第十章 维修性设计

第十章维修性设计 10 1维修性要求 10 2设计方法 10 3人因和工效学 10 4维修和备件供应 10 5维修性预计和验证 第十章维修性设计 制定维修性目标和方案 将维修性指标分配到部件 实施设计方法 处理次要因素 实施维修性分析预计及评估 是否达到要求 设计完成 确定系统效能和寿命周期费用 Y N 第十章维修性设计 制定维修性目标和方案 将维修性指标分配到部件 实施设计方法 处理次要因素 实施维修性分析预计及评估 是否达到要求 设计完成 确定系统效能和寿命周期费用 Y N 10 1 1度量参数与指标 平均修复时间 MTTR 修复时间中值 最大修复时间 系统平均停机时间 平均恢复时间 MTR 每工作小时的维修工时 MH OH 10 1 2维修概念和程序 除了确定维修性的定量度量指标以外 还需要规定完成维修工作的条件 注意以下几点 哪些单元是要修复 而不是报废或更换的 预防性维修计划及其相关任务 可修单元的每种故障模式所对应的修理级别 如现场 服务中心或工厂 每个维修任务所需的技能水平 工具 测试设备及技术手册 维修通道和备件 库存 的数量 10 1 2维修概念和程序 固有的维修性设计特性 系统停机时间的次要特性 第十章维修性设计 制定维修性目标和方案 将维修性指标分配到部件 实施设计方法 处理次要因素 实施维修性分析预计及评估 是否达到要求 设计完成 确定系统效能和寿命周期费用 Y N 10 1 3部件的可靠性和维修性 维修性指标分配类似于可靠性分配 如果部件故障次数差别很大 那么用这种方法计算出来的MTTR的数值范围将会很宽 第i个部件在系统寿命期内预期发生的故障次数 部件数量 第十章维修性设计 制定维修性目标和方案 将维修性指标分配到部件 实施设计方法 处理次要因素 实施维修性分析预计及评估 是否达到要求 设计完成 确定系统效能和寿命周期费用 Y N 10 2设计方法 设计活动需遵循一下准则 故障隔离与自诊断零件标准化和互换性模块化和可达性修理与更换主动维修 提高维修性 减少维修时间 10 2 1故障隔离与自诊断 识别并诊断故障通常是时间最长也是时间变化最大的任务 诊断是指将故障定位到能恢复的级别的过程 恢复的方式可以是拆卸 更换故障件 或直接维修 诊断 故障排除 的几种形式 手动形式 自动形式 自诊断 机内测试设备 BITE 本身的可靠性要比它所在系统可靠性高1个数量级 10 2 2零件标准化和互换性 通过零件标准化可以将必须持有和库存的部件种类降低到最少 减少培训量和执行维修所需的技能 简化零件编码和标记程序 减少工具 测试设备和技术手册的数量和种类 互换性使得指定部件能够采用组件中任何相似产品替换 互换性要求功能互换和物理互换 任何标准化零件的可靠性得到提高都会影响到所在部件 10 2 3模块化和可达性 将部件封装在自身功能单元内部或将其模块化可使维修更为便捷 降低模块化层次可以减少备件费用 可达性设计关注硬件分解到可拆卸 更换 层次的配置情况 故障率高的部件应该比很少故障或从不故障的部件具有更高的可达性 10 2 4修理与更换 系统 组件 子组件 部件 子部件 零件 层次0 层次1 层次4 层次5 层次3 层次2 大多数系统都有这样一个层次 处于这一层次的部件从经济上考虑不值得修复 而应将故障件报废并用新部件替换 判断故障件是报废还是维修的主要依据是经济性 报废件中零件的可靠性应该大致相同 这样才不至于因为单个薄弱环节频繁故障造成较昂贵的报废件频繁更换 10 2 5主动维修 预防性维修 优点 通过预防性维修可以减少机械故障带来的损失 也可以确保生产的零件在设计容差和指标要求之内 缺点 预防性维修增加了系统的停机时间 此外预防性维修还可能引起故障 如何计算预防性维修的固定时间间隔 使系统的维修费用最小 10 2 5主动维修 预测性维修 尽管通过适当的预防性维修能够降低系统故障的频率 但是通常很难确定合理的预防性维修间隔期和预防性维修大纲 预测性维修需要对设备和部件进行监控或评估 预测性维修手段 温度监控 无损检测 油样分析 调整和校正测量以及振动分析等 第十章维修性设计 制定维修性目标和方案 将维修性指标分配到部件 实施设计方法 处理次要因素 实施维修性分析预计及评估 是否达到要求 设计完成 确定系统效能和寿命周期费用 Y N 10 3人因和工效学 在维修系统设计时 需要考虑人因工程学中的人体测量学 生物力学 生理学 心理学 人类感知和人的性能等因素 在恶劣的工作环境中 人的工作效率会下降 主要考虑4类环境因素 亮度 噪声 振动及由温度和湿度组成的潮湿空气 10 4维修和备件供应 维修延误和供应延误取决于维修资源的数量和备件的数量 备件包括备用系统 备用冗余 的数量以及可更换备件和零件的数量 备件供应策略 系统的可用性 维修时间周期费用 当可用维修通道数量有限时 在维修通道前可能出现排队 等待 如果产品的故障和维修都服从指数分布 假设所有维修通道都相同 可用维修延误时间表示为维修通道个数的函数 机器修理问题 为了确定可更换部件合适的备件数量 需要建立备件数量与系统性能的关联关系 如 备件对平均供应延误时间的影响 10 4维修和备件供应 第十章维修性设计 制定维修性目标和方案 将维修性指标分配到部件 实施设计方法 处理次要因素 实施维修性分析预计及评估 是否达到要求 设计完成 确定系统效能和寿命周期费用 Y N 10 5维修性预计和验证 产品初步设计完成后 就需要对产品设计方案满足维修性目标值的程度进行早期平度 确定需要改进设计的部件 再进一步完善设计并进行权衡 维修性预计 对最底层部件或故障模式的维修性参数进行评估 然后将这些数值综合得到更高层组件的维