艦船電子設(shè)備維修性分析
時(shí)間:2022-09-13 11:13:04
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摘要:艦船電子設(shè)備在作戰(zhàn)中具有重要的作用,對(duì)艦船電子設(shè)備的維修性設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,及時(shí)將維修性設(shè)計(jì)和驗(yàn)證相結(jié)合,提高艦船電子設(shè)備的維修性水平。對(duì)艦船電子設(shè)備的維修性設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和闡述,之后提出一套維修性驗(yàn)證程序。為艦船電子設(shè)備的維修性驗(yàn)證提供了新的思路。
關(guān)鍵詞:維修性設(shè)計(jì);維修性驗(yàn)證;艦船電子設(shè)備
維修性作為裝備的通用質(zhì)量特性,能夠?qū)ρb備是否方便、快速、經(jīng)濟(jì)地完成維修工作進(jìn)行清晰地表征,通常與可靠性、測(cè)試性、保障性一起進(jìn)行分析,因此可以從維修性方向?qū)υO(shè)備進(jìn)行約束,避免維修性成為限制設(shè)備性能提升的因素。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,武器裝備的性能得到提升,技術(shù)復(fù)雜性也越來越高,對(duì)故障診斷、故障排查、維修工作都提出了更高、更新、更嚴(yán)的要求。因此,如何提高大型武器裝備的維修性水平,是所有武器裝備研制方、使用方共同關(guān)注的問題[1]。電子設(shè)備在多種大型復(fù)雜系統(tǒng)中都發(fā)揮著關(guān)鍵作用,尤其在船舶中占據(jù)了較大比例,船舶上的大型武器裝備如雷達(dá)、控制臺(tái)等都是由艦船電子設(shè)備構(gòu)成的。因此,在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下,使艦船電子設(shè)備具備良好的維修性,對(duì)整個(gè)作戰(zhàn)預(yù)警系統(tǒng)都極為重要。同時(shí)還能夠較好地利用維修保障資源,降低整個(gè)壽命周期的維修保障成本,從而提高設(shè)備整體的綜合保障能力。因此,如何對(duì)艦船電子設(shè)備的維修性工作進(jìn)行評(píng)估,從而提高整個(gè)艦船電子設(shè)備的維修性水平,已成為艦船電子設(shè)備研制方和使用方共同面臨的問題。針對(duì)上述情況,本文從使用者的角度出發(fā),提出了一種綜合驗(yàn)證艦船電子設(shè)備維修性的方法[2]。
1維修性設(shè)計(jì)
在艦船電子設(shè)備的早期論證階段和工程研制階段,對(duì)維修性的評(píng)估工作主要基于維修性設(shè)計(jì)和維修性預(yù)計(jì)。通過維修性設(shè)計(jì)和預(yù)計(jì)工作,可對(duì)雷達(dá)裝備的維修性能力進(jìn)行一個(gè)初步的評(píng)估。1.1維修性設(shè)計(jì)艦船電子設(shè)備在系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)中需同步進(jìn)行維修性設(shè)計(jì)工作,確保系統(tǒng)易檢測(cè)、易診斷、易修理,縮短維修時(shí)間,提高系統(tǒng)的維修性和可用度。維修性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有:1)應(yīng)對(duì)艦船電子設(shè)備的各個(gè)模塊進(jìn)行合理結(jié)構(gòu)布局,部分部件故障率較高,部分部件需要較大的維修空間才能夠進(jìn)行維修,對(duì)這類部件,在安排結(jié)構(gòu)布局時(shí),應(yīng)將它們布置在人工容易達(dá)到的位置,并保留足夠的維修操作空間,留存適當(dāng)?shù)目梢暱臻g,使維修人員能夠方便操作。以不影響或者少影響其余未發(fā)生故障的可更換單元為目標(biāo),確保每個(gè)部件的檢查和測(cè)試點(diǎn)都布置在合適的位置。對(duì)于不具備自檢的可更換單元,還需將人工檢測(cè)口布置在該可更換單元的附近。2)應(yīng)對(duì)艦船電子設(shè)備采取模塊化、互換性和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。艦船電子設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì),做到外場(chǎng)維修以更換航線可更換單元(LineReplaceableUnit,LRU)方式進(jìn)行,內(nèi)場(chǎng)維修以更換車間可更換單元(ShopReplaceableUnit,SRU)進(jìn)行維修,廠級(jí)維修更換SRU和元器件;設(shè)計(jì)的模塊可以不受其余模塊的影響,進(jìn)行調(diào)試和生產(chǎn),更換時(shí)直接固定,無需調(diào)整;提高標(biāo)準(zhǔn)化、互換性程度;為了提高產(chǎn)品的維修效率,通過簡(jiǎn)化工作流程,連接件、緊固件、元器件等盡量使用相同類型的元器件,最大程度地減少了零件、部件和組件的種類,從而提高維修效率;要求艦船電子設(shè)備中數(shù)量較大又容易損壞的模塊、組件必須具有良好的互換性和通用性,并準(zhǔn)備好備件進(jìn)行更換;優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品;產(chǎn)品需做某些更改或改進(jìn)時(shí),要盡量做到新老產(chǎn)品之間能夠互換使用[3]。3)防插錯(cuò)措施也應(yīng)應(yīng)用于艦船電子設(shè)備的維修性設(shè)計(jì)中。人工操作時(shí),無法保證百分之百的投入與準(zhǔn)確性,因此可以在設(shè)計(jì)中采取一些措施降低人為犯錯(cuò)的概率,降低其嚴(yán)重性,并能立即發(fā)覺和糾正;產(chǎn)品的內(nèi)部印制板與插槽上應(yīng)印有隸屬號(hào)以防插錯(cuò),對(duì)外連接的插座應(yīng)分別有大、小、針、孔等防插錯(cuò)措施;對(duì)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)記時(shí),需選擇合適的位置,并選用合適清晰的字體和標(biāo)識(shí);對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行銘牌設(shè)計(jì)時(shí),標(biāo)出型號(hào)、制造單位、批號(hào)、編號(hào)和出廠時(shí)間等;本產(chǎn)品中所有的標(biāo)志都按規(guī)范制作,大小、位置適當(dāng),鮮明醒目。所使用的銘牌和標(biāo)志需具備良好的可靠性,保證在設(shè)備壽命周期內(nèi)長(zhǎng)期有效。銘牌示例如圖1所示。此外,還應(yīng)建立設(shè)備的維修時(shí)間模型。艦船電子設(shè)備常常采用串聯(lián)作業(yè)模型,拆裝流程圖如圖2所示。在以上維修性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)注意維修的安全性。維修安全性是指避免維修人員傷亡或產(chǎn)品損壞的一種設(shè)計(jì)特性。應(yīng)注意:防機(jī)械損傷,防電擊,防高溫,防火、防爆、防化學(xué)毒害、侵蝕等,防核事故[4]。1.2維修性預(yù)計(jì)為了驗(yàn)證維修性設(shè)計(jì)是否有效,雷達(dá)裝備需要規(guī)定一些定量指標(biāo)。在艦船電子設(shè)備的設(shè)計(jì)階段,一般會(huì)對(duì)艦船電子設(shè)備的電氣故障平均修復(fù)時(shí)間進(jìn)行規(guī)定。在具體的設(shè)計(jì)過程中,可以對(duì)電氣故障平均修復(fù)時(shí)間進(jìn)行預(yù)計(jì),該平均修復(fù)時(shí)間可以綜合體現(xiàn)整個(gè)設(shè)備的維修性設(shè)計(jì)水平。因此,可通過對(duì)電氣故障平均修復(fù)時(shí)間進(jìn)行評(píng)估,來了解該艦船電子設(shè)備的維修性設(shè)計(jì)情況。根據(jù)艦船電子設(shè)備的研制總要求,會(huì)對(duì)艦船電子設(shè)備整機(jī)系統(tǒng)的電氣故障平均修復(fù)時(shí)間的規(guī)定值進(jìn)行要求,在整機(jī)指標(biāo)的基礎(chǔ)上,在艦船電子設(shè)備的研制階段,將對(duì)各個(gè)分系統(tǒng)進(jìn)行維修性分配和預(yù)計(jì),常常采用等分配法對(duì)各個(gè)分系統(tǒng)的電氣故障平均修復(fù)時(shí)間進(jìn)行分配,這樣可以保證各個(gè)分系統(tǒng)的維修性水平較平均,不存在短板[5]。各分系統(tǒng)將根據(jù)各自分系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行維修性預(yù)計(jì)。將艦船電子設(shè)備的分系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的劃分,獲得各分系統(tǒng)的外場(chǎng)可更換單元,對(duì)各個(gè)LRU進(jìn)行維修性預(yù)計(jì)。進(jìn)而獲得各分系統(tǒng)的維修性指標(biāo)預(yù)計(jì)值,對(duì)艦船電子設(shè)備的維修性能力獲得一個(gè)基本評(píng)估,繼而開展后續(xù)通過試驗(yàn)進(jìn)行的維修性評(píng)估工作。
2維修性驗(yàn)證程序
對(duì)于船舶電子設(shè)備的維修性驗(yàn)證工作應(yīng)結(jié)合設(shè)備的不同階段進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。維修性驗(yàn)證應(yīng)是研制方與使用方共同協(xié)作的一個(gè)過程,需結(jié)合船舶電子設(shè)備在實(shí)際研制過程中的情況確認(rèn)具體的維修性驗(yàn)證方法。驗(yàn)證程序如下:1)將方案階段維修性設(shè)計(jì)與分析報(bào)告,提供給使用方進(jìn)行審核,使用方對(duì)設(shè)備的維修性設(shè)計(jì)實(shí)際情況進(jìn)行初步了解;2)將研制階段研制方設(shè)計(jì)的各種技術(shù)圖紙資料提供給使用方進(jìn)行審核,使用方通過技術(shù)圖紙,可了解到維修可達(dá)性的情況,維修通道設(shè)置是否合理,是否采用了合適的防差錯(cuò)措施等,通過圖紙審查的方式對(duì)維修性設(shè)計(jì)情況進(jìn)行初步評(píng)定;3)將研制階段對(duì)電氣故障平均修復(fù)時(shí)間的計(jì)算方法提供給使用方進(jìn)行審核,使用方對(duì)設(shè)備的平均修復(fù)時(shí)間(MeanTimetoRepair,MTTR)值進(jìn)行審核;4)將艦船電子設(shè)備外場(chǎng)試驗(yàn)階段和在役階段通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)獲得的維修數(shù)據(jù)提交使用方審核,對(duì)MTTR值進(jìn)行復(fù)核;5)研制方向使用方提供維修性工作總結(jié)報(bào)告,提交使用方進(jìn)行審核;6)通過試驗(yàn)與總結(jié),研制方了解到艦船電子設(shè)備各分系統(tǒng)在維修性中的薄弱點(diǎn),針對(duì)薄弱部分,提出維修性改進(jìn)要求,提交使用方進(jìn)行審核;7)使用方對(duì)該裝備的維修性情況作出評(píng)價(jià),完成維修性驗(yàn)證程序。
3結(jié)論
本文在艦船電子設(shè)備現(xiàn)有維修性的基礎(chǔ)上,分析了艦船電子設(shè)備的維修性設(shè)計(jì),提出了一種維修性驗(yàn)證方法。利用這種方法,可以對(duì)艦船電子設(shè)備的維修性進(jìn)行分析,有針對(duì)性地對(duì)艦船電子設(shè)備進(jìn)行維修性驗(yàn)證。
作者:吳凌華 代睿 單位:海軍裝備部