基于系统可靠性的航空器维修性设计研究

摘要：为了能够加强对飞机的合理维护，针对可靠性研究，以及结合航线人员的工作实际，较好的维修性设计对于航线人员来说便显得格外重要。这样的做法使得行业内先进的工作程序得到保障，也促进了航空事业的可持续性发展。

关键词：维修性设计; 规范化管理; 可持续性发展; 可靠性研究; 航线维护

1.研究基于系统可靠性航空器维修性设计的重要意义

就飞机的维护工作来说，本身具有的种类多、专业性强、作业繁琐等特点使得飞机的维护工作成为了一种系统性的机械类维护工作，为了能够降低维修成本，越来越多的航空公司采用单一机队的简单运行模式，这种方式大大节约了航材的储备经费，也简化了维修方式，不涉及过多不同的构型，对于人员的培训和养成也会更加方便和快捷的，并减少了由于维护不用的飞机从而可能带来的印象中不同的维修方式，导致在维护工作中出现偏差。不同的部件具有不同的使用寿命和检查标准，在保障安全性的同时可以最大限度地发挥部件的使用期限。延长部件的在翼使用时间，延长了寿命便是变向的节约成本。并且在总结大量国内外相关文献和分析实际案例的经验过程中来寻求合理地维修性设计，从而将其应用在我国现阶段的航空运输事业发展中，如今的航空产业日检成熟，生产商开始逐渐注重飞机维修性的设计，如何能够快速便捷地更换部件，使不同部件之间尽可能减少干涉，是现在研究的重点。

2.维修的概念

任何产品的维修是指恢复或保持其自身运行或使用寿命的重要手段。维修性是维修非常密切的质量特性之一，是反应产品能否进行维修的特性之一。产品的许多因素都是由维修性设计所决定的[1]，比如，连接方式、维修特点等等，这决定了产品的优劣性。所以，维修性的好坏决定了维修人员对产品进行维修是否容易，而维修性设计决定了产品是否具有良好的维修性，能够应对任何情况下的维修状态。对于维修的人员来说，具备良好的维修方面知识不仅仅是维修工作本身的需要;更重要的是，在参加到产品设计时，有利于提高产品的可维护性，发挥着主导作用，以免在设计完成后，造成产品不便维修的窘境。对于产品的销售或者推广员而言，掌握产品的维修知识，能够在面对客户时，熟练讲解产品在售后方面的自身维修事项和售后负责的维修内容，让客户满意放心的购买产品，提高产品的销量。

维修一词定义是使产品保持或者恢复规定状态所进行的全部活动，而在传统的理念之中，维修工程仅与维修人员所进行的工作有关，与产品的设计与生产没有任何联系。但是随着社会的进步，科技的发展，产品越来越现代化并且复杂化，维修的意义变得更为重要，内容也逐渐增多，包括现在的只要与维修有关的活动都是维修活动。

3.维修的分类

3.1预防性维修

预防性维修是指产品在还没有发生故障之前，就通过检查、发现等手段，对存在的隐患及时采取措施，以使产品处于正常的状态。当我们能够预测故障后果重大或者后果会造成重大经济损失的情况下，通常采用预防性维修的方法。飞机航前的检查，维修人员对飞机所做的勤务工作都属于预防性维修;对于结构上的维修性设计，多数也是针对预防性维修的。

3.2恢复性维修

恢复性维修指的是产品一旦发生故障以后，需要采取一定的维修方法将产品恢复到原有的正常状态，包括锁定、隔离换件、测试等，这也叫非计划维修。例如，航空发动机在飞行过程中遭遇鸟撞，造成部件的毁坏，机务人员对其进行更换。

3.3改善性维修

改进性维修指的是维修人员在维修过程中，通过自身的工作经验和实际情况不断对原有设备存在的技术缺点和维修手段进行改进，以提高设备的整体性能、可靠性和维修性等。

4.维修性分析

故障模式及影响分析，能够快速并且准确的确定故障产生的若干种原因，故障产生部分的破坏模式类型以及故障导致的部分影响，还可以判断维修设计的特征。寿命周期费用指的是在产品的整个使用寿命内，维修所花费的总费用。它也是维修性设计重要的影响因素之一，也是关系到产品是否产生效益的重要参考依据。针对一些维修参数，比如平均维修时间等，其结果是根据预测和估计得出的，这必然存在一定的不确定性。所以正是由于存在这种不确定性，产品长期使用过程中难免会出现一些问题，对于产品就需要进行风险分析。

5.维修性设计分析

简化设计指的是设计师尽可能使产品具有最简单的结构和合适的体积，而不丢失产品原有的工作性能。简化设计主要包括：尽量使产品拥有多种功能;尽可能在一个部件上融合产品的多种功能;尽可能使产品的零部件单一化。

可达性设计是指产品需要维修的部分，能够让维修人员方便接触到的人性化设计。可达性可分为三个方面：第一点看得见，视觉可达，第二点是实体可达，就是身体或者借助一些工具接触到维修部位，这需要设计人员把人体身体条件融入到设计之中;第三点是要有操作的空间。如FJ44航空发动机的所有外场更换件都处于可达性最佳的位置;柴油机气缸体和机体一体时的连杆采用螺钉取代螺栓，大大解决了工具和视线的可达性差的问题。

防差错设计，维修活动大多数情况下是由维修人员来完成的，对于维修人员来说，必定存在操作差错。那么对于产品存在维修差错，可能会造成巨大损失。因此在设计时就应该从结构上解决这一问题。常见的就是“错位装不上”和做标记。

单元体是指产品中的结构整体能够从产品中单独分离，各结构互不影响。当发生故障时，只对产生故障的结构进行修理或者更换，不影响其他部分工作。CFM56-7B有17个单元体，每个单元体通过不同方式连接，拆装每个单元体简单花费时间少。

标准化是指产品采用国际或国家标准的零部件，有助于产品某零部件出现故障后的更换或者出现缺失的补充。互换性是指同种功能的部件能够在实体上交换使用，方便维修和应急。

6.结束语

综上所述，对于飞机进行维护工作的时，是维护过程中遇到的问题或者困难总结起来都是有意义的，是为了控制改进设计，优化调整，从而提高航空器的安全性、便捷性和盈利性。在信息化的时代背景下增强飞机的使用利用率，增强可靠性，对其进行高效的管理和宏观调控，减少无用功，对人力、物力、财力能资源的使用分配更加合理，实现了经济效益的最大化提升。

参考文献

[1]于水利、维修性工程理论与方法[M]，北京：國防工业出版社，2007

[作者简介]姓名：董麟阁，出生年月： 1994年1月，性别：男，籍贯：黑龙江哈尔滨人，民族：汉族，学历：本科，职称：航线维护工程师，研究方向：从事飞机可靠性和维护性航线维护研究。