浅析以可靠性为中心的维修思想在航空维修中的应用

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1、浅析以可靠性为中心的维修思想浅析以可靠性为中心的维修思想在航空维修中的应用在航空维修中的应用姓名：李玉亚班级：0708302学号：070820223摘要：摘要：通过介绍可靠性维修思想的发展历程以及可靠性和维修性的基本概念， 简要阐述了以可靠性中心的维修思想的内容，以及其主要维修方法。文章最后 又总结了我国以可靠性为中心的维修思想的应用和不足。 关键词：关键词：可靠性 维修性 RCM 1.1.引言引言 可靠性和维修性理论是以装备的寿命特征和维修问题作为研究对象，自从 以可靠性为中心的维修思想应用于航空维修以来，对保证航空维修质量和飞行 安全产生了重大影响，同时业给民用航空维修业带来了巨大的经济效

2、益。 在初期发展中（20 世纪 30-40 年代） ，可靠性问题只是应用于军用航空电 子设备，它的提出最早也是在美国军用航空部门。在发展中期（20 世纪 50-60 年代） ，工程技术人员和数学家们运用概率论与数理统计知识对产品可靠性问题 进行了大量的定性和定量研究。自此，可靠性理论便从概率论与数理统计上发 展成为一门新学科，同时也被应用于航空、航天、尖端武器和电子等行业以及 许多工业部门。进入 21 世纪后，可靠性问题已完全国际化，与产品可靠性相 关的产品维修性、测试性也越来越受重视。进而以可靠性为中心的维修理论 （RCM）在航空维修中得以应用。先进理论思想的应用加速了航空维修的发展， 使得

3、保证航空器质量和飞行安全的同时也降低了维修成本和维修工作量。 2.2.可靠性的概念可靠性的概念 可靠性指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。该定义 的要素是三个“规定”:规定条件、规定时间、规定功能。规定条件包括使用时 的环境条件和工作条件，如温度、湿度等。不同的规定条件下产品的可靠性不 同。规定时间指产品规定的任务时间。随着任务时间的增加，产品出现故障的 概率增 加，可靠性下降。要确定产品规定的环境条件、工作条件和任务时间，必须对 产品的寿命剖面和任务剖面进行分析研究。规定功能指产品规定的必须具备的 功能及其技术指标。产品功能的多少和其技术指标的高低，直接影响到可靠性 指标的高

4、低。只有规定了清晰的功能和性能界限，才能明确产品的故障判据。 可靠性的概率度量称为可靠度，即产品在规定条件和规定时间内完成规定 功能的概率。它是时间的函数，表示为:以可靠性位中心的维修（Reliability CenteredMaintenance，简称 RCM） ， 是指以对重要维修项目的可靠性分析，特别是以故障模式影响分析为基础，以 维修工作的适用性、有效性和经济性为决断准则，确定是否进行预防维修工作， 并确定工作的内容、维修级别和维修时机。以最小的维修资源消耗来保持或恢 复航空器及其装备的固有可靠性和安全性。 3.3.维修性的概念维修性的概念00tNtrNR式中: 可靠度函数;tRt=0

5、 时，在规定条件下工作的产品数;0N在 0 到 t 时刻的工作时间内，产品的累计故障数。tr维修性指产品维修的难易程度，即产品在规定条件下和规定时间内，按规 定程序和方法进行维修时，保持或恢复到其规定状态的能力。维修性是产品固 有属性，反映了及时、有效、经济的维修目标，其好坏直接影响到维修工作量 的大小。规定条件主要指维修机构和场所，及相应人员与设备、工具、备件、 技术资料等 资源条件。规定程序与方法指按技术文件规定采用的维修工作类型、步骤、方 法。显然，条件、程序和方法不同，在规定时间内完成同一产品维修的可能性 也不同。 在维修中常常需要检测和隔离故障。随着产品的复杂化，测试能力即能否 及时

6、准确地检测、隔离故障，并确定故障状态，己成为与维修密切相关的一种 独立的质量特性一测试性。本文中的维修性包含测试性。从寿命周期费用的观 点出发，仅提高产品可靠性不是最有效的方法，必须综合考虑可靠性和维修性 才能获得最佳的结果。 维修性的概率度量称为维修度，即产品在规定条件下和规定时间内，按照 规定程序和方法进行维修时，保持或恢复其规定状态的概率。可用 下式表示: tTPMt式中: 维修度函数;T 在规定约束条件下完成维修的时间;t 规定的维修时间。4.航空维修方式航空维修方式 在维修理论的变革中,美国民航界得出的结论是:应根据飞机及地面设备上每个 项目的功能、故障、故障原因和故障后果来确定需做

7、的维修工作,确定这些工作 是属于什么方式的。目前航空业主要应用的维修方式包括:定时维修、视情维修 和事后监控三种。 4.1 定时维修 定时维修是指不管-个具体项目的状况如何而将其按规定的时间来作分解检 查、修理、翻修或报废,以预防故障的发生。按照新的维修思想,定时维修的适 用范围是有一定限制的,其应用须具备以下三个基本条件: (1)可靠性理论的计算可以证明,定期翻修对于偶然故障是无效的,故定时维 修只适用于确有耗损故障的项目。 (2)即使对确有耗损故障的项目,还要求该项目在到达耗损期时无故障生存 率足够大时才行。因对可靠性差的项目来说,由于早期故障和偶然故障率高,大 部分在耗损期前就出故障而更

8、换了,只有一小部分生存到耗损期。对这样的项目 定寿命只能防止小部分进入耗损期,故对项目总体的可靠性控制作用是不大的。 (3)在别的维修不适用时才用。 定时维修的适用范围虽不很大,但它仍常是不可少的,在防止发生少数危害 安全的故障上仍起重大作用。 4.2 视情维修 现代维修理论认为,有些耗损故障在临近发生功能故障前的故障状况潜 在故障是可以鉴定的。视情方式就是通过故障发展状况的不断监控,在出现 潜在故障时更换项目。以避免发生功能故障;因而它也是一种预防性的方式,是 tM一种事前不断监控项目状况的方式。它能较充分地利用每个适用项目的潜力,故 是一种比较理想的预防维修方式。 根据视情维修的定义可看出

9、,适用于视情维修的项目应具备以下一些条件: (1)确有发展缓慢的耗损故障。由于视情检查是逐次进行的,故发展迅速的 耗损故障就不适用了,当然偶然故障就更不适用了。 (2)除眼睛和飞机地面设备上的仪表外,往往还要有适当的监控手段,如无损 探伤手段、机载综合数据系统等。 (3)要有确实能反映项目状况的一二个参数及参数标准。 (4)要有良好的视情设计,即检查可达性好,适用于监控。 视情检查的检查周期开始是按设计估算、研制试验和类似项目的使用经验 确定的,并为了安全起见,开始是保守的,以后用抽样检查的方法逐步延长。一般 来说,第一个周期要长到能看出故障的始发迹象,以后的周期要短到不致于漏检 潜在故障。项

10、目改型或用旧后,周期也需要重新修订。 4.3 事后监控 事后维修适用于其故障不直接危害安全的项目。它适用于故障系偶然性的 复杂项目、故障规律不清楚的项目、和故障虽属耗损性的但用事后维修更经济 的项目。当然,每个特种设备上适用事后方式项目的数量多少,需要按照特种设 备设计特性的具体情况而定。采用事后维修并不是放松了维修要求或安全性的 控制,这不仅在于它的应用是以用于不危害安全的故障为前提的,还在于它必须 要有一个有效的数据收集分析系统来作事后监控。这个系统不仅用于监控事后 维修项目的可靠性,也用于事后监控定时或视情项目总体的可靠性状况和性能状 况,以确定原定的方式、周期或检修内容是否有效,是否需

11、要修改设计。总体来 说,事后方式是监控整个特种设备的可靠性安全性和维修大纲的有效性,所以实 际在管理和工程中它比预防维修方式提出了更高的要求。 5.5.对以可靠性为中心的航空维修思想在我国应用实践的几点思考对以可靠性为中心的航空维修思想在我国应用实践的几点思考 用可靠性方法控制的维修,已经是世界航空界普遍采用的航空维修方式。我 们与国外先进航空维修企业的可靠性管理思想还有很大差距,先进维修思想观念 的发展和完善也为我国航空装备维修工作提出了要求和有益的启示: (1)必须在以可靠性为中心的航空维修思想的指导下,不断修订、贯彻现行 的维修技术大纲,采用新技术,改进维修手段、维修工艺和维修方法,必须

12、改变单 一的定时维修方式,转而采用定时维修与视情维修相结合的方式,必须以原位检 测取代离位检测作为主要的故障检测方法。 (2)应加速维修数据收集分析系统的建设、加强维修手段的研究和推广。充 分利用计算机、局域网和互联网等科技手段,建立服务于以可靠性为中心的维修 的可靠性数据管理系统,以便对各种维修问题进行决策,不断提高维修工作的科 学性、安全性和经济性。 (3)必须搞好维修力量的建设。首先是改进现有的检测仪器和测试手段,全 力提高航空维修的可靠性,确保维修质量。其次要培养一批具有丰富的维修实践 经验的骨干,能正确理解国外的新维修思想并结合实际用于制订各特种设备的维 护规程和大修规范,了解设备的性能、可靠性和维修性设计,能参与制订有关的 规范、提出有关的指标、协助设计部门进行维修性等有关设计。再次,培养一批 具有综合技术保障知识和较强技术保障能力,熟悉高技术航空装备性能,掌握航 空科技和航空维修新技术的新型机务工作指挥管理人才。 总之,通过维修可靠性管理工作的开展,可以对飞机可靠性状况的动态监控分析,实现对飞机维修方案的动态评估管理,有效地促进了预防性维修工作的开 展,提高飞机的利用率,减少航材备件的需求和资金占用。最终使我们的航空维 修工作达到更高的安全标准、满意的可靠性水平和良好的经济效益。