基于系統(tǒng)可靠性的航空器維修性設(shè)計(jì)研究

摘要：為了能夠加強(qiáng)對(duì)飛機(jī)的合理維護(hù)，針對(duì)可靠性研究，以及結(jié)合航線人員的工作實(shí)際，較好的維修性設(shè)計(jì)對(duì)于航線人員來說便顯得格外重要。這樣的做法使得行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的工作程序得到保障，也促進(jìn)了航空事業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：維修性設(shè)計(jì); 規(guī)范化管理; 可持續(xù)性發(fā)展; 可靠性研究; 航線維護(hù)

1.研究基于系統(tǒng)可靠性航空器維修性設(shè)計(jì)的重要意義

就飛機(jī)的維護(hù)工作來說，本身具有的種類多、專業(yè)性強(qiáng)、作業(yè)繁瑣等特點(diǎn)使得飛機(jī)的維護(hù)工作成為了一種系統(tǒng)性的機(jī)械類維護(hù)工作，為了能夠降低維修成本，越來越多的航空公司采用單一機(jī)隊(duì)的簡(jiǎn)單運(yùn)行模式，這種方式大大節(jié)約了航材的儲(chǔ)備經(jīng)費(fèi)，也簡(jiǎn)化了維修方式，不涉及過多不同的構(gòu)型，對(duì)于人員的培訓(xùn)和養(yǎng)成也會(huì)更加方便和快捷的，并減少了由于維護(hù)不用的飛機(jī)從而可能帶來的印象中不同的維修方式，導(dǎo)致在維護(hù)工作中出現(xiàn)偏差。不同的部件具有不同的使用壽命和檢查標(biāo)準(zhǔn)，在保障安全性的同時(shí)可以最大限度地發(fā)揮部件的使用期限。延長部件的在翼使用時(shí)間，延長了壽命便是變向的節(jié)約成本。并且在總結(jié)大量國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)和分析實(shí)際案例的經(jīng)驗(yàn)過程中來尋求合理地維修性設(shè)計(jì)，從而將其應(yīng)用在我國現(xiàn)階段的航空運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展中，如今的航空產(chǎn)業(yè)日檢成熟，生產(chǎn)商開始逐漸注重飛機(jī)維修性的設(shè)計(jì)，如何能夠快速便捷地更換部件，使不同部件之間盡可能減少干涉，是現(xiàn)在研究的重點(diǎn)。

2.維修的概念

任何產(chǎn)品的維修是指恢復(fù)或保持其自身運(yùn)行或使用壽命的重要手段。維修性是維修非常密切的質(zhì)量特性之一，是反應(yīng)產(chǎn)品能否進(jìn)行維修的特性之一。產(chǎn)品的許多因素都是由維修性設(shè)計(jì)所決定的[1]，比如，連接方式、維修特點(diǎn)等等，這決定了產(chǎn)品的優(yōu)劣性。所以，維修性的好壞決定了維修人員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行維修是否容易，而維修性設(shè)計(jì)決定了產(chǎn)品是否具有良好的維修性，能夠應(yīng)對(duì)任何情況下的維修狀態(tài)。對(duì)于維修的人員來說，具備良好的維修方面知識(shí)不僅僅是維修工作本身的需要;更重要的是，在參加到產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，有利于提高產(chǎn)品的可維護(hù)性，發(fā)揮著主導(dǎo)作用，以免在設(shè)計(jì)完成后，造成產(chǎn)品不便維修的窘境。對(duì)于產(chǎn)品的銷售或者推廣員而言，掌握產(chǎn)品的維修知識(shí)，能夠在面對(duì)客戶時(shí)，熟練講解產(chǎn)品在售后方面的自身維修事項(xiàng)和售后負(fù)責(zé)的維修內(nèi)容，讓客戶滿意放心的購買產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的銷量。

維修一詞定義是使產(chǎn)品保持或者恢復(fù)規(guī)定狀態(tài)所進(jìn)行的全部活動(dòng)，而在傳統(tǒng)的理念之中，維修工程僅與維修人員所進(jìn)行的工作有關(guān)，與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)沒有任何聯(lián)系。但是隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，產(chǎn)品越來越現(xiàn)代化并且復(fù)雜化，維修的意義變得更為重要，內(nèi)容也逐漸增多，包括現(xiàn)在的只要與維修有關(guān)的活動(dòng)都是維修活動(dòng)。

3.維修的分類

3.1預(yù)防性維修

預(yù)防性維修是指產(chǎn)品在還沒有發(fā)生故障之前，就通過檢查、發(fā)現(xiàn)等手段，對(duì)存在的隱患及時(shí)采取措施，以使產(chǎn)品處于正常的狀態(tài)。當(dāng)我們能夠預(yù)測(cè)故障后果重大或者后果會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失的情況下，通常采用預(yù)防性維修的方法。飛機(jī)航前的檢查，維修人員對(duì)飛機(jī)所做的勤務(wù)工作都屬于預(yù)防性維修;對(duì)于結(jié)構(gòu)上的維修性設(shè)計(jì)，多數(shù)也是針對(duì)預(yù)防性維修的。

3.2恢復(fù)性維修

恢復(fù)性維修指的是產(chǎn)品一旦發(fā)生故障以后，需要采取一定的維修方法將產(chǎn)品恢復(fù)到原有的正常狀態(tài)，包括鎖定、隔離換件、測(cè)試等，這也叫非計(jì)劃維修。例如，航空發(fā)動(dòng)機(jī)在飛行過程中遭遇鳥撞，造成部件的毀壞，機(jī)務(wù)人員對(duì)其進(jìn)行更換。

3.3改善性維修

改進(jìn)性維修指的是維修人員在維修過程中，通過自身的工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況不斷對(duì)原有設(shè)備存在的技術(shù)缺點(diǎn)和維修手段進(jìn)行改進(jìn)，以提高設(shè)備的整體性能、可靠性和維修性等。

4.維修性分析

故障模式及影響分析，能夠快速并且準(zhǔn)確的確定故障產(chǎn)生的若干種原因，故障產(chǎn)生部分的破壞模式類型以及故障導(dǎo)致的部分影響，還可以判斷維修設(shè)計(jì)的特征。壽命周期費(fèi)用指的是在產(chǎn)品的整個(gè)使用壽命內(nèi)，維修所花費(fèi)的總費(fèi)用。它也是維修性設(shè)計(jì)重要的影響因素之一，也是關(guān)系到產(chǎn)品是否產(chǎn)生效益的重要參考依據(jù)。針對(duì)一些維修參數(shù)，比如平均維修時(shí)間等，其結(jié)果是根據(jù)預(yù)測(cè)和估計(jì)得出的，這必然存在一定的不確定性。所以正是由于存在這種不確定性，產(chǎn)品長期使用過程中難免會(huì)出現(xiàn)一些問題，對(duì)于產(chǎn)品就需要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。

5.維修性設(shè)計(jì)分析

簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)指的是設(shè)計(jì)師盡可能使產(chǎn)品具有最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和合適的體積，而不丟失產(chǎn)品原有的工作性能。簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)主要包括：盡量使產(chǎn)品擁有多種功能;盡可能在一個(gè)部件上融合產(chǎn)品的多種功能;盡可能使產(chǎn)品的零部件單一化。

可達(dá)性設(shè)計(jì)是指產(chǎn)品需要維修的部分，能夠讓維修人員方便接觸到的人性化設(shè)計(jì)?？蛇_(dá)性可分為三個(gè)方面：第一點(diǎn)看得見，視覺可達(dá)，第二點(diǎn)是實(shí)體可達(dá)，就是身體或者借助一些工具接觸到維修部位，這需要設(shè)計(jì)人員把人體身體條件融入到設(shè)計(jì)之中;第三點(diǎn)是要有操作的空間。如FJ44航空發(fā)動(dòng)機(jī)的所有外場(chǎng)更換件都處于可達(dá)性最佳的位置;柴油機(jī)氣缸體和機(jī)體一體時(shí)的連桿采用螺釘取代螺栓，大大解決了工具和視線的可達(dá)性差的問題。

防差錯(cuò)設(shè)計(jì)，維修活動(dòng)大多數(shù)情況下是由維修人員來完成的，對(duì)于維修人員來說，必定存在操作差錯(cuò)。那么對(duì)于產(chǎn)品存在維修差錯(cuò)，可能會(huì)造成巨大損失。因此在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該從結(jié)構(gòu)上解決這一問題。常見的就是“錯(cuò)位裝不上”和做標(biāo)記。

單元體是指產(chǎn)品中的結(jié)構(gòu)整體能夠從產(chǎn)品中單獨(dú)分離，各結(jié)構(gòu)互不影響。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，只對(duì)產(chǎn)生故障的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修理或者更換，不影響其他部分工作。CFM56-7B有17個(gè)單元體，每個(gè)單元體通過不同方式連接，拆裝每個(gè)單元體簡(jiǎn)單花費(fèi)時(shí)間少。

標(biāo)準(zhǔn)化是指產(chǎn)品采用國際或國家標(biāo)準(zhǔn)的零部件，有助于產(chǎn)品某零部件出現(xiàn)故障后的更換或者出現(xiàn)缺失的補(bǔ)充。互換性是指同種功能的部件能夠在實(shí)體上交換使用，方便維修和應(yīng)急。

6.結(jié)束語

綜上所述，對(duì)于飛機(jī)進(jìn)行維護(hù)工作的時(shí)，是維護(hù)過程中遇到的問題或者困難總結(jié)起來都是有意義的，是為了控制改進(jìn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化調(diào)整，從而提高航空器的安全性、便捷性和盈利性。在信息化的時(shí)代背景下增強(qiáng)飛機(jī)的使用利用率，增強(qiáng)可靠性，對(duì)其進(jìn)行高效的管理和宏觀調(diào)控，減少無用功，對(duì)人力、物力、財(cái)力能資源的使用分配更加合理，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的最大化提升。

參考文獻(xiàn)

[1]于水利、維修性工程理論與方法[M]，北京：國防工業(yè)出版社，2007

[作者簡(jiǎn)介]姓名：董麟閣，出生年月： 1994年1月，性別：男，籍貫：黑龍江哈爾濱人，民族：漢族，學(xué)歷：本科，職稱：航線維護(hù)工程師，研究方向：從事飛機(jī)可靠性和維護(hù)性航線維護(hù)研究。