复杂装备维修性验证方法研究

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摘要:维修性验证是一种确定装备是否达到了规定维修性要求的试验评定方法,针对目前传统的验证方法不适用于复杂装备的维修性验证,本文提出了基于复杂装备功能结构模块的分组验证方法,利用传统的验证方法对相对简单的分组进行验证。为复杂装备维修性的验证提供了新的思路。

Abstract: Maintainability demonstration is a method of evaluating equipment whether meet the requirements. Traditional verification method was not suitable for complex equipment. Present method of grouping verification based on function and structure model of complex equipment, verifies the grouping with traditional verification method, and presents a new method for verification of complex equipment.

关键词:维修性验证;复杂装备;分组

Key words: maintainability demonstration;complex equipment;grouping

中图分类号:TH17 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)10-0072-02

0引言

维修性是装备的一种质量特性,是由设计赋予的使装备维修简便、迅速、经济的固有属性[1]。良好的维修性,不仅可以提高装备效能,维持装备高完好率,而且可以有效降低装备的寿命周期费用,促进装备的持续发展,科学发展。要使装备具有良好的维修性,必须开展一系列的论证、分析、设计、试验、评价等维修性工程。维修性验证是维修工程的重要组成部分,即在装备设计定型、生产定型时,由指定的试验机构或订购方与承制方联合组织的一种正规、严格的检验性试验评定。目的是考核装备的维修性是否实现指标要求[2]。

根据装备使用、维护的特点,结合维修性参数确定的原则,在装备维修性验证中多对平均修复时间MTTR(Mct)进行验证。平均修复时间MTTR是使用最广泛的基本的维修性量度,是在任一维修级别都可以使用的维修性参数[3]。MTTR在装备的使用和维护过程中易于验证和考核,因此不仅可以作为使用参数,还可以作为合同参数。

随着高新技术的发展,装备的复杂程度也不断提高。复杂装备一般由机械设备(硬件部分)、电子设备和软件三部分组成,其维修也相应的包括机械设备维修、电子设备维修和软件维护三部分,而相应的维修性指标的验证也随之变得复杂[4]。复杂装备的MTTR曲线分布不似简单装备服从单一的对数正态分布,而是由于复杂装备各部分MTTR分布不同而整体服从双峰或多峰分布(如图1)。

本文针对这种情况提出复杂装备MTTR分组验证的方法。

1分组模型

本文针对复杂装备MTTR曲线呈现多峰分布提出先分解再分组的方法对复杂装备MTTR进行验证。由于复杂装备集成化程度高,多由很多子系统集合而成,因此先将复杂装备按结构和功能模块划分进行分解。在MTTR验证过程中,电子设备和机械设备的MTTR组成不一致,因此先将复杂装备分为电子设备和机械设备,再分别对两者从子系统、采用的技术、维修特点、维修方案等因素进行分解,如图2所示。

对于各子系统,MTTR曲线分布相对简单,多为单峰分布,可以运用传统的验证方法进行验证。但是由于分系统过多,在验证过程中会造成样本过多,数据难以综合运用,而各分系统MTTR曲线分布之间又存在很多相似性,很多故障样本可以重用,因此可以利用相似学原理按各分系统MTTR曲线分布的相似程度进行分组,对组进行验证,在实践上更加行之有效。可建立曲线相似度模型对MTTR曲线进行相似度分析。曲线相似度模型如图3所示。

曲线之间相似要素取曲线峰值、中值和百份位值(90%),利用相似度计算公式计算曲线之间相似度。

Q(A,B)=■aiq(■■)

其中,ai为各要素的权重,(■■)为单个要素之间的相似度。

根据曲线之间的相似度将曲线进行分组,组中成员都是复杂装备的子系统,MTTR曲线为简单的正态分布,可以运用传统的为修行验证方法进行验证。对组中最具代表性的子系统进行维修性验证,验证结果可以代表整个组的MTTR水平。

2验证模型

在验证模型中,对于简单装备的MTTR验证需要规定要求值Mct,订购方风险β,承制方风险α(α,β一般取0.05,0.1),规定样本数量n?叟30。用下面公式进行计算。

=

c=

其中X为每一样本的试验MTTR值;最后,按照Mct-Z1-β是否成立验证该型装备MTTR是否符合要求。

3结论

本文通过对维修性验证和复杂装备的分析,提出了对复杂装备的分组验证模型。按功能结构将复杂装备分解为子系统,利用相似学原理按MTTR相似程度对子系统进行分组,对组进行验证,可有效避开直接对复杂装备进行验证,有效减少样本数量,减少工作量,又保证了验证结果的精度,为复杂装备的维修行验证提供了新的思路和方法。

参考文献:

[1]甘茂治,康建设,高崎.军用装备维修工程学[M].北京:国防工业出版社,2005.97-98.

[2]甘茂治.维修性试验与验证[M].北京:国防工业出版社,2003.151-154.

[3]邓华伟.计算机辅助民机维修性设计与分析技术研究[D].南京:南京航空航天大学硕士论文,2005.8-10.

[4] 胡志刚等.复杂装备维修性验证仿真方法研究[J].系统仿真学报,2007.8.

[5]MAINTAINABILITY DEMONSTRATION[M].World Publishing Corporation,2000.

[6]周美立.相似系统论[M].北京:科学技术文献出版社,1994.48-58.

[7]张玉柱,胡自伟等. 维修性验证试验与评定统计原理[M]. 北京:国防工业出版社, 2006.10-15.