可维修性简介

航天科工集团二院二十三所,1 概述 - 维修性（ M ）,产品在规定条件下和规定时间内，按规定的 程序和方法进行维修时，保持或恢复其规定状态 的能力,航天科工集团二院二十三所,1 概述 - 重要性 - 保持可用性,（3）可用性 ：产品在任一随机时刻需要和开始执行 任务时，处于可工作或可使用状态的程度（概率）,MTBF平均故障间隔时间MTTR平均修复性维修时间，即平均修复时间MLDT平均延误时间，包括等待备件、维修人员、 保障设备及运输的时间和行政处理时间,航天科工集团二院二十三所,1 概述 - 重要性- 弥补可靠性不足,（4）提高维修性可弥补可靠性不足,- 可靠性（R）：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力,- M 是通过缩短维修停机时间来提高使用可用性 - R 从延长工作时间来提高使用可用性 - R=1，无M设计,航天科工集团二院二十三所,1 概述 - 维修类型,航天科工集团二院二十三所,1 概述 - 测试性（T）,产品能及时、准确地确定其状态（可工作、不可工作或性能下降），并隔离其内部故障的 一种设计特性,测试：用测试设备测量或评定产品是否满足 规定要求 诊断：对产品进行故障检测和故障隔离的活 动。测试是诊断活动的一部分,航天科工集团二院二十三所,2 维修性工作的主要内容 - 管理(监督与控制),制定维修性工作计划 维修性评审 维修性文件 对转承制方和供应方的监督与控制 建立数据收集、分析和纠正措施系统 (FRACAS)培训,航天科工集团二院二十三所,2 维修性工作的主要内容 - 设计与分析,维修性要求 建立维修性模型 维修性分配 维修性预计 故障模式及影响分析维修性信息 损坏模式及影响分析（ DMEA ） 维修性设计准则 维修性分析 :维修级别,诊断方案,PM ,备件, 工具,维修安全,订购方提供的产品,成熟的产品, 动态迭代过程,航天科工集团二院二十三所,维修性要求是设计的出发点，是验证的依据 直接度量产品维修性的水平，维修性目标具体化 通过维修性建模、分配、预计等工作，把维修性 定量要求结合到产品设计中 通过试验验证考核设计是否达到指标要求,3 维修性定量要求,航天科工集团二院二十三所,3 维修性定量要求 - 典型的维修性参数,航天科工集团二院二十三所,3 维修性定量要求 - MTTR（Mct）,在规定的条件下和规定的时间内，产品在 任一规定的维修级别上，修复性维修总时间与 在该级别上被修复产品的故障总数之比,航天科工集团二院二十三所,3 维修性定量要求 - FDR（rFD）,在规定条件下和规定时间内，用规定的方法正确检测到的故障数与该时间内发生的故障总数之比,航天科工集团二院二十三所,3 维修性定量要求 - FIR（rFI）,在规定条件下和规定时间内，用规定的方法将正确检测到的故障正确隔离到不大于规定的可更换单元的故障数与该时间内检测到的故障数之比,航天科工集团二院二十三所,3 维修性定量要求 - FAR（rFA）,在规定条件下和规定时间内，发生的虚警数与同一时间内故障指示总数之比，用百分数表示,漏警（报）：BITE或其他监测设备指示UUT没有故障，而实际上存在故障的现象,航天科工集团二院二十三所,3 维修性定量要求 典型的基层级维修性指标,航天科工集团二院二十三所,4 维修性定性要求,定性要求为定量要求的补充，达到定量 要求的技术途径和措施 定性要求应转化为维修性设计准则，指导 和规范维修性设计,航天科工集团二院二十三所,4 维修性定性要求 - 一般内容,(1) 良好的可达性：维修部位看得见、容易够得着 (2) 提高标准化和互换性程度 (3) 具有完善的防差错措施及识别标记：设计上采取措施，确保不出差错，出差错后有预警、保护等措施 (4) 保证维修安全：不会遭受电击、机械损伤以及有害气体、辐射等伤害 (5) 贵重件的可修复性：可调整、可局部更换 (6) 减少维修内容和降低维修技能要求：自动检测，自动报警；改善润滑、密封装置,航天科工集团二院二十三所,4 维修性定性要求 - 一般内容（续）,(7) 结构、功能和电气划分 (8) 测试点：外部测试点；内部测试点；上一级维修需要的测试点；测试点优化 (9) 性能监控：监控对安全、关键任务有影响的部件 (10) 综合诊断:BITE、ATE、MTE结合，100% FDR (11) UUT与目标ATE兼容性 (12) 符合维修的人素工程要求,航天科工集团二院二十三所,6 建立维修性模型 - 目的,进行维修性分配、预计和评定，估计或确定 设计或设计方案可达到的维修性水平 当设计变更时，进行灵敏度分析,航天科工集团二院二十三所,6 建立维修性模型 - 物理模型（框图）,维修职能流程图：对产品维修活动的先后顺 序用框图的形式描述，形成直观的流程图 系统功能层次框图：从系统到零件自上而下 的各个层次所需的维修特点和维修措施的系 统框图,航天科工集团二院二十三所,6 - 数学模型示例 - MTTR数学模型,若系统由n个可修项目组成，已知每个可修项目的平均故障率和平均修复时间，则系统的平均修复时间为： (6-1)式中 ： i 第i个项目的故障率 第i个项目出故障的平均修复时间,航天科工集团二院二十三所,7 维修性分配 - 目的,为系统各部分研制者提供维修性设计指标， 以保证系统最终符合规定的维修性要求 明确各转承制方或供应方的产品维修性 指标，以便于系统承制方对其实施管理,航天科工集团二院二十三所,7 维修性分配 - 条件,已确定系统的维修性指标 已确定系统的维修方案（维修级别、维修 资源、维修类型等）和产品功能层次 已完成各功能层次的可靠性分配或预计,航天科工集团二院二十三所,7 维修性分配 - 分配方法 -GJB/Z57,航天科工集团二院二十三所,7 维修性分配 - 分配的步骤,(1) 建立维修性模型 (2) 确定各层次产品的维修频率 (3) 选用合适的维修性分配方法进行维 修性分配 (4) 对分配的结果进行可行性分析、权 衡和或修正,航天科工集团二院二十三所,8 维修性预计 - 目的,预计产品设计或设计方案可达到的维修性 水平，是否能达到规定的指标 及时发现维修性设计缺陷，作为更改设计依据 更改设计时，估计其对维修性的影响,航天科工集团二院二十三所,8 维修性预计 - 条件,已有历史经验数据或相似产品的数据，包括产 品的结构和维修性指标 已确定系统的维修方案和产品功能层次 已完成各功能层次的可靠性分配或预计，有了 故障率的数据,航天科工集团二院二十三所,8 维修性预计步骤,(1) 收集资料和维修性数据 (2) 建立维修性物理模型 (3) 确定设计特性与维修性参数的关系,对可更换件，更换时间主要取决于它的固定方式、 紧固件的型式与数量等 对设备，修复时间则主要取决于设备的复杂程度、 故障检测和隔离方式、可更换件拆装难易等 从类似装备中找出设计特征与维修性参数值的关系,(4) 选用合适的维修性预计方法,航天科工集团二院二十三所,12 维修性设计准则 - 目的,指导设计人员进行产品设计 在研制过程中，尤其在设计阶段中，作为设 计评审的内容,航天科工集团二院二十三所,12 维修性设计准则的制定,设计师系统应组织有经验的研制、生产、使用 等方面的人员及有关专家，总结自己的经验， 吸取国内外类似产品的经验，制定具体产品的 维修性设计准则 设计准则应包括通用准则（总体要求）和各分系 统的设计准则（特殊要求） 设计准则内容应包括维修性定性要求的内容,航天科工集团二院二十三所,12 - 设计准则一般内容 - 简化产品和维修,(1) 优选满足系统性能的各种简化方案 (2) 对产品功能进行分析权衡，去掉不必要的功能 (3) 采用集成度高又有自检测功能的器件 (4) 应设计操作简便而可靠的调整机构，避免反复 调校 (5) 合理安排各组成部分的位置，减少连接件、固 定件，使检测、换件等维修操作简单方便 (6) 减少产品的预防性维修和不工作状态的维修,航天科工集团二院二十三所,12 - 设计准则一般内容 - 可达性,(1) 产品的配置应根据其故障率的高低、维修的难 易、尺寸和质量的大小以及安装特点等统筹安排 (2) 装备的检查点、测试点、检查窗、润滑点、加 注口以及燃油、液压、气动等系统的维护点，应 布置在便于接近的位置 (3) 减少紧固件，或使用快速紧固件，使拆装方便 (4) 要维修的产品，其周围要有足够的操作空间 (5) 远程故障诊断,航天科工集团二院二十三所,12 - 设计准则一般内容 - 标准化和互换性,(1) 优先选用标准化的产品和工具 (2) 为设计、订购、定型和交付，提供和制定各种标准文件 (3) 能安装互换的产品，必须能功能互换 (4) 能功能互换时，可采用连接装置达到安装互换 (5) 产品修改设计时，不要任意更改安装的结构要素，破坏互换性 (6) 装备需作某些更改或改进时，要尽量做到新老产品之间能够互换使用 (7) 最大限度地采用通用的组件、元器件、零部件,航天科工集团二院二十三所,12 - 设计准则一般内容 - 模块化,(1) 产品应划分为机械、电气、电子、机电模块，设计为LRU和SRU (2) 模块能从产品上卸下后检测、调试、维修 (3) 更换到产品上的合格模块应不需要调整或只要简单的调整 (4) 模块应有监测点，使故障可以隔离到模块 (5) 模块的结构尺寸有统一的标准，制造有允许公差和容限， (6) 成本低的器件可制成弃件式的模块，其内部各件的预期寿命应设计得大致相等,航天科工集团二院二十三所,12 - 设计准则一般内容 - 防( 人为 )差错,人的失误和差错造成的故障约占故障总数的1/3 (1) 应设计得不可能发生差错（墨菲定律：进行一项工作，如果存在发生差错的可能性，则差错迟早总会发生） (2) 采用容错技术，即使有差错会提示或告警 (3) 外形相近而功能不同的零部件、重要连接部位和安装时容易发生差错的零部件，应从结构上加以限制、有定位装置或有明显的防差错识别或定位标记 (4) 对可能误操作的零部件应有明显的防错标志,航天科工集团二院二十三所,12 - 设计准则一般内容 - 标志,(1)应执行标准规定的图案、色彩、文字、符号、数码标志 (2)标志在产品的使用和存放条件下应清晰耐用 (3)应在设备的规定位置放置标牌或刻制标志 (4)测试点均应标明名称及必要的数据 (5)润滑点应设置永久性标志，必要时应设置标牌 (6)标志中应能区分英文的小写字母“i”、大写字母“I”和数字“1”之间的区别，能区分英文字母“o”和数字“0”之间的区别,航天科工集团二院二十三所,12 - 设计准则一般内容 - 维修安全性,(1) 可能伤人或把卷人的机械设备、传送设备或 回转机构，应设有联锁保险装置和机械防护装置 (2) 通道口应能使人避免高压、高压放电、高 温、低温、锐利的边缘和尖物、辐射和化学污染 等危害 (3) 对于弹簧、高压、盛装高压气体等维修时需 要拆卸的装置，应设有备用释放能量的结构和安 全可靠的拆装设备、工具 (4) 在危险的部位，应提供醒目的标记、告警 (5) 在便于操作和可达的位置设置紧急断电装置 (6) 维修时，应有防静电措施,航天科工集团二院二十三所,12 - 设计准则一般内容 - 维修经济性,(1) 在满足要求的情况下，应减少维修级别和维修内容，降低对维修人员技术水平的要求和维修作业的难度 (2) 贵重部件应设计为可修复的，并力求设计为可拆卸的单元 (3) 维修费用与成本比高的模块和封装的模块，应设计成弃件式的 (4) 弃件式模块中元器件的寿命应大致相等,航天科工集团二院二十三所,在试验现场，由专职人员使用规定的表格收集与记录维修性试验数据,16 - 试验与评定程序 维修性数据收集与记录,航天科工集团二院二十三所,16 - 表 维修性试验数据采集卡（模板）