■ 王龍/中國航發(fā)商用航空發(fā)動機(jī)有限責(zé)任公司

預(yù)防性維修分析的目的是針對新型或衍生型的航空產(chǎn)品制定最低計(jì)劃維修和檢查要求，即維修大綱，它包括維修任務(wù)和維修間隔，決定了維修什么、何時維修的問題。預(yù)防性維修是保證航空器固有設(shè)計(jì)水平和持續(xù)適航性的基礎(chǔ)，為固有可靠性差的項(xiàng)目實(shí)施設(shè)計(jì)改進(jìn)提供必要的信息；當(dāng)航空器的技術(shù)狀態(tài)發(fā)生惡化時，通過預(yù)防性維修可以把安全性和可靠性恢復(fù)到固有水平；通過不斷地優(yōu)化實(shí)現(xiàn)最低的維修費(fèi)用。

1 S4000P標(biāo)準(zhǔn)介紹

S4000P《預(yù)防性維修大綱制定與持續(xù)優(yōu)化國際規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)由歐洲航空航天與國防工業(yè)協(xié)會（ASD）組織編制?；贛SG-3《運(yùn)營商／制造商計(jì)劃維修》標(biāo)準(zhǔn)，建立了關(guān)于預(yù)防性維修大綱制定和持續(xù)優(yōu)化的國際規(guī)范，其考慮了軍民用維修程序的協(xié)調(diào)一致性，目的是提供一種通用維修分析方法，幫助工業(yè)方建立裝備的預(yù)防性維修任務(wù)要求。S4000P標(biāo)準(zhǔn)可以用來確定初始的預(yù)定維修大綱要求，其分析程序以產(chǎn)品的功能、實(shí)際運(yùn)營能力以及保障方案來確定所有預(yù)定任務(wù)和間隔。S4000P標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容主要包括了預(yù)防性維修大綱中對于預(yù)防性維修任務(wù)要求項(xiàng)目（PMTRE）和間隔（PMTRI）制定過程涉及的系統(tǒng)分析、結(jié)構(gòu)分析、區(qū)域分析（含L/HIRF分析）的程序方法，以及服役階段的維修優(yōu)化程序（ISMO）。預(yù)防性維修分析及持續(xù)優(yōu)化的工作過程如圖1所示。

圖1 預(yù)防性維修分析及持續(xù)優(yōu)化的工作過程

2 S4000P系統(tǒng)分析方法

系統(tǒng)分析程序是針對飛機(jī)的系統(tǒng)或子系統(tǒng)，包括動力裝置、部附件、APU等，運(yùn)用循序漸進(jìn)的邏輯決斷分析方法，確定系統(tǒng)的維修任務(wù)和維修間隔。通過識別重要功能項(xiàng)目，分析每個重要功能項(xiàng)目的功能、失效、失效影響及失效原因；判斷失效影響類別，包括明顯的或隱蔽的安全性影響、法律或環(huán)境影響、運(yùn)行或任務(wù)影響、經(jīng)濟(jì)性影響；分析確定適當(dāng)?shù)木S修任務(wù)，包括潤滑/勤務(wù)、操作/目視檢查、檢查/功能檢查、恢復(fù)、報(bào)廢等；針對每個維修任務(wù)確定其維修間隔，最后形成該系統(tǒng)的計(jì)劃維修要求。

2.1 重要功能項(xiàng)目的選擇

在進(jìn)行系統(tǒng)分析前，首先要根據(jù)產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)識別重要系統(tǒng)和部件，一般包括系統(tǒng)、子系統(tǒng)、單元體、部件、附件、單元、零件等，然后通過對以下4個問題進(jìn)行判斷，有一個問題的答案是肯定的，就納入分析備選對象，并確定最高可管理層，作為要分析的重要功能項(xiàng)目，一般是一個系統(tǒng)或子系統(tǒng)。

1）故障影響安全嗎？包括安全/應(yīng)急系統(tǒng)或者裝置。

2）故障導(dǎo)致違背法律要求或?qū)Νh(huán)境有重要影響嗎？

3）故障對運(yùn)行性/任務(wù)有明顯影響嗎？

4）故障對經(jīng)濟(jì)性有重要影響嗎？

2.2 功能失效的確定

選定重要功能項(xiàng)目之后，要確定每一個重要功能項(xiàng)目的功能、功能失效、失效影響和失效原因。

1）功能：項(xiàng)目通常的特性作用；

2）功能失效：項(xiàng)目無法在規(guī)定的限制條件下執(zhí)行預(yù)期功能；

3）失效影響：功能失效的后果；

4）失效原因：功能失效發(fā)生的原因。

2.3 失效影響類別邏輯決斷分析（上層分析）

上層分析需要用功能故障評價來確定故障影響的類別，根據(jù)分析流程（見圖2）的問題進(jìn)行評估，確定以下8種故障影響類別。S4000P較MSG-3更加細(xì)分，并指出了法律/環(huán)境方面的影響。

圖2 上層分析流程圖

1）明顯的安全性影響（FFEC 1）：明顯的功能故障對安全性有影響；

2）明顯的法律/環(huán)境影響（FFEC 2）：明顯的功能故障對環(huán)境或違背法律方面有影響；

3）明顯的運(yùn)行/任務(wù)影響（FFEC 3）：明顯的功能故障對運(yùn)行或任務(wù)能力有影響；

4）明顯的經(jīng)濟(jì)性影響（FFEC 4）：明顯的功能故障對經(jīng)濟(jì)性有影響；

5）隱蔽的安全性影響（FFEC 5）：隱蔽的功能故障對安全性有影響；

6）隱蔽的法律/環(huán)境影響（FFEC 6）：隱蔽的功能故障對環(huán)境或違背法律方面有影響；

7）隱蔽的任務(wù)影響（FFEC 7）：隱蔽的功能故障對任務(wù)能力有影響；

8）隱蔽的經(jīng)濟(jì)性影響（FFEC 8）：隱蔽的功能故障對經(jīng)濟(jì)性有影響。

2.4 維修任務(wù)選擇邏輯決斷分析（下層分析）

下層分析的目的是確定維修任務(wù)，包括勤務(wù)、操作檢查、檢查或功能檢查、恢復(fù)、定期更換和綜合工作。如無工作選擇，則需要重新設(shè)計(jì)。按照分析流程（見圖3）詢問下層邏輯的所有問題，功能失效原因決定是選擇一個維修任務(wù)還是要求重新設(shè)計(jì)。S4000P在開始分析前增加了“是否故障率低于一個閾值”和“是否有監(jiān)測系統(tǒng)可以完全檢測”的判斷。如果“是”，則不需進(jìn)行該分析，開展視情維修等工作；同時，在得出要進(jìn)行綜合工作時增加了對監(jiān)測系統(tǒng)評估的判斷，以便于分析是否可以開展視情維修。另外，S4000P對于分析邏輯的所有問題都要問，MSG-3中對于5、8類所有的問題都要問；6、7、9類中，除了潤滑和勤務(wù)外，其他的問題按照順序，只要有一個問題回答為“是”，則后面的問題不需要再問。

圖3 下層分析流程圖

2.5 確定任務(wù)間隔

在使用前文所述分析方法確定了維修任務(wù)之后，必須確定合適的工作間隔。在確定工作間隔時要考慮以下內(nèi)容：

1）制造廠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和技術(shù)分析；

2）制造廠的數(shù)據(jù)與/或供應(yīng)商的推薦資料；

3）客戶需求；

4）由類似或相同部件和子系統(tǒng)得到的使用經(jīng)驗(yàn)；

5）“工程最優(yōu)估計(jì)”法。

同時，為了獲得維修工作的“最佳的初始”維修間隔，必須根據(jù)所有可用的相關(guān)數(shù)據(jù)，對維修間隔進(jìn)行估計(jì)。

3 航空動力裝置系統(tǒng)分析方法應(yīng)用

根據(jù)S4000P方法開展航空動力裝置系統(tǒng)預(yù)防性維修分析時，首先可以參考S1000D 標(biāo)準(zhǔn)編號系統(tǒng)（SNS）對航空發(fā)動機(jī)的功能進(jìn)行劃分。在完成功能分解后，再在具體的子系統(tǒng)中進(jìn)行物理分解，以此產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，確定開展系統(tǒng)分析的重要功能項(xiàng)目。然后按照以上研究的具體分析方法和流程，對確定的重要功能項(xiàng)目逐一開展預(yù)防性維修分析。

依據(jù)某型發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)資料，對其中的一個重要功能項(xiàng)目——72-20-00風(fēng)扇增壓級單元體開展完整的分析，得到的分析結(jié)果如表1所示。

表1 預(yù)防性維修分析任務(wù)

4 結(jié)束語

在確定航空產(chǎn)品的維修大綱時，民用航空動力裝置的系統(tǒng)分析方法對確定預(yù)防性維修任務(wù)非常重要。本文研究的S4000P以及常用的MSG-3方法都是國際上重要的預(yù)防性維修大綱制定的行業(yè)規(guī)范。雖然目前中國民航局推薦制定飛機(jī)計(jì)劃維修要求時采用最新的MSG-3標(biāo)準(zhǔn)，但S4000P標(biāo)準(zhǔn)也有其優(yōu)勢。特別是在整個產(chǎn)品后勤保障領(lǐng)域ASD系列標(biāo)準(zhǔn)及接口問題上，具有更加完整的論述，邏輯嚴(yán)密，對提升基于正向研制思維的產(chǎn)品后勤保障分析技術(shù)能力具有重要的借鑒意義。