齊明亭 王杰英 王建成

(92330部隊(duì) 青島 266102)

電子裝備RCM實(shí)施方案研究*

齊明亭 王杰英 王建成

(92330部隊(duì) 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(shí)質(zhì)及實(shí)施方法,并將其應(yīng)用到某作戰(zhàn)平臺(tái)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(fù)乃至提高軍隊(duì)?wèi)?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(jìn)行的具體維修作業(yè)范疇的問題,而是涉及到軍隊(duì)組織指揮、人員訓(xùn)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(shù),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(gè)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(dāng)時(shí)的工業(yè)背景是設(shè)備機(jī)械化程度不高,設(shè)備比較可靠且易于修復(fù),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(jì)60年代,由于第二次世界大戰(zhàn)期間,設(shè)備的數(shù)量大幅增加、結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,生產(chǎn)依賴于設(shè)備,人們重視了對設(shè)備的預(yù)防性維修,這種維修思想在預(yù)防機(jī)械故障、減少嚴(yán)重生產(chǎn)事故方面發(fā)揮過很大作用。以上這2個(gè)階段的維修思想有時(shí)也稱為傳統(tǒng)的維修思想。

第3階段是指到20世紀(jì)90年代這一時(shí)期。由于20世紀(jì)60年代后,設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)化、電子化和信息化等技術(shù)發(fā)展迅速,技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)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(jī)內(nèi)自動(dòng)測試狀態(tài)監(jiān)測等新的維修技術(shù)更加注重設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)與維修性設(shè)計(jì)等新的思想觀念出現(xiàn)。出現(xiàn)了主動(dòng)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(jì)90年代一直到現(xiàn)在[2],環(huán)境、資源、人口成為當(dāng)今人類社會(huì)面臨的三大問題。在這一階段,維修思想開始從更加強(qiáng)調(diào)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(jìn)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(shù)含量不斷提高,從國內(nèi)外設(shè)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(shè)備事故基礎(chǔ)上進(jìn)行的檢修。這種檢修是被動(dòng)的,能造成很大的經(jīng)濟(jì)損失,特別是災(zāi)難性事故,后果更為嚴(yán)重,危及人身和設(shè)備安全。這種停機(jī)檢修往往是突然發(fā)生的,不能準(zhǔn)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(huì)拖得很長。

3.2 預(yù)防維修

這種維修方式是在定期基礎(chǔ)上對機(jī)器進(jìn)行拆卸檢修,檢查機(jī)器的各個(gè)關(guān)鍵部位,并按規(guī)范更換一些零部件。因?yàn)檫@種維修方案是按計(jì)劃進(jìn)行的,維修前可以做好充分準(zhǔn)備,因此能夠在檢修期內(nèi)及時(shí)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(diǎn)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(shí)間,而且定期檢修的合適期限很難確定,以致影響機(jī)器的正常運(yùn)行。

3.3 預(yù)測維修

這種維修方式是建立在機(jī)器狀態(tài)基礎(chǔ)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(jī)器的異常現(xiàn)象,并分析診斷出故障原因,通過調(diào)整工作條件或減小負(fù)荷,使機(jī)器維持正常運(yùn)轉(zhuǎn),直到必須對機(jī)組進(jìn)行檢修時(shí)在停機(jī)。因?yàn)樵诰S修前充分準(zhǔn)備,又能判斷出機(jī)組的故障及發(fā)生部位,所以大大減少維修所用的時(shí)間。

3.4 主動(dòng)維修

主動(dòng)維修是為了永久地消除設(shè)備部件的故障和失效。其目標(biāo)是經(jīng)過周密細(xì)致的調(diào)查分析和矯正技術(shù)處理,主動(dòng)消除故障的根源、延長設(shè)備的壽命。

綜上所述,生產(chǎn)和維修是辯證統(tǒng)一的,二者相互促進(jìn),嚙合地不斷向前推進(jìn)。隨著社會(huì)生產(chǎn)力水平的不斷提高,促進(jìn)了維修思想的發(fā)展,極大地推動(dòng)了維修事業(yè)的進(jìn)步。目前,從部隊(duì)裝備維修的實(shí)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(shí)用、最可行和最必要的。

4 RCM的思想實(shí)質(zhì)

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

1)只有損耗性故障才與時(shí)間有關(guān),隨機(jī)性故障是與時(shí)間無關(guān)的,再多的定期維修也無濟(jì)于事,而可靠性是設(shè)備設(shè)計(jì)后所具有的固有特性;

2)復(fù)雜設(shè)備和系統(tǒng)(除某些主導(dǎo)性損耗故障外)多屬于隨機(jī)性,浴盆曲線對此類產(chǎn)品不適用;

3)在采用冗余技術(shù)進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)的情況下,一個(gè)元器件、零部件、設(shè)備成分系統(tǒng)的故障不一定造成整個(gè)系統(tǒng)的故障;

4)定期維修是不能預(yù)防早期故障和隨機(jī)故障的,應(yīng)該采用保護(hù)、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(xué)性;

6)定期維修并不是“預(yù)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(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的7個(gè)問題的過程。

1)功能:在具體使用條件下,設(shè)備的功能標(biāo)準(zhǔn)是什么?

2)故障模式:什么情況下設(shè)備無法實(shí)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(shí),會(huì)出現(xiàn)什么情況?

5)故障后果:各故障在什么情況下至關(guān)重要?

6)主動(dòng)故障預(yù)防:做什么工作才能預(yù)防各故障?

7)非主動(dòng)故障預(yù)防:找不到適當(dāng)?shù)闹鲃?dòng)故障預(yù)防措施應(yīng)怎么辦?

回答上述7個(gè)問題,必須對設(shè)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(shè)備進(jìn)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(jìn)行分類評(píng)估,然后根據(jù)故障后果的嚴(yán)重程度,對每一故障模式做出是采取預(yù)防性措施、還是不采取預(yù)防性措施待其發(fā)生故障后再進(jìn)行修復(fù)的決策,如果采取預(yù)防性措施,應(yīng)選擇哪種辦法。RCM分析中對故障后果的評(píng)估分類和預(yù)防辦法的選擇是依據(jù)邏輯決斷圖進(jìn)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(jī)關(guān)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及主要負(fù)責(zé)人員、熟悉RCM原理與分析過程的專家和熟悉設(shè)備結(jié)構(gòu)與維修的人員共同組成,制定系統(tǒng)、完備的制度和標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行RCM理論的推廣、培訓(xùn)及應(yīng)用。

6.2 選擇重點(diǎn)設(shè)備

重點(diǎn)設(shè)備選擇主要是考慮對象在整個(gè)系統(tǒng)中安全性、可靠性、維修成本、生產(chǎn)效率等方面的重要性,重要的設(shè)備應(yīng)首先進(jìn)行RCM工作。

6.3 相關(guān)信息收集

重點(diǎn)收集裝備質(zhì)量和可靠性信息,并利用可靠性理論和技術(shù)對測試設(shè)備及其部組件的可靠性狀況進(jìn)行分析、評(píng)定和估算,通過可靠性評(píng)估工作可以得到測試設(shè)備的許多可靠性參數(shù),這些參數(shù)主要有:測試設(shè)備及其部組件的平均故障率(λ)、平均故障間隔時(shí)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(shù)準(zhǔn)備。

6.4 邏輯分析決斷

按照故障后果可能影響安全性、任務(wù)完成性和經(jīng)濟(jì)性的先后順序,對導(dǎo)彈測試設(shè)備的維修項(xiàng)目進(jìn)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(guān)信息分析結(jié)果,整理維修級(jí)別、維修間隔時(shí)間、維修類別等情況,建立RCM 維修大綱,指導(dǎo)維修活動(dòng)。

6.6 修正與改進(jìn)

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

7 RCM應(yīng)用實(shí)例

根據(jù)部隊(duì)?wèi)?zhàn)訓(xùn)任務(wù)要求和需求,對某大型復(fù)雜作戰(zhàn)平臺(tái)的電子設(shè)備進(jìn)行了 RCM 應(yīng)用研究。本平臺(tái)電子裝備有進(jìn)口型和國產(chǎn)型兩種狀態(tài),部分設(shè)備進(jìn)行了改換裝,屬新裝備,其他設(shè)備服役期較長,有的已服役10年以上。

首先,我們通過匯報(bào)和申請得到了上級(jí)機(jī)關(guān)的認(rèn)可和領(lǐng)導(dǎo)的支持,成立了RCM工作組。針對新裝備裝備部隊(duì)時(shí)間短技術(shù)儲(chǔ)備不足和老裝備備品備件生產(chǎn)斷線保障困難等實(shí)際情況,重點(diǎn)選擇了平臺(tái)上的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行相關(guān)信息收集和RCM分析,結(jié)合部隊(duì)維修保障工作機(jī)制,建立了邏輯分析決斷圖,如圖1所示。

圖1 某作戰(zhàn)平臺(tái)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(dǎo)日常維修保障工作的決策過程,并根據(jù)實(shí)施情況,對其進(jìn)行了修訂。通過RCM方法的實(shí)施,提高對該作戰(zhàn)平臺(tái)電子裝備維修保障的科學(xué)性,降低了保障費(fèi)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(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2003,14(3):20～22

[2]甘大波.維修策略的思考[J].煤炭技術(shù),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(yīng)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(dòng)態(tài)[J].軍械工程學(xué)院學(xué)報(bào),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(jí)工程師,研究方向:艇船雷聲裝備技術(shù)保障。王杰英,男,高級(jí)工程師,研究方向:艇船通信

裝備技術(shù)保障。王建成,男,工程師,研究方向:艇船航海裝備技術(shù)保障。