航空機載設備拆裝障礙優(yōu)化流程研究

劉攀 黃丙寅 強煒

摘要：機載設備拆裝是航空維修工作中的重要內容，借鑒維修障礙分析思想，對拆裝障礙進行了定義，構建了拆裝障礙優(yōu)化流程，對各環(huán)節(jié)的內涵和工作內容進行了闡述。研究形成實用化的拆裝障礙優(yōu)化流程和方法，對于設備的維修性評估及改進、保障效率提升等具有重要意義。

關鍵詞：機載設備；拆裝障礙；維修性；分析；優(yōu)化

Keywords： airborne equipment；disassembly and assembly obstacles；maintainability；analysis；optimization

1 研究背景

拆卸是采用一定的工具和手段，解除產品中零部件間的連接和約束關系，將零部件分離出來的過程，其目的和應用領域包括零部件的重用、再制造、產品維修和材料回收等。為滿足戰(zhàn)備完好與任務持續(xù)能力的要求，航空器機載設備多采用模塊化及快卸設計。當前，換件已經成為故障處理的主要措施。以某新型飛機為例，試飛期間75%的故障是通過換件來處理的；定檢維護、有壽件更換、串件等工作使機載設備的拆裝工作越發(fā)頻繁；新型號“五性”要求更加嚴苛，設備拆裝時間及資源需求對平均修復時間（MTTR）等維修性、保障性指標影響顯著。機載設備能否快捷、方便地完成拆裝，成為了衡量裝備維修保障效能的一項重要指標。

《維修工程理論與方法》中對維修障礙進行了定義，指出“維修障礙是指使裝備維修不能夠簡便、迅速、經濟的事件或狀態(tài)”。因此，本文將拆裝障礙定義為使機載設備拆裝時不能夠簡便、迅速、經濟的事件或狀態(tài)，本文研究的主要目的是通過拆裝障礙分析，找出制約拆裝效率、安全和經濟性的關鍵因素，進而進行優(yōu)化更改。

2 拆裝障礙優(yōu)化過程

2.1 基本思路

拆裝障礙優(yōu)化以問題為導向，以機載設備拆裝事件為分析對象，發(fā)現(xiàn)拆裝過程中在效率、維修安全、人機工效、經濟性等方面的障礙，對障礙原因、影響進行分拆，并把每個障礙按照對拆裝工作的妨礙度予以分類，提出優(yōu)化改進措施。

拆裝障礙優(yōu)化的基本思路如圖1所示。首先進行拆裝流程安全性分析，如果安全風險可接受，則進行拆裝流程分解，隨后進行流程的測試，收集拆裝數(shù)據(jù)，進而進行拆裝流程的評價，判定拆裝流程是否滿足預期。如果滿足預期，則落實優(yōu)化結論，優(yōu)化工作結束，如果不滿足預期，則針對拆裝障礙進行分析，得到補救優(yōu)化措施，對原有拆裝流程進行優(yōu)化完善。優(yōu)化后的流程要經過維修安全性的分析，確定不存在安全隱患后進入流程分解與測試的循環(huán)。

2.2 拆裝流程分解

拆裝流程分解的目的是明確拆裝資源需求、注意事項以及拆裝步驟，為拆裝測試和分析評價提供輸入，首次拆裝流程分解的依據(jù)是主機廠所提供的飛機/機載設備維修手冊、機務維修操作卡（見表1）。

2.3 拆裝測試

拆裝測試是對經過分解的拆裝過程的演示驗證和維修工效的測試，通過測試與評估，發(fā)現(xiàn)拆裝障礙，為拆裝流程評價提供數(shù)據(jù)支持，機載設備拆裝測試記錄表如表2所示。拆裝測試盡可能借鑒真實的拆裝數(shù)據(jù)，也可參考維修性分析及仿真計算的結論。拆裝流程是拆裝工作的真實反映，應依據(jù)《拆裝流程分解表》的規(guī)劃流程及資源需求實施，以驗證現(xiàn)有流程的合理性。如果依據(jù)《拆裝流程分解表》無法完成拆裝工作，則記錄拆裝障礙問題，并進入拆裝流程評價環(huán)節(jié)。拆裝流程除了重點關注拆裝過程，還應全面記錄拆裝準備工作校正、調整等內容，以便真實、準確地評價拆裝工作的維修工效。存在問題及初步建議可對照GJBZ91《維修性設計技術手冊》、產品設計規(guī)范等相關條款以及維修工作實際需求進行初步評價。

2.4 拆裝流程評價

對照設備MTTR指標、保障資源最小化要求、維修性設計準則等進行拆裝流程評價，評價的對象是《機載設備拆裝測試記錄表》記錄的內容，詳見表3。評價項目包括維修效率評價、保障資源配置評價、人員需求評價、經濟性評價等，可依據(jù)專家打分法對評價項目進行權重劃分，通常狀況下維修效率是拆裝流程評價中最為關注的方面，其權重也相應較高。評價結論分為“滿足”“基本滿足”“不滿足”，對于“基本滿足”“不滿足”的評價結論要給出拆裝障礙報告，指出造成不良影響的主要環(huán)節(jié)及存在的問題。最后，綜合上述評價項目，結合當前的拆裝頻度（故障、定檢等），對設備的拆裝障礙優(yōu)化的緊迫性、必要性給出最終評價。

2.5 拆裝障礙分析

拆裝障礙分析是填寫拆裝障礙分析表格的過程，如表4所示。拆裝環(huán)節(jié)對應存在拆裝障礙的拆裝步驟，如拆卸固定螺釘。障礙形式即障礙的表現(xiàn)形式，如不能接近零部件、維修人員因體力限制不能舉升、油液泄漏對人員及環(huán)境造成傷害、拆裝過程中有明顯的浪費和不經濟現(xiàn)象等。障礙原因包括設備設計不合理、拆裝流程不合理、保障資源配置不合理等。障礙影響指每一個障礙形式對拆裝事件造成的各種后果，如拆裝效率低下、拆裝費用高、耗費人員物資數(shù)量大、人機工效差等。

障礙妨礙度類別是指障礙影響對整個拆裝流程影響的嚴重程度，一般劃分為三類，如表5所示。障礙相關零部件是指產生障礙的不合理維修性設計特征屬性的零部件，廣義上也包含導致拆裝障礙的飛機維修性設計、相鄰設備的維修性設計、保障設備等資源等，目的是為設計更改提供依據(jù)。

補救及優(yōu)化措施是指針對每一個障礙形式的原因及影響盡可能采取補救及優(yōu)化，有時一個補救措施可以同時消除多個障礙影響。補救措施是關系到拆裝障礙優(yōu)化效果的關鍵環(huán)節(jié)，包括設計更改、流程完善、改善保障資源等。

2.6 拆裝障礙優(yōu)化措施

拆裝障礙優(yōu)化措施是拆裝障礙分析后各補救及優(yōu)化措施在性能、維修性、可靠性、經濟性等方面的權衡，重點關注Ⅰ類、Ⅱ類拆裝障礙的補救，以求以較小的更改代價換取較大的成效。在確定優(yōu)化措施后，對原有拆裝流程進行修改完善，形成新的拆裝流程。拆裝障礙優(yōu)化措施包括非設計更改優(yōu)化、保障設備設施設計改進、機載設備設計更改、飛機/發(fā)動機設計更改等4類。

2.7 基于優(yōu)化流程的維修安全分析

維修安全分析的目的是最大限度地去除流程更改后的安全風險。試飛階段，拆裝作業(yè)的安全風險包括維修性設計殘存的安全性風險和拆裝流程變更引入的安全風險。維修安全風險關注的重點是有可能造成人員、設備損傷的風險，包括人員站位、維修保障資源中的危險品、操作流程等。新流程的相關風險經分析受控，則優(yōu)化流程通過，并進入流程分解階段，若安全風險不受控則對原有流程進行修正完善，直至風險受控。

2.8 落實優(yōu)化結論

經過一輪或多輪的迭代優(yōu)化，拆裝流程通過評價達到預期，則需要對拆裝流程的結論進行固化和落實。該過程包括設計更改落實、維修手冊等技術資料更改完善、保障資源調整、人員配置調整及技術培訓等。

3 結束語

航空機載設備拆裝障礙優(yōu)化的相關方法在飛機及相關系統(tǒng)方案設計及優(yōu)化、試飛階段都有較高的應用價值，對于提升裝備維修保障效能、降低壽命周期保障費用具有重要意義。

參考文獻

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