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(1.中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心,四川 綿陽(yáng) 621000; 2.北京航天測(cè)控技術(shù)有限公司,北京 100041)
2.4米跨聲速風(fēng)洞是一座大型暫沖式跨聲速風(fēng)洞,也是目前國(guó)內(nèi)最大的高速風(fēng)洞,具有試驗(yàn)段尺寸大、試驗(yàn)Re數(shù)高、模擬真實(shí)、試驗(yàn)精度高等優(yōu)點(diǎn),是我國(guó)大型飛機(jī)和先進(jìn)武器型號(hào)的主力試驗(yàn)風(fēng)洞,其試驗(yàn)裝備保障能力直接關(guān)系到型號(hào)研制的數(shù)據(jù)質(zhì)量和時(shí)間節(jié)點(diǎn),是提高風(fēng)洞試驗(yàn)質(zhì)量效率的關(guān)鍵。
近年來(lái),隨著我國(guó)武器裝備研制進(jìn)程的加快,風(fēng)洞的試驗(yàn)任務(wù)也日益繁重。2.4米跨聲速風(fēng)洞作為主力試驗(yàn)風(fēng)洞,承擔(dān)了大量先進(jìn)型號(hào)的地面氣動(dòng)力試驗(yàn)任務(wù),年運(yùn)行試驗(yàn)任務(wù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了設(shè)計(jì)指標(biāo),風(fēng)洞設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn),因設(shè)備疲勞、老化以及故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)帶來(lái)的維修耗時(shí)、經(jīng)濟(jì)損失呈逐年上升趨勢(shì),以定期人工檢修為代表的“定期維修”和故障后開(kāi)展修理工作的“事后維修”,已經(jīng)不能滿足風(fēng)洞運(yùn)行的需要。
在此背景下,為了加強(qiáng)對(duì)大型暫沖式風(fēng)洞各試驗(yàn)部段的性能監(jiān)測(cè)與診斷能力,提高試驗(yàn)裝備的可靠性和穩(wěn)定性,本文應(yīng)用了增強(qiáng)型的基于狀態(tài)維修(OSA-CBM+)的新型裝備維修模式[1],從狀態(tài)監(jiān)控、信息共享、智能診斷、趨勢(shì)預(yù)測(cè)以及維修決策等方面,利用開(kāi)發(fā)的軟硬件工具,設(shè)計(jì)了2.4米跨聲速風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)并部署應(yīng)用,很好的解決了風(fēng)洞裝備維修及時(shí)性、預(yù)見(jiàn)性、有效性不足的難題,初步建立了視情維修保障體系,提高了風(fēng)洞的試驗(yàn)質(zhì)量和效率,并為其他類似高速暫沖式風(fēng)洞自主式裝備維修系統(tǒng)建設(shè)打下了基礎(chǔ)。
視情維修是一種基于對(duì)裝備的故障狀態(tài)進(jìn)行提前預(yù)測(cè)、及時(shí)診斷、適度維修的保障技術(shù),按照技術(shù)狀況作為維修時(shí)機(jī)控制標(biāo)準(zhǔn),為發(fā)現(xiàn)潛在故障而進(jìn)行的維修活動(dòng)[2-3]。
開(kāi)展大型暫沖式風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)設(shè)計(jì),需要重點(diǎn)滿足如下需求:
1)風(fēng)洞在線監(jiān)控與實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)需求。風(fēng)洞屬于長(zhǎng)期、多次、間歇運(yùn)行裝備,其中的機(jī)械、機(jī)電設(shè)備故障受到工作載荷沖擊、疲勞影響,壽命呈遞減趨勢(shì),因此風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)應(yīng)基于風(fēng)洞中重點(diǎn)設(shè)備的在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),實(shí)時(shí)開(kāi)展故障診斷與預(yù)測(cè),實(shí)現(xiàn)故障早發(fā)現(xiàn)、維修更及時(shí);
2)開(kāi)放式與兼容性要求。風(fēng)洞是機(jī)電液氣多專業(yè)綜合的大型試驗(yàn)裝備,其中涉及到的多種類型設(shè)備故障機(jī)理差異大,故障模式多種多樣,要求風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)中的診斷、預(yù)測(cè)技術(shù)能夠適應(yīng)多專業(yè)特點(diǎn),具有開(kāi)放性和兼容性;
3)可靠性要求。該系統(tǒng)與風(fēng)洞測(cè)控系統(tǒng)同步運(yùn)行、互不干涉;盡量選取現(xiàn)成或成熟的技術(shù)和設(shè)備,在投入運(yùn)行后,能夠確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地長(zhǎng)期運(yùn)行,利用備份、冗余等技術(shù)手段和措施,排除各種可能因素的干擾和影響,保證系統(tǒng)按設(shè)計(jì)要求發(fā)揮正常作用;
4)標(biāo)準(zhǔn)化和開(kāi)放性:系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的技術(shù)和設(shè)備應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或業(yè)界標(biāo)準(zhǔn),為系統(tǒng)的擴(kuò)展升級(jí)、與其他系統(tǒng)的互聯(lián)提供良好的基礎(chǔ),為后續(xù)開(kāi)展的裝備性能評(píng)估和壽命預(yù)測(cè)等工作預(yù)留接口。
大型暫沖式風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)按照CBM+體系結(jié)構(gòu)的7個(gè)功能層次,結(jié)合2.4米跨聲速風(fēng)洞的具體特點(diǎn),建立了開(kāi)放式的自主式維修保障系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu),定義了不同層次間的數(shù)據(jù)接口和通訊協(xié)議,主要包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)分析層、綜合應(yīng)用層三個(gè)層次架構(gòu)。如圖1。
圖1 系統(tǒng)層次架構(gòu)
三個(gè)層次的功能分別為:
1)數(shù)據(jù)采集層。
數(shù)據(jù)采集層是自主式維修保障系統(tǒng)的基礎(chǔ),使用了標(biāo)準(zhǔn)的和適配的數(shù)據(jù)接口,完成對(duì)底層傳感器數(shù)據(jù)和其他監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集功能,為分析、診斷、預(yù)測(cè)等上層業(yè)務(wù)提供了可靠和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。此外還需結(jié)合2.4米風(fēng)洞的運(yùn)行特點(diǎn),對(duì)重要部件的振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、溫度和其他電信號(hào)數(shù)據(jù)選擇適合的傳感器和相關(guān)數(shù)據(jù)采集設(shè)備。針對(duì)無(wú)法使用傳感器進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)則可支持通過(guò)交互式電子終端(IETM平臺(tái))來(lái)實(shí)現(xiàn)信息采集、拍照和記錄。
2)數(shù)據(jù)分析層。
數(shù)據(jù)分析層是整個(gè)系統(tǒng)的核心,通過(guò)本地?cái)?shù)據(jù)管理中心實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)洞相關(guān)數(shù)據(jù)的可靠接收、存儲(chǔ)和管理,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)的上層業(yè)務(wù),包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)、性能評(píng)估、壽命預(yù)測(cè)和輔助決策支持四種功能。其中:
狀態(tài)監(jiān)測(cè):通過(guò)對(duì)組態(tài)軟件對(duì)界面和模型開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果、相關(guān)統(tǒng)計(jì)信息、預(yù)測(cè)結(jié)論以及維修保障決策等豐富信息的展示和便捷直觀的人機(jī)交互體驗(yàn)。
性能評(píng)估:對(duì)采集到的被測(cè)對(duì)象的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)估,包括采用故障推理機(jī)進(jìn)行推理、建立各試驗(yàn)裝備故障診斷模型、對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷和具體定位等。
壽命預(yù)測(cè):建立大型暫沖式風(fēng)洞重要部件的壽命模型,并使用基于歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)引擎和預(yù)測(cè)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)洞系統(tǒng)主要部件的壽命預(yù)測(cè)。
輔助決策支持:在性能評(píng)估和故障診斷、預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)與風(fēng)洞業(yè)務(wù)流程相結(jié)合的多要素綜合維修決策,根據(jù)具體維修要求形成最佳維修策略。
此外,結(jié)合該風(fēng)洞領(lǐng)域豐富的專家經(jīng)驗(yàn)和歷史數(shù)據(jù),形成具有更強(qiáng)針對(duì)性、適應(yīng)性、功能完善的專家知識(shí)庫(kù)和診斷、預(yù)測(cè)、決策算法庫(kù),是搭建滿足大型暫沖式風(fēng)洞實(shí)際需求的自主式維修保障系統(tǒng)的重點(diǎn)之一。
3)綜合應(yīng)用層。
綜合應(yīng)用層為整個(gè)系統(tǒng)的表示層,該層主要由大型暫沖式風(fēng)洞裝備管理保障信息化平臺(tái)構(gòu)成,面向三種試驗(yàn)人員的提供不同和多種功能使用。
(1)對(duì)風(fēng)洞試驗(yàn)管理員提供試驗(yàn)過(guò)程的全程管理,包括:獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析裝備狀態(tài)、處理并上報(bào)應(yīng)急事件等;
(2)對(duì)風(fēng)洞運(yùn)行工程師提供試驗(yàn)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行收集和管理,包括:配置系統(tǒng)的功能及參數(shù)、獲取風(fēng)洞實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、查看歷史數(shù)據(jù)、診斷分析故障等;
(3)對(duì)風(fēng)洞試驗(yàn)的裝備管理員提供試驗(yàn)裝備的維修、維護(hù)過(guò)程進(jìn)行全面管理等業(yè)務(wù)功能。
大型暫沖式風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)是一種分布式系統(tǒng),功能實(shí)體分別部署在測(cè)控局域網(wǎng)、自主維修保障系統(tǒng)局域網(wǎng)和科研網(wǎng)。
系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 2.4米跨聲速風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
如圖2,測(cè)控局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)將2.4米跨聲速風(fēng)洞測(cè)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)集中傳輸?shù)阶灾魇骄S修保障系統(tǒng),已達(dá)到充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)綜合診斷的目的。目前風(fēng)洞測(cè)控系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)主要采用PLC90-30、PLC90-70以及PAC3i設(shè)備,將各個(gè)閥門控制系統(tǒng)、姿態(tài)控制系統(tǒng)、充氣密封系統(tǒng)等過(guò)程控制參數(shù)、反饋參數(shù),通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)OPC接口上傳,由自主式維修保障系統(tǒng)局域網(wǎng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行接收管理。
自主維修保障系統(tǒng)局域網(wǎng)提供全部現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備的數(shù)據(jù)接口、存儲(chǔ)、分析與管理功能。具體包括通過(guò)振動(dòng)、應(yīng)變、電參量、聲發(fā)射等數(shù)據(jù)采集設(shè)備,對(duì)風(fēng)洞洞體、閥門等結(jié)構(gòu)、機(jī)械類設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集;并提供基于網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的本地?cái)?shù)據(jù)中心,提供開(kāi)發(fā)與運(yùn)行平臺(tái),構(gòu)建基于數(shù)據(jù)的診斷、預(yù)測(cè)和輔助決策業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)基于狀態(tài)驅(qū)動(dòng)的技術(shù)狀態(tài)管理功能;部分診斷、預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)以及輔助決策的結(jié)論通過(guò)防火墻上傳至科研網(wǎng)。
在科研網(wǎng),除了利用原有的質(zhì)管平臺(tái)(TDM)、資源管理平臺(tái)(EKP),實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)權(quán)限與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理外,為了服務(wù)于視情維修體系,還針對(duì)性設(shè)計(jì)了自主維修保障業(yè)務(wù)管理平臺(tái),通過(guò)接收診斷、預(yù)測(cè)以及維修決策結(jié)論,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與決策過(guò)程的自動(dòng)流轉(zhuǎn),提醒相關(guān)人員進(jìn)行狀態(tài)核驗(yàn)、備品備件準(zhǔn)備、采購(gòu)與入庫(kù)管理、設(shè)備維修信息查詢,實(shí)現(xiàn)維修的完整過(guò)程。
從大型暫沖式風(fēng)洞的特點(diǎn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)劃分,可將2.4米×2.4米跨聲速風(fēng)洞分為洞體結(jié)構(gòu)、閥門系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)四大保障對(duì)象。自主式維修保障系統(tǒng)對(duì)各大保障對(duì)象分別設(shè)計(jì)了相應(yīng)的狀態(tài)采集方式和采集設(shè)備,并依靠自主開(kāi)發(fā)的狀態(tài)檢測(cè)軟件[4],完成對(duì)洞體結(jié)構(gòu)、閥門系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)等多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)接收、處理、顯示功能,同時(shí)將相應(yīng)數(shù)據(jù)分發(fā)給故障診斷模塊和預(yù)測(cè)模塊,并將生成的故障診斷結(jié)果、預(yù)測(cè)結(jié)果、試驗(yàn)運(yùn)行狀態(tài)交由組態(tài)軟件進(jìn)行展示。
狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件依靠WonderWare的組態(tài)軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與前端測(cè)量設(shè)備與自主式維修保障系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能。其采用的是Device Integration Server采集數(shù)據(jù),并使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的OPC傳輸協(xié)議獲取各監(jiān)測(cè)點(diǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù),最終存儲(chǔ)到實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。在操作員站和工程師站,則使用配置好的InTouch組態(tài)軟件客戶端接收并顯示來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)和業(yè)務(wù)層軟件模塊的數(shù)據(jù)。
狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件界面如圖3所示。
圖3 狀態(tài)檢測(cè)軟件界面
故障診斷與預(yù)測(cè)功能是實(shí)現(xiàn)"基于狀態(tài)的維修模式"的核心技術(shù)。針對(duì)采集到的各種參數(shù),提取表征設(shè)備故障/故障征兆的特征參數(shù),采用多種診斷和預(yù)測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)形象直觀的狀態(tài)顯示、自動(dòng)化的故障診斷和預(yù)測(cè)功能。
結(jié)合2.4米跨聲速風(fēng)洞設(shè)備種類多、故障模式復(fù)雜的特點(diǎn),設(shè)計(jì)采用基于狀態(tài)參數(shù)評(píng)估的規(guī)則診斷、故障模型診斷和案例診斷相結(jié)合的方式,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)洞監(jiān)測(cè)對(duì)象的實(shí)時(shí)故障診斷與定位[5]。
故障診斷軟件平臺(tái)的功能框圖如圖4所示。
圖4 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的故障診斷功能框圖
1)規(guī)則診斷:基于專家知識(shí),形成診斷規(guī)則,當(dāng)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)規(guī)則推理機(jī)推理,滿足規(guī)則限制的條件時(shí),表明出現(xiàn)故障情況,輸出診斷結(jié)論并報(bào)警;
2)故障模型診斷:對(duì)于專家知識(shí)難以描述的復(fù)雜故障,通過(guò)對(duì)故障現(xiàn)象的綜合表述、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性分析,設(shè)計(jì)故障模型對(duì)故障加以描述,利用監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)對(duì)故障模型進(jìn)行匹配分析,形成復(fù)雜故障的識(shí)別與診斷結(jié)論;
3)案例診斷:對(duì)于使用中曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的,并且得到了很好解決的故障,建立故障案例庫(kù),故障診斷時(shí),采用模糊匹配的方法進(jìn)行搜索,快速得出故障結(jié)論。
故障預(yù)測(cè)針對(duì)試驗(yàn)裝備的潛隱性故障,通過(guò)深入研究故障原因、現(xiàn)象和規(guī)律,利用檢測(cè)到的相關(guān)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障征兆,并進(jìn)行故障的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)[6]。
故障預(yù)測(cè)軟件平臺(tái)的功能框圖如圖5所示。
圖5 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的故障診斷功能框圖
針對(duì)大型暫沖式風(fēng)洞試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備特性,提供數(shù)據(jù)信號(hào)處理、振動(dòng)趨勢(shì)分析、特征值計(jì)算、故障預(yù)報(bào)以剩余壽命計(jì)算等功能。具體包括運(yùn)行控制管理和實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)服務(wù)兩部分。其中,運(yùn)行控制管理模塊主要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)服務(wù)的啟動(dòng)、停止和狀態(tài)監(jiān)控;新算法模型的加載與調(diào)試;全部模型(衰退模型和預(yù)測(cè)模型)的查詢與管理等功能;實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)服務(wù)主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、特征值提取、故障預(yù)測(cè)、剩余壽命值計(jì)算、趨勢(shì)分析以及精度計(jì)算等功能。
目前,應(yīng)用與不同類型設(shè)備的預(yù)測(cè)算法比較多,考慮到風(fēng)洞中大部分故障預(yù)測(cè)過(guò)程均為將近變換,在2.4米跨聲速風(fēng)洞中主要采用基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的預(yù)測(cè)算法。
輔助維修決策模塊建立維修決策模型和決策優(yōu)化參數(shù)指標(biāo),實(shí)現(xiàn)與風(fēng)洞業(yè)務(wù)流程相結(jié)合的多要素綜合維修決策,形成最佳維修決策,實(shí)現(xiàn)維修決策業(yè)務(wù)的自動(dòng)化和智能化。
輔助維修決策是直接與自主式維修保障系統(tǒng)效能相關(guān)。通過(guò)對(duì)最佳優(yōu)化參數(shù)的配置,結(jié)合風(fēng)洞具體業(yè)務(wù)流程,以及其他要素(如備品備件、預(yù)計(jì)經(jīng)費(fèi)、維修方式、維修人力等),通過(guò)建立維修決策模型,制定維修策略,并實(shí)現(xiàn)維修決策過(guò)程的過(guò)程自動(dòng)化,大大提高了裝備保障的效率,此外,在生成維修報(bào)告后,業(yè)務(wù)管理模塊通過(guò)訪問(wèn)裝備數(shù)據(jù)庫(kù)及時(shí)掌握裝備動(dòng)態(tài)信息。在裝備數(shù)據(jù)庫(kù)中的備品備件數(shù)據(jù)庫(kù)、試驗(yàn)計(jì)劃等的支持下,裝備管理員上報(bào)維修需求并進(jìn)入流程,從而組織維修過(guò)程的實(shí)施。
輔助維修決策模塊的功能架構(gòu)如圖6所示。
圖6 維修決策模塊的功能及工作原理
自主式維修保障業(yè)務(wù)管理平臺(tái)是該項(xiàng)目建設(shè)的重要組成部分,系統(tǒng)平臺(tái)遵循一體化設(shè)計(jì)的思路,采用MVC+LINQ 三層架構(gòu),即模型層(Model)、視圖層(View)和控制層(Controller)。模型層(Model)是實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯以及數(shù)據(jù)庫(kù)的交互,它包括BLL、DAL及Model;視圖層(View)用于顯示數(shù)據(jù)和提交數(shù)據(jù);控制層(Controller)收集View提供的用戶數(shù)據(jù),傳遞給Model,同時(shí)返回Model處理后的數(shù)據(jù)給View,實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求的捕獲和控制請(qǐng)求的轉(zhuǎn)發(fā)。
根據(jù)風(fēng)洞運(yùn)行管理的實(shí)際業(yè)務(wù)需求,將自主式維修保障業(yè)務(wù)管理平臺(tái)模塊化劃分,具體包括:三化管理、實(shí)力管理、日常管理、合同管理、動(dòng)力運(yùn)行、電子檔案和法規(guī)制度七大模塊。裝備管理信息化平臺(tái)的功能組成如圖7所示。
圖7 裝備管理信息化平臺(tái)功能組成
自建成并投入運(yùn)行以來(lái),該系統(tǒng)體現(xiàn)出較好的應(yīng)用效果。系統(tǒng)以洞體結(jié)構(gòu)、閥門系統(tǒng)、測(cè)控設(shè)備等為對(duì)象,基于歷史經(jīng)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算,根據(jù)高速暫沖式風(fēng)洞裝備的故障模式和故障特點(diǎn)選取監(jiān)測(cè)點(diǎn),進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、故障和剩余壽命預(yù)測(cè),實(shí)現(xiàn)預(yù)先性決策和針對(duì)性快速維修。初步的使用結(jié)果表明:
1)實(shí)現(xiàn)了高速風(fēng)洞裝備由事后維修向視情維修模式的轉(zhuǎn)變。
2.4米跨聲速風(fēng)洞自主式保障系統(tǒng)對(duì)影響風(fēng)洞正常運(yùn)行使用的關(guān)鍵系統(tǒng)與部件實(shí)施故障預(yù)測(cè)和剩余壽命預(yù)測(cè),通過(guò)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)并基于預(yù)測(cè)結(jié)果實(shí)施的維修活動(dòng),是在裝備的性能下降階段開(kāi)展,而不是裝備故障后維修,屬于提前預(yù)防性維修,防患于未然,達(dá)到“視情維修”、“預(yù)先修理”的目的。該系統(tǒng)可避免裝備突發(fā)故障、提高參試性能、延長(zhǎng)使用壽命。
2)實(shí)現(xiàn)了裝備管理由分散式經(jīng)驗(yàn)管理向集約式全壽命管理的轉(zhuǎn)變。
目前的裝備日常管理工作中,涵蓋了大量的裝備登統(tǒng)計(jì)工作,這些工作記錄繁瑣、信息量有限,且不宜長(zhǎng)期保存。2.4米風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以秒為單位準(zhǔn)確、詳細(xì)記錄運(yùn)行過(guò)程中風(fēng)洞關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的能力,該系統(tǒng)所建立的裝備數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了裝備全壽命信息記錄,在替代人工的同時(shí)還節(jié)約了大量的資源,實(shí)現(xiàn)了裝備管理由“書本化”到“信息化”的轉(zhuǎn)變。
在裝備維修決策方面,通過(guò)流程再造和建立維修決策模型,實(shí)現(xiàn)了多個(gè)指標(biāo)自主優(yōu)化決策。裝備工作流程再造后,我們將每次的維修情況作為歷史數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)庫(kù),并將這些數(shù)據(jù)庫(kù)作為下次維修決策的主要依據(jù),根據(jù)維修情況重新修正其物理模型,從而得到更加準(zhǔn)確、真實(shí)的預(yù)測(cè)壽命及發(fā)展衰退趨勢(shì)。
3)實(shí)現(xiàn)了風(fēng)洞裝備日常管理由人工模式向自動(dòng)化信息化的轉(zhuǎn)變。
通過(guò)2.4米跨聲速風(fēng)洞自主式維修保障系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了風(fēng)洞狀態(tài)自動(dòng)巡檢,實(shí)現(xiàn)了由分散式、人工的檢查向自動(dòng)化的智能巡檢轉(zhuǎn)變,大大提高了試驗(yàn)運(yùn)行效率,節(jié)省了試驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間。為進(jìn)一步提高信息化水平,本系統(tǒng)建設(shè)時(shí),還重點(diǎn)開(kāi)展了自主式維修保障業(yè)務(wù)管理平臺(tái)建設(shè)工作,系統(tǒng)平臺(tái)遵循一體化設(shè)計(jì)的思路,實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)裝備的三化管理、實(shí)力管理、日常管理、動(dòng)力運(yùn)行、電子檔案、合同管理以及各種法規(guī)制度的統(tǒng)一管理等功能。在信息錄入方面,采用了多種簡(jiǎn)化操作、方便使用的措施,實(shí)現(xiàn)了信息自動(dòng)入庫(kù),大大提高了自動(dòng)化、信息化水平。
自主式維修保障系統(tǒng)是為解決大型風(fēng)洞繁重的試驗(yàn)任務(wù)與設(shè)備維修導(dǎo)致停機(jī)之間的迫切矛盾而設(shè)計(jì)和搭建的,目前系統(tǒng)已經(jīng)投入運(yùn)行使用,運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)滿足了大型風(fēng)洞在狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、故障和剩余壽命預(yù)測(cè)功能上的需求,顯著提高了風(fēng)洞的試驗(yàn)效率,保障了各科研型號(hào)在風(fēng)洞中的試驗(yàn)任務(wù),也為自主式維修保障系統(tǒng)在其他大型風(fēng)洞中的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。