖1中(1)～(5)所示[6]。

圖1 保障性分析的核心過程

保障性分析過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)應保存在規(guī)定格式的保障性分析結(jié)果記錄(LSAR)中,GJB3837-1999《裝備保障性分析記錄》[10]對此做出了詳細規(guī)定。若LSA數(shù)據(jù)量大,則建議以關(guān)系數(shù)據(jù)庫的形式記錄。這樣,研制保障系統(tǒng)所需的信息就可以直接由LSAR提供。

3 RMS一體化設(shè)計與分析平臺構(gòu)建

3.1 平臺軟件功能

RMS一體化設(shè)計與分析平臺系列軟件至少應包括RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件、RMST設(shè)計分析工具軟件、維修管理信息系統(tǒng)軟件、IETM制作工具軟件四款軟件。

1) RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件

RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件作為RMS一體化設(shè)計與分析平臺的數(shù)據(jù)交換平臺,在RMS一體化設(shè)計與分析平臺中處于核心地位,它除了可管理LSA數(shù)據(jù)外,還可以生成標準報告和用戶自定義報告,有效地輔助生成維修計劃、訓練要求、供應規(guī)劃以及各種保障性分析結(jié)果等。此外,還具有一定的保障性分析功能,并可制作多種格式的技術(shù)手冊。RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件可分為三個標準版本:美軍標MIL-STD-1388-2B版(本文推薦)、英軍標DEF STAN00-60版以及GEIA-STD-0007歐美標準版。

2) RMST設(shè)計分析工具軟件

3) 維修管理信息系統(tǒng)軟件

維修管理信息系統(tǒng)軟件是RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件的一個應用軟件,與RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件配套使用。它是裝備的運行與管理平臺,對裝備在使用過程中的配置、維修以及保障資源的庫存、采購等方面的信息進行管理。其主要功能包括:出廠/維修配置管理、維修工作流管理、文檔管理系統(tǒng)、電子數(shù)據(jù)交換、故障報告分析及糾正措施系統(tǒng)、物資和庫存管理、測試參數(shù)數(shù)據(jù)、零件管理、項目設(shè)置以及報告系統(tǒng)等。裝備用戶通過使用維修管理信息系統(tǒng)軟件訪問RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件來實施持續(xù)綜合保障。

4) IETM制作工具軟件

交互式電子技術(shù)手冊(IETM)制作工具軟件使用先進的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫技術(shù),支持用工作站或個人電腦生成、顯示、存儲、檢索、發(fā)表第4/5級的IETM。利用IETM制作工具軟件,IETM創(chuàng)作者在所見即所得的環(huán)境下,無需編程技術(shù)即可進行IETM創(chuàng)作。不僅可以利用裝備技術(shù)手冊腳本和多媒體資料在IETM制作工具軟件中創(chuàng)作IETM,還可以用RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件的數(shù)據(jù)創(chuàng)作IETM。另外,IETM制作工具軟件還具有按產(chǎn)品配置變化生成不同版本IETM的功能。

3.2 平臺軟件適用壽命周期階段

RMS一體化設(shè)計與分析平臺軟件適用于裝備全壽命周期,具體適用范圍如圖2所示。

圖2 RMS一體化設(shè)計與分析平臺軟件適用的壽命周期階段

3.3 平臺軟件間的數(shù)據(jù)接口

RMS一體化設(shè)計與分析平臺軟件間的數(shù)據(jù)接口關(guān)系如圖3所示。

圖3 RMS一體化設(shè)計與分析平臺軟件間的數(shù)據(jù)接口

3.4 RMS設(shè)計分析依據(jù)標準和所需軟件

RMS設(shè)計與分析依據(jù)的標準和所需的RMS一體化設(shè)計與分析平臺軟件詳如表1所示。

表1 RMS設(shè)計與分析依據(jù)的標準和所需的平臺軟件

3.5 構(gòu)建RMS一體化設(shè)計分析平臺

從圖4可以看出,這種實現(xiàn)裝備RMS一體化設(shè)計與分析的軟件解決方案首先利用RMST設(shè)計分析工具軟件實現(xiàn)RMST設(shè)計分析,再利用RMS數(shù)據(jù)集成軟件實現(xiàn)LSA數(shù)據(jù)的集成,最后利用維修管理信息系統(tǒng)軟件和IETM制作工具軟件實現(xiàn)LSA數(shù)據(jù)的處理與應用。RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件與其它三個軟件之間都是無縫接口,可以自動將數(shù)據(jù)導入與導出。它既可以使用RMST設(shè)計分析工具軟件將前端RMST設(shè)計分析數(shù)據(jù)以GJB 3837-1999或MIL-STD-1388-2B格式導入RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件,又可以從RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件的LSA數(shù)據(jù)庫中導出數(shù)據(jù)到IETM制作工具軟件,用于制作IETM,同時又使用維修管理信息系統(tǒng)軟件將LSA數(shù)據(jù)應用于使用和維修階段。

4 基于數(shù)據(jù)集成管理軟件的RMS一體化設(shè)計分析流程

從圖5可以看出,在裝備的設(shè)計研制階段,設(shè)計人員首先使用RMST設(shè)計分析工具軟件進行可靠性、維修性、測試性、保障性等各種分析工作;然后將分析產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)輸入到RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件數(shù)據(jù)庫中,RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件貫穿于裝備的全壽命周期,提供一個武器系統(tǒng)承制方與訂購方交換數(shù)據(jù)的平臺;接著使用維修管理信息系統(tǒng)軟件來管理RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件數(shù)據(jù)庫里的各種技術(shù)信息,將不同地方、不同部門產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)資源共享,并將裝備設(shè)計過程中產(chǎn)生的、存儲在RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件數(shù)據(jù)庫里的技術(shù)信息直接導入IETM制作工具軟件,生成IETM,這樣大大節(jié)省技術(shù)資料的編寫時間,并獲得比紙質(zhì)文件更多的功能增值以及更少的使用維護費用。

圖4 基于數(shù)據(jù)集成管理軟件的RMS一體化設(shè)計與分析平臺

圖5 基于數(shù)據(jù)集成管理軟件的RMS一體化設(shè)計與分析流程

5 結(jié)語

本文選用RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件作為基礎(chǔ),構(gòu)建裝備RMS一體化設(shè)計與分析平臺。該平臺的建立不僅能有效解決裝備RMS一體化設(shè)計的問題,而且能協(xié)助進行RMS數(shù)據(jù)的集成和應用。另外,該平臺啟動后將全面提升裝備研制單位的RMS設(shè)計能力和水平。當然,本文只起到拋磚引玉的作用,仍需要后續(xù)對綜合保障軟件進行深入研究分析,逐步建立統(tǒng)一的、規(guī)范的、適合型號研制需要的綜合保障工作流程和相關(guān)制度,為最終實現(xiàn)裝備RMS一體化設(shè)計提供支撐。

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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

方興,男,碩士,工程師,研究方向:艦船作戰(zhàn)系統(tǒng)綜合保障。

E92

10.3969/j.issn1672-9730.2015.05.027