■ 曹衛(wèi)華/國營蕪湖機械廠

0 引言

《世界航空公司技術(shù)使用詞匯》中對視情維修給出的定義為：一種主要的維修方式,它是以重復(fù)性檢測和測試來確定器件、系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)部位的有關(guān)持續(xù)的適用性的狀況[1]。視情維修屬于一種預(yù)測性維修方式,這種維修方式的主要特征是：以精確掌握裝備“實際技術(shù)狀態(tài)”為前提；以少拆、少卸、少修為原則；以最大限度延長機件工作時間和提高經(jīng)濟效益為目標(biāo)[2]。視情維修使系統(tǒng)僅僅在需要的時候才進(jìn)行維修工作,因此可以減少維修費用,及時消除故障,使系統(tǒng)發(fā)揮最大效能,并減少庫存。相對傳統(tǒng)的“定期維修”,視情維修可以防止飛機過維修和欠維修,有效降低維修成本,提高檢查質(zhì)量和系統(tǒng)利用率,能有效預(yù)防偶然故障,提高維修的有效性和經(jīng)濟性[3]。

圖1 CM、TBM和CBM三種維修方式分類及優(yōu)缺點圖

1 視情維修的發(fā)展歷程

航空維修思想發(fā)展歷經(jīng)了故障后維修、以預(yù)防為主的維修和以可靠性為中心的維修過程。按一般維修方式分,有修復(fù)性維修（CM)、事后維修（FBM)、定時維修（TBM)、視情維修（CBM)等維修策略,其維修方式分類及優(yōu)缺點見圖1,維修思想與維修方式的關(guān)系見圖2[4]。視情維修是以故障統(tǒng)計分析為基礎(chǔ),從設(shè)計出發(fā),在裝備使用壽命期內(nèi),以裝備可靠性和技術(shù)性能狀況為維修時機控制標(biāo)準(zhǔn),為消除潛在故障（或功能故障）而進(jìn)行的精確維修活動,適用于飛機具體設(shè)備、系統(tǒng)、機件等的磨損、疲勞、燒蝕、腐蝕、老化、失調(diào)等故障模式。

目前,我軍航空裝備的修理主要采取定時維修模式,隨著裝備設(shè)計和修理保障理念的迭代發(fā)展,視情維修作為推進(jìn)航空裝備維修保障領(lǐng)域改革的重點內(nèi)容,各項研究論證和試點等工作迅速展開,以三代機維修保障為抓手的部分機載部附件修理視情維修改革正在實施,空軍航空裝備修理保障的視情維修也從修理模式研究進(jìn)入試點實踐階段。

圖2 維修思想與維修方式聯(lián)系圖

2 視情維修的理論依據(jù)

視情維修的理論依據(jù)是P-F曲線時間延遲模型（見圖3）,展示了系統(tǒng)由完好狀態(tài)到發(fā)生潛在故障,最終發(fā)展為功能故障的過程。為了減少系統(tǒng)功能故障的發(fā)生,需定期安排對系統(tǒng)的檢測工作,以便在出現(xiàn)功能故障前就對系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)防性維修。

3 視情維修的優(yōu)勢、可行性

3.1 視情維修是提升航空裝備完好率的重要手段

視情維修是基于裝備設(shè)計和制造的技術(shù)性能變化、故障發(fā)生概率、損傷擴展趨勢等信息,兼顧可靠性、安全性和經(jīng)濟性的修理決策,是建立在設(shè)計和故障統(tǒng)計分析基礎(chǔ)上,對裝備的實際技術(shù)狀態(tài)實施的精準(zhǔn)修理,這種修理方式較定時維修具有更強的維修針對性、更好的計劃合理性、更強的管理靈活性。民航飛機廣泛采用的修理模式就是視情維修的最好典范,例如,波音727飛機定期維修時,9架飛機液壓系統(tǒng)一年內(nèi)拆下1200個附件送修,實施視情維修后僅送修33件（只占2.75%）；波音747飛機在設(shè)計研制之初就充分考慮了維修保障性,視情修理項目占99.7%,定期維修項目僅為0.3%,極大提高了運營效率[5]。MBA智庫百科在介紹美軍視情維修開展情況的例證時說：20世紀(jì)70年代,美軍為了提高航空裝備維修的經(jīng)濟性和有效性,推廣民航經(jīng)驗,海軍的P-3飛機和S-3A飛機取消了55%的檢查項目,拆修工時節(jié)省50%,飛機準(zhǔn)備時間縮短了40%,維修停用時間減少79.1%。在海灣戰(zhàn)爭中,美軍通過有效的視情維修保障和及時的戰(zhàn)場搶修,使F-15E和F-16戰(zhàn)斗機的戰(zhàn)備完好率分別高達(dá)95.5%和95.4%[3]。

3.2 視情維修是降低航空裝備維修成本的有效途徑

視情維修的修理保障目標(biāo)明確,使維修資源得到有效利用,其少拆、少卸、少修的原則特征,不但縮小了維修范圍,也大大減少了維修工作量,與定時維修相比,維修保障備件儲備做到有的放矢,減少了備件閑置和儲存管理、供應(yīng)管理等不必要的大量經(jīng)費開支,實現(xiàn)了“趨零儲備”,降低了航空裝備的維修成本。MBA智庫百科在介紹美國視情維修開展情況的例證時說：美國聯(lián)合航空公司和聯(lián)邦航空局最早在道格拉斯DC-8飛機和波音727飛機上試驗采用這種維修方式,試驗結(jié)果是維修費用下降了30%,備件庫存量減少了50%以上。

圖3 P-F曲線圖

3.3 視情維修改革是提升現(xiàn)役裝備維修保障能力的有效措施

視情維修具有更強的維修針對性、更好的計劃合理性、更強的管理靈活性等明顯優(yōu)勢。視情維修以設(shè)計為源頭,通過確定處于潛在故障點的具體系統(tǒng)、設(shè)備和機件,不但避免了定時維修存在的維修不足、過渡修理的缺點,使具體系統(tǒng)、設(shè)備和機件在故障發(fā)生之前得到有效預(yù)防、排除和控制,充分利用有效工作壽命,有效降低裝備故障率,遏制嚴(yán)重故障的發(fā)生,保證裝備較高的無故障工作時間,提升裝備完好率。據(jù)美軍統(tǒng)計,其現(xiàn)役三代飛機航電系統(tǒng)故障率約占全機故障總數(shù)的40%[6]。這為我軍視情維修改革實踐提供了方向。從目前正在推進(jìn)實施的某型國產(chǎn)三代飛機視情維修改革實踐來看,在加強機上故障檢查深度和范圍的基礎(chǔ)上,近200項機載航空電子產(chǎn)品中,離位后分解修理僅為55項（占28%）,其余均開展視情維修,必將有效緩解該型飛機大修時航空電子產(chǎn)品的維修保障壓力。

4 視情維修的發(fā)展方向

4.1 基于性能的視情維修是較好的全壽命保障措施

基于性能的視情維修是基于性能保障（PBL）的有效手段,可充分發(fā)揮基地級維修保障單位的主觀能動性,是通過軍民融合,應(yīng)用“四新”技術(shù)有效提升現(xiàn)役裝備保障能力和水平的最佳途徑。據(jù)統(tǒng)計,通過實施合同化購買服務(wù)的PBL模式,美國武器裝備的可用性提高了20%～40%,成本最多減少了15%[7]。美軍F/A-18E/F戰(zhàn)機、C-17戰(zhàn)術(shù)運輸機通過PBL模式,應(yīng)用“四新”技術(shù)代替過時、性能不穩(wěn)定的元器件、材料,保證裝備固有性能的可靠性,使C-17的能執(zhí)行任務(wù)率始終保持在85%左右,戰(zhàn)斗機可用度平均達(dá)到了72%[8]。

4.2 自主式保障是未來航空裝備維修保障的發(fā)展方向

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,四代以上軍用航空裝備均設(shè)計采用先進(jìn)的傳感器技術(shù),并借助各種算法和智能模型來診斷、預(yù)測、監(jiān)控和管理飛機的工作狀態(tài),即將可靠性、維修性和故障預(yù)測與健康管理（PHM）設(shè)計到飛機中,建立了基于性能的自主式保障（AL）系統(tǒng)[8]、涵蓋整個裝備的PHM系統(tǒng),使裝備自身具備了預(yù)測和健康管理能力,故障通報及時,提高了維修保障的針對性和效率,降低了保障成本；故障診斷準(zhǔn)確,自動化程度高；提高了視情維修的快速反應(yīng)能力,且保障系統(tǒng)具有靈活性等突出優(yōu)勢[9],是適應(yīng)視情維修更高的發(fā)展階段,代表了視情維修未來發(fā)展趨勢和方向。視情維修自主保障使維修人員能通過嵌入到裝備中的“監(jiān)控”設(shè)備,及時掌握裝備的工作動態(tài),隨時掌握裝備的運行狀態(tài),大大降低無故障維修對裝備的損壞。裝備狀態(tài)智能化管理,不僅可以對航空電子系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行故障的檢測、定位和隔離,還可對許多非航空電子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和處理,基于狀態(tài)的視情維修是提高新型航空裝備維修效率的關(guān)鍵手段。美軍F-35飛機采用預(yù)測與狀態(tài)管理技術(shù),通過自主診斷自身的健康狀況,在事故發(fā)生前預(yù)測故障,并給出使飛機維修時間最少的解決辦法,有效減少了停場時間,出動架次率達(dá)到了F-16C的1.5～2.3倍[8]。

5 視情維修改革對航空修理企業(yè)的挑戰(zhàn)

5.1 修理模式變革的挑戰(zhàn)

視情維修模式改革以縮短修理周期、節(jié)約修理經(jīng)費、保證修理質(zhì)量、提高裝備完好率為目標(biāo),取消了“機體修理與機載產(chǎn)品同步實施大修”的修理模式,突出了整機故檢的作用,根據(jù)故障檢查結(jié)果開展后續(xù)修理工作,必將對航空修理企業(yè)長期“定時維修”生產(chǎn)組織體系、技術(shù)支撐體系、質(zhì)量保證體系、組織結(jié)構(gòu)設(shè)計、資源配置以及適應(yīng)現(xiàn)有保障模式的工藝流程及工藝分工、飛機交接裝和修理周期、質(zhì)量、成本等造成較大影響。

5.2 拓展技術(shù)能力的挑戰(zhàn)

視情維修的核心是基于狀態(tài),掌握故障預(yù)測技術(shù)、故障快速診斷與排除、狀態(tài)監(jiān)控與信息決策支持技術(shù)等是能否真正做到視情維修的關(guān)鍵,需要全體工程技術(shù)人員迅速適應(yīng)和彌補技術(shù)短板,充分發(fā)揮修理經(jīng)驗,以及對故障信息的統(tǒng)計分析優(yōu)勢,全力參與總師單位“視情維修大綱”“大修技術(shù)要求”等的編制,積極向總師單位提供機載電子產(chǎn)品視情修理建議。同時,開展“三代+”等新型裝備部附件維修工作類型的視情維修分析預(yù)判和研究,增強修理保障能力建設(shè)的有效性。

5.3 知識與技能的挑戰(zhàn)

視情維修模式診斷技術(shù)涉及多種學(xué)科,掌握它需要相關(guān)的專業(yè)知識和一定的理論水平。維修工程技術(shù)人員不但要有實踐經(jīng)驗,還要懂得維修理論,且掌握專門維修技能,才能適應(yīng)視情維修模式改革的挑戰(zhàn)?！白寵C器去工作,讓人去決策”的人機協(xié)作等智能化維修手段,將逐漸在維修作業(yè)中得到使用,對維修人員的專業(yè)知識能力和技術(shù)綜合素質(zhì)提出了更高的要求。例如,洛?馬公司在F-35研制過程中,其主承包商對可靠性與維修性工程師提出了明確要求,要求必須具有工程、數(shù)學(xué)、物理或計算機科學(xué)專業(yè)的學(xué)士學(xué)位；而PHM系統(tǒng)工程師則應(yīng)具有工程（電子工程、機械工程）學(xué)士學(xué)位,且希望有5～8年以上的工作經(jīng)驗[8]。

6 結(jié)束語

視情維修是一種先進(jìn)的維修方式,在國外軍民用飛機的維護(hù)中已廣泛應(yīng)用,也是有效解決我國現(xiàn)役航空裝備完好率和維修保障積壓矛盾的重要手段。作為航空裝備修理企業(yè),一定要在視情維修改革實踐中加深理解、轉(zhuǎn)變思想,通過自主創(chuàng)新和軍民深度融合的戰(zhàn)略合作、技術(shù)合作、合資合作等手段,建立基于視情維修的生產(chǎn)組織、技術(shù)管理、質(zhì)量管理和器材保障等修理保障新體系,以維修保障需求和實際問題為導(dǎo)向,針對性地開展“四新”應(yīng)用修理保障技術(shù)研究,將一些“四新”技術(shù)和方法引入裝備的維修保障工作,提升現(xiàn)役主修裝備快速維修保障能力和飛機機群的完好率。

[1] 任翀,趙大磊,左傳友. 裝備視情維修技術(shù)發(fā)展前景研究分析[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品,2015(10)(下).

[2] 黎漫斯,陳春良,張惠霞,尚永爽. 視情維修條件下艦載機維修保障的動態(tài)分析[J].電光與控制,2014(3).

[3] 李鄭琦,陳躍良.飛機視情維修策略及模型研究[J].航空科學(xué)技術(shù),2011(3).

[4] 宋彪,王旭.飛機視情維修的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J].中國民航大學(xué)學(xué)報,2012(5).

[5] 郝世勇,劉震霆,駱彬.視情維修在機載設(shè)備中的應(yīng)用[J].科學(xué)時代,2011(9).

[6] 朱斌,栗琳,王緒智.“基于狀態(tài)的維修”在美軍裝備維修中的應(yīng)用[C].發(fā)展軍民兩用維修技術(shù)提高裝備維修保障能力學(xué)術(shù)研討會,2008.

[7] 王崑聲,袁建華 等.國外基于性能的保障模式的實踐及啟示[J].中國航天,2011(9).

[8] 張寶珍 主編.國外新一代戰(zhàn)斗機綜合保障工程實踐[M].北京:航空工業(yè)出版社,2014.