艦船電子設(shè)備維修性分析

時間:2022-09-13 11:13:04

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艦船電子設(shè)備維修性分析

摘要艦船電子設(shè)備在作戰(zhàn)中具有重要的作用,對艦船電子設(shè)備的維修性設(shè)計進行分析,及時將維修性設(shè)計和驗證相結(jié)合,提高艦船電子設(shè)備的維修性水平。對艦船電子設(shè)備的維修性設(shè)計進行分析和闡述,之后提出一套維修性驗證程序。為艦船電子設(shè)備的維修性驗證提供了新的思路。

關(guān)鍵詞:維修性設(shè)計;維修性驗證;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)濟地完成維修工作進行清晰地表征,通常與可靠性、測試性、保障性一起進行分析,因此可以從維修性方向?qū)υO(shè)備進行約束,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,對故障診斷、故障排查、維修工作都提出了更高、更新、更嚴的要求。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、控制臺等都是由艦船電子設(shè)備構(gòu)成的。因此,在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下,使艦船電子設(shè)備具備良好的維修性,對整個作戰(zhàn)預(yù)警系統(tǒng)都極為重要。同時還能夠較好地利用維修保障資源,降低整個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,如何對艦船電子設(shè)備的維修性工作進行評估,從而提高整個艦船電子設(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。針對上述情況,本文從使用者的角度出發(fā),提出了一種綜合驗證艦船電子設(shè)備維修性的方法[2]。

1維修性設(shè)計

在艦船電子設(shè)備的早期論證階段和工程研制階段,對維修性的評估工作主要基于維修性設(shè)計和維修性預(yù)計。通過維修性設(shè)計和預(yù)計工作,可對雷達裝備的維修性能力進行一個初步的評估。1.1維修性設(shè)計艦船電子設(shè)備在系統(tǒng)的總體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計中需同步進行維修性設(shè)計工作,確保系統(tǒng)易檢測、易診斷、易修理,縮短維修時間,提高系統(tǒng)的維修性和可用度。維修性設(shè)計的主要內(nèi)容有:1)應(yīng)對艦船電子設(shè)備的各個模塊進行合理結(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行維修,對這類部件,在安排結(jié)構(gòu)布局時,應(yīng)將它們布置在人工容易達到的位置,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,確保每個部件的檢查和測試點都布置在合適的位置。對于不具備自檢的可更換單元,還需將人工檢測口布置在該可更換單元的附近。2)應(yīng)對艦船電子設(shè)備采取模塊化、互換性和標準化設(shè)計。艦船電子設(shè)備采用模塊化設(shè)計,做到外場維修以更換航線可更換單元(LineReplaceableUnit,LRU)方式進行,內(nèi)場維修以更換車間可更換單元(ShopReplaceableUnit,SRU)進行維修,廠級維修更換SRU和元器件;設(shè)計的模塊可以不受其余模塊的影響,進行調(diào)試和生產(chǎn),更換時直接固定,無需調(diào)整;提高標準化、互換性程度;為了提高產(chǎn)品的維修效率,通過簡化工作流程,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,并準備好備件進行更換;優(yōu)選標準化產(chǎn)品;產(chǎn)品需做某些更改或改進時,要盡量做到新老產(chǎn)品之間能夠互換使用[3]。3)防插錯措施也應(yīng)應(yīng)用于艦船電子設(shè)備的維修性設(shè)計中。人工操作時,無法保證百分之百的投入與準確性,因此可以在設(shè)計中采取一些措施降低人為犯錯的概率,降低其嚴重性,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)印有隸屬號以防插錯,對外連接的插座應(yīng)分別有大、小、針、孔等防插錯措施;對設(shè)備進行標記時,需選擇合適的位置,并選用合適清晰的字體和標識;對產(chǎn)品進行銘牌設(shè)計時,標出型號、制造單位、批號、編號和出廠時間等;本產(chǎn)品中所有的標志都按規(guī)范制作,大小、位置適當(dāng),鮮明醒目。所使用的銘牌和標志需具備良好的可靠性,保證在設(shè)備壽命周期內(nèi)長期有效。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)計特性。應(yīng)注意:防機械損傷,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)計為了驗證維修性設(shè)計是否有效,雷達裝備需要規(guī)定一些定量指標。在艦船電子設(shè)備的設(shè)計階段,一般會對艦船電子設(shè)備的電氣故障平均修復(fù)時間進行規(guī)定。在具體的設(shè)計過程中,可以對電氣故障平均修復(fù)時間進行預(yù)計,該平均修復(fù)時間可以綜合體現(xiàn)整個設(shè)備的維修性設(shè)計水平。因此,可通過對電氣故障平均修復(fù)時間進行評估,來了解該艦船電子設(shè)備的維修性設(shè)計情況。根據(jù)艦船電子設(shè)備的研制總要求,會對艦船電子設(shè)備整機系統(tǒng)的電氣故障平均修復(fù)時間的規(guī)定值進行要求,在整機指標的基礎(chǔ)上,在艦船電子設(shè)備的研制階段,將對各個分系統(tǒng)進行維修性分配和預(yù)計,常常采用等分配法對各個分系統(tǒng)的電氣故障平均修復(fù)時間進行分配,這樣可以保證各個分系統(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)的特點進行維修性預(yù)計。將艦船電子設(shè)備的分系統(tǒng)進行進一步的劃分,獲得各分系統(tǒng)的外場可更換單元,對各個LRU進行維修性預(yù)計。進而獲得各分系統(tǒng)的維修性指標預(yù)計值,對艦船電子設(shè)備的維修性能力獲得一個基本評估,繼而開展后續(xù)通過試驗進行的維修性評估工作。

2維修性驗證程序

對于船舶電子設(shè)備的維修性驗證工作應(yīng)結(jié)合設(shè)備的不同階段進行具體的設(shè)計。維修性驗證應(yīng)是研制方與使用方共同協(xié)作的一個過程,需結(jié)合船舶電子設(shè)備在實際研制過程中的情況確認具體的維修性驗證方法。驗證程序如下:1)將方案階段維修性設(shè)計與分析報告,提供給使用方進行審核,使用方對設(shè)備的維修性設(shè)計實際情況進行初步了解;2)將研制階段研制方設(shè)計的各種技術(shù)圖紙資料提供給使用方進行審核,使用方通過技術(shù)圖紙,可了解到維修可達性的情況,維修通道設(shè)置是否合理,是否采用了合適的防差錯措施等,通過圖紙審查的方式對維修性設(shè)計情況進行初步評定;3)將研制階段對電氣故障平均修復(fù)時間的計算方法提供給使用方進行審核,使用方對設(shè)備的平均修復(fù)時間(MeanTimetoRepair,MTTR)值進行審核;4)將艦船電子設(shè)備外場試驗階段和在役階段通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計獲得的維修數(shù)據(jù)提交使用方審核,對MTTR值進行復(fù)核;5)研制方向使用方提供維修性工作總結(jié)報告,提交使用方進行審核;6)通過試驗與總結(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,針對薄弱部分,提出維修性改進要求,提交使用方進行審核;7)使用方對該裝備的維修性情況作出評價,完成維修性驗證程序。

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,提出了一種維修性驗證方法。利用這種方法,可以對艦船電子設(shè)備的維修性進行分析,有針對性地對艦船電子設(shè)備進行維修性驗證。

作者:吳凌華 代睿 單位:海軍裝備部