电子装备RCM实施方案研究*

齐明亭 王杰英 王建成

(92330部队 青岛 266102)

电子装备RCM实施方案研究*

齐明亭 王杰英 王建成

(92330部队 青岛 266102)

介绍了维修思想的发展和主要维修策略,探讨了以可靠性为中心的维修(RCM)思想的实质及实施方法,并将其应用到某作战平台电子装备的维修保障中,取得了较好的使用效果。

电子装备;可靠性;维修

Class NumberTH17

1 引言

装备维修是保持、恢复乃至提高军队战斗能力的重要因素,而装备的维修保障已不是由少数维修人员进行的具体维修作业范畴的问题,而是涉及到军队组织指挥、人员训练、制度法规、装备性能、保障资源等多方面因素问题,需要系统地加以研究和规划。正是在这样的背景下,维修不仅需要技术,而且需要理论,需要研究修理保障的基本规律。

2 维修思想的发展

维修思想的发展主要经历了4个阶段[1]。第1阶段是随坏随修的维修思想阶段,此阶段延续到第二次世界大战为止,当时的工业背景是设备机械化程度不高,设备比较可靠且易于修复,对维修的依赖性较弱。

第2阶段是定期翻修的维修思想阶段,截止到20世纪60年代,由于第二次世界大战期间,设备的数量大幅增加、结构日益复杂,生产依赖于设备,人们重视了对设备的预防性维修,这种维修思想在预防机械故障、减少严重生产事故方面发挥过很大作用。以上这2个阶段的维修思想有时也称为传统的维修思想。

第3阶段是指到20世纪90年代这一时期。由于20世纪60年代后,设备的机械化、自动化、电子化和信息化等技术发展迅速,技术进步促进了诸如故障模式影响及危害性分析、专家系统等支持维修决策的新手段;机内自动测试状态监测等新的维修技术更加注重设备的可靠性设计与维修性设计等新的思想观念出现。出现了主动维修思想、以利润为中心的维修思想和以可靠性为中心的维修理论等现代维修思想或理论。

第4阶段是从20世纪90年代一直到现在[2],环境、资源、人口成为当今人类社会面临的三大问题。在这一阶段,维修思想开始从更加强调环境、资源的角度加以发展,出现了绿色维修思想、为了未来投资的维修思想和再制造工程的维修思想3种有代表性的先进维修思想。

3 维修策略介绍[3]

随着维修思想的不断发展,维修的方法策略也不断丰富,维修的技术含量不断提高,从国内外设备检修的历史和现状来看,大致有四种策略。

3.1 事后维修

事后维修是在设备事故基础上进行的检修。这种检修是被动的,能造成很大的经济损失,特别是灾难性事故,后果更为严重,危及人身和设备安全。这种停机检修往往是突然发生的,不能准备好维修用的合适的资料、工具和零备件,因此检修周期也会拖得很长。

3.2 预防维修

这种维修方式是在定期基础上对机器进行拆卸检修,检查机器的各个关键部位,并按规范更换一些零部件。因为这种维修方案是按计划进行的,维修前可以做好充分准备,因此能够在检修期内及时地排除一些毛病,防止潜在的事故发生。这种维修方案的缺点是在工厂中定期停车检修要付出许多人力、物力并损失许多时间,而且定期检修的合适期限很难确定,以致影响机器的正常运行。

3.3 预测维修

这种维修方式是建立在机器状态基础上的,利用完善的监视和分析诊断系统,可以及早发现机器的异常现象,并分析诊断出故障原因,通过调整工作条件或减小负荷,使机器维持正常运转,直到必须对机组进行检修时在停机。因为在维修前充分准备,又能判断出机组的故障及发生部位,所以大大减少维修所用的时间。

3.4 主动维修

主动维修是为了永久地消除设备部件的故障和失效。其目标是经过周密细致的调查分析和矫正技术处理,主动消除故障的根源、延长设备的寿命。

综上所述,生产和维修是辩证统一的,二者相互促进,啮合地不断向前推进。随着社会生产力水平的不断提高,促进了维修思想的发展,极大地推动了维修事业的进步。目前,从部队装备维修的实际情况和需要来看,在众多的维修思想中,以可靠性为中心的维修对军用装备的维修保障是最实用、最可行和最必要的。

4 RCM的思想实质

以可靠性为中心的维修方式是预防维修、预测维修和主动维修三者结合,以可靠性理论为基础发展起来的一种维修方式。它是根据预测维修提供精确的设备状态数据,选用预防维修或主动维修,或两者结合,使之采用的技术更为完善,经济更为合理。它兼具主动维修、预测维修和预防维修的优点,它的主要观点如下[4]。

1)只有损耗性故障才与时间有关,随机性故障是与时间无关的,再多的定期维修也无济于事,而可靠性是设备设计后所具有的固有特性;

2)复杂设备和系统(除某些主导性损耗故障外)多属于随机性,浴盆曲线对此类产品不适用;

3)在采用冗余技术进行可靠性设计的情况下,一个元器件、零部件、设备成分系统的故障不一定造成整个系统的故障;

4)定期维修是不能预防早期故障和随机故障的,应该采用保护、监测和自诊断等方法来消除或减弱故障后果;

5)提出了潜在故障、隐蔽故障、多重故障的概念,使维修工作更具有理论性和科学性;

6)定期维修并不是“预防维修”的唯一方式。

5 RCM分析的基本问题和过程[5]

按照SAE JA1011第五章的规定,RCM分析必须按顺序回答标准中所规定的7个问题的过程。

1)功能:在具体使用条件下,设备的功能标准是什么?

2)故障模式:什么情况下设备无法实现其功能?

3)故障原因:引起各功能故障的原因是什么?

4)故障影响:各故障发生时,会出现什么情况?

5)故障后果:各故障在什么情况下至关重要?

6)主动故障预防:做什么工作才能预防各故障?

7)非主动故障预防:找不到适当的主动故障预防措施应怎么办?

回答上述7个问题,必须对设备的功能、功能故障、故障模式及影响有清楚明确的定义,为此必须通过“故障模式及影响分析(FMEA)”对设备进行故障审核,列出其所有的功能及其故障模式和影响,并对故障后果进行分类评估,然后根据故障后果的严重程度,对每一故障模式做出是采取预防性措施、还是不采取预防性措施待其发生故障后再进行修复的决策,如果采取预防性措施,应选择哪种办法。RCM分析中对故障后果的评估分类和预防办法的选择是依据逻辑决断图进行的。

6 建立RCM体制的步骤

6.1 成立RCM工作组

由与装备保障机关相关领导及主要负责人员、熟悉RCM原理与分析过程的专家和熟悉设备结构与维修的人员共同组成,制定系统、完备的制度和标准,进行RCM理论的推广、培训及应用。

6.2 选择重点设备

重点设备选择主要是考虑对象在整个系统中安全性、可靠性、维修成本、生产效率等方面的重要性,重要的设备应首先进行RCM工作。

6.3 相关信息收集

重点收集装备质量和可靠性信息,并利用可靠性理论和技术对测试设备及其部组件的可靠性状况进行分析、评定和估算,通过可靠性评估工作可以得到测试设备的许多可靠性参数,这些参数主要有:测试设备及其部组件的平均故障率(λ)、平均故障间隔时间(M TBF)、使用寿命或翻修周期(检测或检修周期)等,为随后的维修工作作技术准备。

6.4 逻辑分析决断

按照故障后果可能影响安全性、任务完成性和经济性的先后顺序,对导弹测试设备的维修项目进行逻辑分析决断,确定是否需做维修工作和采用何种维修方式,建立逻辑分析决断图。

6.5 建立RCM维修大纲

根据逻辑分析决断图及相关信息分析结果,整理维修级别、维修间隔时间、维修类别等情况,建立RCM 维修大纲,指导维修活动。

6.6 修正与改进

每完成一次维修工作,都要将RCM研究的结果与原先制定的维修大纲进行对比,并进行必要的修正与改进,以便为以后的维修工作提供科学的资料。

7 RCM应用实例

根据部队战训任务要求和需求,对某大型复杂作战平台的电子设备进行了 RCM 应用研究。本平台电子装备有进口型和国产型两种状态,部分设备进行了改换装,属新装备,其他设备服役期较长,有的已服役10年以上。

首先,我们通过汇报和申请得到了上级机关的认可和领导的支持,成立了RCM工作组。针对新装备装备部队时间短技术储备不足和老装备备品备件生产断线保障困难等实际情况,重点选择了平台上的关键设备进行相关信息收集和RCM分析,结合部队维修保障工作机制,建立了逻辑分析决断图,如图1所示。

图1 某作战平台电子装备维修的逻辑分析决断图

根据上述逻辑决断图,我们建立了RCM维修大纲,以规范指导日常维修保障工作的决策过程,并根据实施情况,对其进行了修订。通过RCM方法的实施,提高对该作战平台电子装备维修保障的科学性,降低了保障费用,提高了保障效率。

[1]吴建中,何海龙,陈志兵,等.维修思想发展综述[J].装备指挥技术学院学报,2003,14(3):20～22

[2]甘大波.维修策略的思考[J].煤炭技术,2003,22(11):18

[3]张文建.建立以可靠性为中心的维修体系[J].Application(应用广场版),2004(5):61

[4]钟云峰,谭树彬.以可靠性为中心的维修[J].研究探讨,2006(3):80～81

[5]贾希胜,程中华.以可靠性为中心的维修发展动态[J].军械工程学院学报,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

齐明亭,男,高级工程师,研究方向:艇船雷声装备技术保障。王杰英,男,高级工程师,研究方向:艇船通信

装备技术保障。王建成,男,工程师,研究方向:艇船航海装备技术保障。