新型裝備維修級(jí)別決策研究

梅勇飛+張仕新+葉紅兵+呂會(huì)強(qiáng)

摘要：針對(duì)新型裝備的特點(diǎn)，立足改革的前瞻性，基層級(jí)、基地級(jí)兩級(jí)維修體系取代了傳統(tǒng)的三級(jí)維修體系。本文在維修級(jí)別分析的基礎(chǔ)上，劃分了新型裝備的維修級(jí)別，建立了新型裝備維修級(jí)別邏輯決斷模型，并給出了實(shí)例分析，為科學(xué)有效開(kāi)展新型裝備的維修保障工作提供了理論支撐。

Abstract： According to the characteristic of new type equipment， two levels maintenance system including basic-level and depot-level were raised instead of three levels maintenance system based on forward-looking of reform. In order to provide theory support for maintenance work of new type equipment， based on level of repair analysis， level of repair for new type equipment was re-divided， logic decision model of new type equipment was established based on the two levels maintenance system and an analysis example was given in this paper.

關(guān)鍵詞：新型裝備；維修級(jí)別；兩級(jí)維修；邏輯決斷模型

Key words： new type equipment；level of repair；two levels maintenance；logic decision model

中圖分類號(hào)：TJ07 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）17-0142-03

0 引言

合理的維修策略，為保持和恢復(fù)裝備戰(zhàn)斗力提供保證，而維修級(jí)別是其重要組成部分。對(duì)于新型裝備而言，其信息化程度高。集成度很高的信息化終端、設(shè)備、儀器等大量裝配，這些設(shè)備中包含了大量的電子器件、軟件等，其故障模式和故障規(guī)律呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)，如何合理確定新型裝備的維修級(jí)別，實(shí)施精確高效的維修工作，成為目前迫切需要解決的問(wèn)題。因此，本文以新型裝備為研究對(duì)象，充分考慮現(xiàn)代維修技術(shù)和各級(jí)維修機(jī)構(gòu)修理能力的變化，以改革的前瞻性，探討新型裝備維修級(jí)別劃分，提出基層級(jí)、基地級(jí)兩級(jí)維修的設(shè)想，優(yōu)化維修機(jī)構(gòu)職能，提高裝備整體維修保障能力。

1 維修級(jí)別概述

維修級(jí)別是按裝備維修的范圍和深度及其維修時(shí)所處的場(chǎng)所而劃分的維修等級(jí)，通常是指進(jìn)行維修工作的各級(jí)組織按裝備的數(shù)量和特性要求，在不同的維修機(jī)構(gòu)配置不同的人力、物力，從而形成維修能力的梯次結(jié)構(gòu)[1]。

2 維修級(jí)別分析

2.1 維修級(jí)別分析的概念

維修級(jí)別分析，國(guó)外也稱修理分析（Level of Repair Analysis，簡(jiǎn)稱LORA）是指在裝備的研制、生產(chǎn)和使用階段，對(duì)預(yù)計(jì)有故障的產(chǎn)品，進(jìn)行非經(jīng)濟(jì)性或經(jīng)濟(jì)性的分析以及確定可行的修理或報(bào)廢的維修級(jí)別的過(guò)程[2]。

2.2 維修級(jí)別分析的一般流程

一般來(lái)講，維修級(jí)別分析常采用經(jīng)濟(jì)性分析和非經(jīng)濟(jì)性分析相結(jié)合的方法，首先對(duì)故障件進(jìn)行非經(jīng)濟(jì)性分析，若能確定唯一的維修方案，則以此方案作為維修方案，否則進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析，選取費(fèi)用最少的為最優(yōu)維修方案。維修級(jí)別分析一般流程[3]，如圖1所示。

對(duì)圖1說(shuō)明如下：①確定待分析的產(chǎn)品。LORA中所指的待分析產(chǎn)品，既包括待分析故障件名稱，又要結(jié)合FMEA/FMECA的分析所確定的故障模式及故障影響分析等，對(duì)裝備進(jìn)行功能層次劃分；②進(jìn)行簡(jiǎn)化的LORA。在進(jìn)行維修級(jí)別分析時(shí)，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，若待分析故障件能明顯確定在某一級(jí)維修（如某裝備發(fā)動(dòng)機(jī)燒壞，導(dǎo)致裝備無(wú)法正常工作，其明顯必須在基地級(jí)進(jìn)行維修），則采用簡(jiǎn)化的LORA方法快速確定其維修級(jí)別，否則進(jìn)行非經(jīng)濟(jì)性因素分析。

2.3 維修級(jí)別分析方法

維修級(jí)別分析方法主要包括決策樹(shù)法、非經(jīng)濟(jì)性因素分析、經(jīng)濟(jì)性分析、相似產(chǎn)品法、層次分析法以及專家評(píng)估法等，在此重點(diǎn)介紹非經(jīng)濟(jì)性因素分析和經(jīng)濟(jì)性分析。

①非經(jīng)濟(jì)性因素分析是指在限定的條件下，對(duì)影響裝備維修的主要非經(jīng)濟(jì)性因素進(jìn)行評(píng)估的方法。主要考慮安全因素、任務(wù)成功性、保密要求等。

②經(jīng)濟(jì)性分析是指當(dāng)對(duì)裝備進(jìn)行維修分析時(shí)，對(duì)裝備裝載、運(yùn)輸、人力、資源、備件等產(chǎn)生的費(fèi)用進(jìn)行比較，以總費(fèi)用最低作為決策依據(jù)的方法。在進(jìn)行維修級(jí)別分析時(shí)，非經(jīng)濟(jì)性因素和經(jīng)濟(jì)性因素一般都要考慮，達(dá)到費(fèi)用最低的要求。

3 新型裝備維修級(jí)別的確定

3.1 新型裝備維修級(jí)別確定的準(zhǔn)則

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)的信息化手段不斷應(yīng)用到裝備維修領(lǐng)域，云計(jì)算[4]、VR/AR技術(shù)[5]、3D打印技術(shù)[6]、數(shù)字通訊技術(shù)[7]、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)[8]、檢測(cè)診斷技術(shù)[9]以及遠(yuǎn)程支援維修和多媒體技術(shù)[10]的應(yīng)用，使裝備狀態(tài)信息、故障診斷結(jié)果、維修資源、人力配置、備件服務(wù)、制造廠商/供應(yīng)商技術(shù)支援等各種維修信息能實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)地共享，最終實(shí)現(xiàn)裝備維修的診斷、監(jiān)控、決策、通信、保障高度一體化。

因此，傳統(tǒng)意義上嚴(yán)格的三級(jí)維修體制可能將逐漸被打破，基層級(jí)維修機(jī)構(gòu)在應(yīng)用先進(jìn)的維修技術(shù)和得到遠(yuǎn)程專家支援后，其維修能力可能得到大幅提升，之前需要上級(jí)維修機(jī)構(gòu)才能完成的任務(wù)，可能本級(jí)就能完成。此外，新型裝備使用了大量的電子器件和軟件，這些電子器件和軟件精密程度非常高，一旦發(fā)生故障，如果基層級(jí)維修機(jī)構(gòu)無(wú)法通過(guò)更換或者維護(hù)恢復(fù)其功能，就必須交付廠家進(jìn)行維修，并不適應(yīng)傳統(tǒng)意義的三級(jí)維修。因此，本文根據(jù)新型裝備維修的特點(diǎn)，提出基層級(jí)、基地級(jí)兩級(jí)維修思想，并對(duì)各級(jí)維修機(jī)構(gòu)的維修任務(wù)進(jìn)行重新設(shè)定。

3.2 新型裝備維修級(jí)別的劃分

根據(jù)新型裝備的特點(diǎn)，打破傳統(tǒng)的三級(jí)維修體制，提出基層級(jí)、基地級(jí)兩級(jí)維修思想，其突出的變化是將原來(lái)的中繼級(jí)維修機(jī)構(gòu)，全部并入基層級(jí)維修，各維修任務(wù)也進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

①基層級(jí)維修。

基層級(jí)維修主要是在基層場(chǎng)所完成裝備的出車前、出車后檢查，日常維護(hù)，應(yīng)用傳感器技術(shù)對(duì)裝備狀態(tài)信息的監(jiān)測(cè)，利用機(jī)外故障診斷設(shè)備對(duì)裝備的故障進(jìn)行排除，利用簡(jiǎn)單的儀器設(shè)備進(jìn)行某些周期性維修工作，如三級(jí)保養(yǎng)、換季保養(yǎng)、機(jī)件的修理或機(jī)械加工以及簡(jiǎn)單零件的制作等，以原位維修為主。

基層級(jí)維修機(jī)構(gòu)突出的特點(diǎn)是：一方面通過(guò)一定的維修保養(yǎng)，保持裝備的完好狀態(tài)；另一方面在裝備出現(xiàn)故障后，通過(guò)某項(xiàng)維修活動(dòng)，快速、高效的恢復(fù)其性能，達(dá)到在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)裝備戰(zhàn)斗力的要求。這一級(jí)維修機(jī)構(gòu)在編制內(nèi)按建制實(shí)施維修，包括使用分隊(duì)和修理分隊(duì)組織進(jìn)行的修理。由于新型裝備模塊化程度高，對(duì)其機(jī)械類和電子器件類零部件，基層級(jí)維修可以通常以換件修理為主，也可進(jìn)行簡(jiǎn)易故障件的修復(fù)；而對(duì)于軟件系統(tǒng)本文認(rèn)為只進(jìn)行重裝和升級(jí)維護(hù)。

②基地級(jí)維修。

基地級(jí)維修主要進(jìn)行工作量比較大、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，需要高技術(shù)人員支持、精密儀器設(shè)備保障等基層級(jí)維修機(jī)構(gòu)無(wú)法完成的維修任務(wù)，包括裝備的返廠修理、部附件的翻修，以及各種精密儀器、復(fù)雜裝備的檢測(cè)及維修，以離位維修為主。具體實(shí)施單位包括各兵工廠、生產(chǎn)廠家及科研院所。對(duì)于新型裝備機(jī)械類和電子器件類零部件，要求將其維修到堪用品的程度；軟件系統(tǒng)要達(dá)到完全維護(hù)的程度，即包括適應(yīng)性維護(hù)、完善性維護(hù)、糾錯(cuò)性維護(hù)以及提供幫助等。

3.3 新型裝備維修級(jí)別決策模型

按GJB2961-97《修理級(jí)別分析》的要求，在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性決策分析時(shí)，需要建立28個(gè)費(fèi)用計(jì)算模型并要求承制方和訂購(gòu)方提供71種不同類型的數(shù)據(jù)。實(shí)踐證明，這些數(shù)據(jù)的收集是很困難的，而且可信度較差。據(jù)統(tǒng)計(jì)，經(jīng)濟(jì)性決策分析約僅占修理級(jí)別分析工作的15%左右[11]。因此，根據(jù)各級(jí)維修機(jī)構(gòu)維修任務(wù)及維修能力的改變，充分考慮新型裝備使用時(shí)間相對(duì)較短、很多故障現(xiàn)象還處于摸索階段，各類維修費(fèi)用收集困難的實(shí)際情況，建立新型裝備維修級(jí)別邏輯決策模型，如圖2所示。

在進(jìn)行新型裝備維修級(jí)別決策分析時(shí)，選用的分析方法先后順序依次為非經(jīng)濟(jì)性因素分析方法、維修能力評(píng)估決策分析方法，最后是經(jīng)濟(jì)性決策分析方法。實(shí)踐證明，采用其它方法來(lái)替代經(jīng)濟(jì)性決策分析，能夠明顯提高維修級(jí)別決策分析的可操作性。

非經(jīng)濟(jì)性決策分析結(jié)果可能出現(xiàn)三種情況。第一：結(jié)論唯一，即根據(jù)不同非經(jīng)濟(jì)性因素分析得出的維修級(jí)別完全一致，此時(shí)可以唯一確定待分析項(xiàng)目的維修級(jí)別。第二：結(jié)論矛盾，即分析時(shí)某些非經(jīng)濟(jì)性因素確定維修工作必須在某個(gè)維修級(jí)別進(jìn)行，而另一些非經(jīng)濟(jì)性因素確定維修工作必須不能在這個(gè)維修級(jí)別進(jìn)行，結(jié)論自相矛盾，此時(shí)無(wú)法確定待分析項(xiàng)目的維修級(jí)別，我們應(yīng)改變維修對(duì)策，或提出更改設(shè)計(jì)的建議。第三：結(jié)論不唯一但不矛盾，即根據(jù)不同非經(jīng)濟(jì)性因素分析確定的維修級(jí)別有兩個(gè)，但不互相矛盾。此時(shí)，要在非經(jīng)濟(jì)性因素分析的基礎(chǔ)上，再根據(jù)維修能力評(píng)估或經(jīng)濟(jì)性決策分析來(lái)確定裝備的維修級(jí)別。若不存在影響維修級(jí)別的非經(jīng)濟(jì)性因素，則根據(jù)維修能力評(píng)估確定維修級(jí)別。否則，通過(guò)經(jīng)濟(jì)性分析，在最經(jīng)濟(jì)的維修級(jí)別上進(jìn)行。

3.4 決策模型實(shí)例分析

假設(shè)某新型裝備液壓減振器（不具有機(jī)內(nèi)測(cè)試裝置）為待分析產(chǎn)品，減振器屬于裝備的行動(dòng)部分，用來(lái)衰減車體的振動(dòng)，并部分地吸收車體的碰撞和沖擊，其能夠在外場(chǎng)進(jìn)行更換，是一個(gè)外場(chǎng)可更換單元。由于故障模式的不同，它可能的維修級(jí)別為基層級(jí)、基地級(jí)2個(gè)。要結(jié)合其故障模式，確定其維修級(jí)別。

當(dāng)減振器失效時(shí)，可能的故障模式：閥門彈簧損壞、密封不良、漏油嚴(yán)重、缸體劃傷。其故障后，維修分隊(duì)或裝備使用人員可以對(duì)其進(jìn)行更換，并將其各故障模式作為維修級(jí)別分析的對(duì)象?，F(xiàn)只對(duì)漏油嚴(yán)重的故障模式，進(jìn)行非經(jīng)濟(jì)性因素分析。對(duì)照各種非經(jīng)濟(jì)性因素，確定出裝備減振器受戰(zhàn)備完好性、人力與人員、修理設(shè)施以及裝卸與運(yùn)輸4個(gè)因素的影響或限制。非經(jīng)濟(jì)性分析結(jié)果如表1所示。

通過(guò)非經(jīng)濟(jì)性決策分析，這種屬于第三種結(jié)論不唯一但不矛盾的情況，需要進(jìn)一步根據(jù)維修能力評(píng)估或經(jīng)濟(jì)性分析確定維修級(jí)別。發(fā)生故障后經(jīng)過(guò)維修能力評(píng)估分析，認(rèn)為這個(gè)部件在2個(gè)級(jí)別進(jìn)行維修都是可行的?，F(xiàn)根據(jù)維修級(jí)別邏輯決策模型對(duì)其進(jìn)行決策。此時(shí)，不難看出2個(gè)維修級(jí)別均有能力對(duì)其進(jìn)行維修，同時(shí)減振器屬于非BIT部件。因此，該待分析產(chǎn)品應(yīng)在基層級(jí)進(jìn)行維修，滿足當(dāng)各個(gè)維修級(jí)別同時(shí)具有相應(yīng)維修能力時(shí)，優(yōu)先在較低級(jí)別進(jìn)行的要求。與實(shí)際情況對(duì)比，情況吻合。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文研究了新型裝備維修級(jí)別決策問(wèn)題，提出基層級(jí)、基地級(jí)兩級(jí)維修的構(gòu)想，重新區(qū)分各維修機(jī)構(gòu)的維修任務(wù)，并建立了適應(yīng)于新型裝備的維修級(jí)別邏輯決策模型，可為新型裝備維修保障提供參考。

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