基于平均修復(fù)時(shí)間的商用飛機(jī)航線(xiàn)可更換單元規(guī)劃方法研究

梁若曦

摘 要：該文主要就航線(xiàn)可更換單元LRU的定量規(guī)劃設(shè)計(jì)方法展開(kāi)討論。對(duì)于商用飛機(jī)而言，航線(xiàn)可更換單元（LRU）規(guī)劃在很大程度上決定了產(chǎn)品維修性設(shè)計(jì)的優(yōu)劣。通過(guò)考慮LRU與平均修復(fù)時(shí)間之間的關(guān)系，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行權(quán)衡和優(yōu)化，以便在全壽命周期內(nèi)降低產(chǎn)品維修難度的同時(shí)提高維修經(jīng)濟(jì)性。并結(jié)合工程案例利用該方法對(duì)商用飛機(jī)航線(xiàn)可更換單元進(jìn)行了應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：維修性 航線(xiàn)可更換單元（LRU） 平均修復(fù)時(shí)間（MTTR） 商用飛機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào)：V267 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）03（b）-0006-02

Method of LRU Design and Division for Commercial Aircraft Based on Mean Time to Repair

Liang Ruoxi

（Shanghai Aircraft Design and kesearch Institute，Shanghai，201210，China）

Abstract：This paper mainly discusses the quantitative divisionand design method of Line Replaceable Unit （LRU）. For commercial aircraft， theLRUdivisions to a large extent determine the merits of product maintenance design. By considering the relationship between the LRU and the Mean Time ToRepair， the product design is optimized， to reduce the difficulty of maintenance and maintenance cost throughout product life cycle. Combined with case using this method to commercial aircraft LineReplaceable Unit has been applied.

Key Words：Maintainability；Line Replaceable Unit（LRU）；Mean Time To Repair（MTTR）；Commercial Aircraft

復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要綜合考慮各方面因素的影響，對(duì)于商用飛機(jī)這種高度復(fù)雜的產(chǎn)品而言，在滿(mǎn)足產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，航線(xiàn)可更換單元（LRU）規(guī)劃與功能設(shè)計(jì)同步，相互協(xié)調(diào)迭代，在很大程度上確定了維修性設(shè)計(jì)的好壞，必須予以充分的重視。通過(guò)綜合考慮LRU與系統(tǒng)可靠性、產(chǎn)品維修性、后續(xù)使用中的保障性等多方面，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行權(quán)衡和優(yōu)化，以便在全壽命周期內(nèi)降低產(chǎn)品維修難度的同時(shí)提高維修經(jīng)濟(jì)性。

航線(xiàn)可更換單元（該文簡(jiǎn)稱(chēng)LRU），顧名思義就是在航線(xiàn)使用環(huán)境中可更換的產(chǎn)品及其組成部分。LRU的設(shè)計(jì)主要是為了提高航線(xiàn)上更換的便利性，主要考慮航線(xiàn)故障檢測(cè)、故障診斷、更換、恢復(fù)使用測(cè)試的簡(jiǎn)便。好的LRU規(guī)劃，在航線(xiàn)維修中可以大大節(jié)省維修時(shí)間，減少由于故障引起的非計(jì)劃停場(chǎng)，提高飛機(jī)簽派可靠度。

1 LRU規(guī)劃方法

通常的LRU規(guī)劃流程如圖1所示。

首先，根據(jù)產(chǎn)品的功能定義文件FDD得到初步的功能單元清單。然后對(duì)影響LRU規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要因素進(jìn)行工程化分類(lèi)。在產(chǎn)品性能基本實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合總體布局設(shè)計(jì)和維修性相關(guān)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證評(píng)價(jià)。

而以上定性的LRU規(guī)劃過(guò)程不便于度量產(chǎn)品實(shí)際維修性的優(yōu)劣程度，由于維修性的效果主要反映在維修時(shí)間上，因此，考慮通過(guò)選擇平均修復(fù)時(shí)間MTTR來(lái)衡量航線(xiàn)可更換單元LRU規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的合理性。

平均修復(fù)時(shí)間是衡量產(chǎn)品維修性的一種基本參數(shù)。其度量方法為，在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品在任一規(guī)定的維修級(jí)別上，修復(fù)性維修總時(shí)間與該級(jí)別上被修復(fù)產(chǎn)品的總故障數(shù)之比。也就是排除故障所需實(shí)際時(shí)間的平均值，即產(chǎn)品修復(fù)一次平均所需的時(shí)間。

其統(tǒng)計(jì)學(xué)公式為：

工程中使用其觀(guān)測(cè)值，即修復(fù)時(shí)間t的總和與修復(fù)次數(shù)n的比值：

由于MTTR同時(shí)也是維修性設(shè)計(jì)參數(shù)的要求值，具有明確的定義，故而該指標(biāo)在LRU規(guī)劃過(guò)程中的引入，能夠在設(shè)計(jì)過(guò)程中跟蹤和驗(yàn)證評(píng)估。

2 實(shí)例

將飛機(jī)盥洗室煙霧探測(cè)器定義為L(zhǎng)RU，通過(guò)定性評(píng)價(jià)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。接下來(lái)將對(duì)該LRU的平均修復(fù)時(shí)間進(jìn)行預(yù)計(jì)，見(jiàn)表1。

通過(guò)預(yù)計(jì)，可以得出該單元的平均故障更換時(shí)間約為4 min，這個(gè)時(shí)間可與飛機(jī)的過(guò)站維護(hù)時(shí)間相比對(duì)，如低于該時(shí)間的要求，則可判斷此故障的排除并不會(huì)影響接續(xù)航班的運(yùn)行，LRU的規(guī)劃設(shè)計(jì)滿(mǎn)足航線(xiàn)運(yùn)行的要求。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)商用飛機(jī)高維修性的需求，在原有定性分析的基礎(chǔ)上，研究了維修時(shí)間對(duì)于LRU規(guī)劃過(guò)程的影響，通過(guò)基于平均維修時(shí)間的定量LRU規(guī)劃方法，對(duì)產(chǎn)品的LRU規(guī)劃設(shè)計(jì)加以改進(jìn)。結(jié)合實(shí)例表明，該方法綜合考慮了產(chǎn)品故障檢測(cè)、故障診斷、更換、恢復(fù)使用測(cè)試等因素對(duì)LRU規(guī)劃的影響，有效提高了LRU規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性，便于度量LRU設(shè)計(jì)的優(yōu)劣程度，直觀(guān)反映航線(xiàn)維修的便捷性和經(jīng)濟(jì)性。

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