基于RCM理論的軍事裝備維修研究

譚勖 宋振宇 劉洋 盛沛

1、海軍航空工程學(xué)院研究生管理大隊 264001

2、海軍航空工程學(xué)院科研部,山東煙臺 264001

3、92330部隊,山東青島 266102

基于RCM理論的軍事裝備維修研究

譚勖1,3宋振宇2劉洋1盛沛1

1、海軍航空工程學(xué)院研究生管理大隊 264001

2、海軍航空工程學(xué)院科研部,山東煙臺 264001

3、92330部隊,山東青島 266102

以可靠性為中心的維修（RCM）是一種全新的維修方法，它打破了傳統(tǒng)的維修觀念。研究RCM理論在軍事裝備維修中的應(yīng)用，能夠更好地指導(dǎo)我們進(jìn)行裝備維修保障，對海軍軍械裝備維護(hù)有重要的意義。

RCM；裝備維修；設(shè)備故障；預(yù)防維修

引言

軍事裝備是軍隊?wèi)?zhàn)斗力的重要組成部分，因而裝備維修是保持、恢復(fù)乃至提高戰(zhàn)斗力的重要因素[1]。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，武器裝備中的高科技含量急劇增加，裝備的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，維修保障在武器裝備建設(shè)中的地位也相應(yīng)日漸突出。軍事裝備的維修已經(jīng)成為影響部隊?wèi)?zhàn)斗力、裝備發(fā)展和裝備壽命周期費用的重要因素。在某種意義上良好的裝備維修保障體系與武器裝備自身具有同樣重要的意義。因此，如何對裝備進(jìn)行及時、經(jīng)濟(jì)而有效地維修保障，已成為軍隊?wèi)?zhàn)斗力保持、恢復(fù)乃至提高的關(guān)鍵。80年代中后期，我國軍事科研部門開始跟蹤研究RCM理論和應(yīng)用。1992年國防科工委頒布了由軍械工程學(xué)院為主編單位編制的我國第一部RCM國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB1378《裝備預(yù)防性維修大綱的制定要求與方法》，該標(biāo)準(zhǔn)在海軍、空軍及二炮部隊主戰(zhàn)裝備上的應(yīng)用取得了顯著的軍事、經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了現(xiàn)役裝備維修改革和新裝備形成戰(zhàn)斗能力。

1 以可靠性為中心的維修(RCM)理論概述

以可靠性為中心的維修（Reliablity-Centered Maintenance）是近二十年來從眾多的維修理論中脫穎而出并逐步被廣泛接受的一種全新的維修方法。以可靠性為中心的維修，其分析的要點，是以故障模式和故障影響分析為基礎(chǔ)，以維修工作的適用性、有效性和經(jīng)濟(jì)性為決斷準(zhǔn)則，通過邏輯決斷分析來確定設(shè)備的各種部部件是否需要進(jìn)行預(yù)防性維修工作，并確定工作類型、間隔期和維修級別。

1.1 RCM的基本概念

可靠性是指系統(tǒng)、設(shè)備或零部件等在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力[1]。

以可靠性為中心的維修理論[2]-[5]認(rèn)為，一切維修活動，歸根到底是為了保持和恢復(fù)設(shè)備的固有可靠性。具體地說，要求根據(jù)設(shè)備及其機(jī)件的可靠性狀況，以最少的維修資源消耗，運用邏輯決斷分析方法來確定所需的維修內(nèi)容、維修類型、維修間隔期和維修級別，制訂出預(yù)防維修大綱，從而達(dá)到優(yōu)化維修的目的。

以可靠性為中心的維修提出維修的有效性原理，認(rèn)為一種維修方式或者維修工作類型的適用性取決于故障的過程特性，有效性則取決于故障的后果特性。多做工作并不總是有益的，甚至可能是有害的，如會增加早期故障，人為差錯等等，因此對預(yù)防維修工作總量也應(yīng)有適當(dāng)控制。

1.2 RCM的基本觀點

(1)以最小的經(jīng)濟(jì)代價來保持和恢復(fù)裝備的應(yīng)有可靠性和安全性。

(2)針對故障可能造成的不同后果（即影響）采取不同的維修對策，故障后果的嚴(yán)重性是確定做不做預(yù)防性維修工作的關(guān)鍵，對于會有安全性和任務(wù)性后果的故障和隱蔽功能故障必須做預(yù)防性維修，其他故障按經(jīng)濟(jì)性原則確定是否需要做預(yù)防性維修。預(yù)防性維修能夠預(yù)防或減少功能故障的次數(shù)，但不能改變故障的后果。

(3)按設(shè)備及其部件的同有可靠性采取不同的維修工作類型。

(4)復(fù)雜設(shè)備若無薄弱環(huán)節(jié)，則在其部件隨壞隨修的情況下，其整體的可靠性并不隨工作時間而下降，故對其定期拆修是效果不大的。

1.3 RCM的基本原則

通常RCM方法遵循如下四種原則：

(1)功能喪失或者其故障具有安全性和環(huán)境性后果，則必須進(jìn)行預(yù)防維修，如采用預(yù)防維修不能滿足要求，即不能將該救障的危害降低到一個可接受水平，則必須重新設(shè)計或改變工藝流程。

(2)功能故障對操作人員來說不是顯而易見的(隱蔽性故障)，則必須預(yù)防維修。

(3)故障后果的經(jīng)濟(jì)性，即預(yù)防故障的維修任務(wù)在經(jīng)濟(jì)上必須是合理的。

(4)設(shè)計中考慮到維修性原則，即盡量滿足標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、互換性、可達(dá)性的要求，易于故障查找和識別。

2.4 RCM分析的根本目的

RCM分析用于確定裝備的預(yù)防性維修大綱，其根本目的是：

(1) 通過確定適用而有效的預(yù)防性維修工作，以最少的資源消耗保持和恢復(fù)裝備可靠性和安全性的固有水平。裝備可靠性和安全性的固有水平是由設(shè)計與制造所賦予的，通過進(jìn)行適用而有效的預(yù)防性維修，可以使其固有水平得以充分發(fā)揮。

(2) 提供必要的設(shè)計改進(jìn)所需要的信息。通過RCM分析，可以有效地發(fā)現(xiàn)對裝備的可靠性、安全性和維修保障等有重大影響或后果的設(shè)計缺陷，為改進(jìn)設(shè)計提供重要信息。

2 基于RCM理論的軍事裝備維修過程和方法

基于RCM的軍事裝備維修是在對安全性和經(jīng)濟(jì)性給以優(yōu)先考慮的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的功能、發(fā)生功能故障的方式等進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并確定出適用而有效的維修工作。

2.1 基于RCM的軍事裝備維修過程

1996 年，美國汽車工程師學(xué)會(SAE)邀請了一個由美國海軍航空兵、船艦RCM社團(tuán)人士及工商業(yè)部門的成員組成的代表小組，制定一項適用于各個領(lǐng)域的RCM標(biāo)準(zhǔn)，并于1999年完成并頒布了這一新標(biāo)準(zhǔn)《以可靠性為中心的維修過程的評審準(zhǔn)則》(SAEJA1011)[6]。

按照SAEJA1011第5部分的規(guī)定，只有保證按順序回答了標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的下面7個問題，才能稱之為RCM過程。

(1)在現(xiàn)行的使用背景下，設(shè)備的功能和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有哪些?(功能)

(2)不能滿足設(shè)備功能的表現(xiàn)形式有哪些? (故障模式)

(3)引起各種功能故障的原因有哪些?(故障原因)

(4)各種故障發(fā)生時會出現(xiàn)什么后果?(故障影響)

(5)每一種失效(故障)所產(chǎn)生的后果以什么形式表現(xiàn)?(故障后果)

(6)為了預(yù)測或預(yù)防每一種失效的發(fā)生應(yīng)該做什么?(主動性維修)

(7)如果不能找到合適的預(yù)防性有效作業(yè)應(yīng)該做什么?(被動性維修)

裝備的RCM分析流程如圖1所示。

2.2 基于RCM的軍事裝備維修采用的方法

表1為基于目前RCM的裝備維修研究現(xiàn)狀，列出的在RCM中經(jīng)常采用的方法。

由于在RCM的分析過程中，需要弄清故障模式、故障原因、故障后果等問題，因此FMEA在眾多分析方法中是使用最廣泛最有效的評估工具。它為分析提供了完整的思路。

FMEA是故障模式及影響分析(Failure Mode Effect Analysis)的簡稱。FMEA是對系統(tǒng)的對故障模式進(jìn)行比較全面定性分析，主要包括故障模式分析、故障原因分析、故障檢測方法分析、補(bǔ)償措施分析與危害性分析等步驟。FMEA所提供的信息不僅對設(shè)計人員有用，而且對維修規(guī)劃人員優(yōu)化維修策略也有明顯的意義。根據(jù)FMEA的結(jié)果，維修規(guī)劃人員可以找出系統(tǒng)中的缺陷和薄弱環(huán)節(jié)，并找出控制和預(yù)防該故障發(fā)生的對策，從傳統(tǒng)的確定維修需求的方法主要是基于相似設(shè)備的經(jīng)驗和現(xiàn)場數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并沒有從功能出發(fā)對可能發(fā)生的故障做出預(yù)計。基于RCM的裝備維修以系統(tǒng)功能與故障分析作為基礎(chǔ)，系統(tǒng)地分析出設(shè)備的故障模式、原因及影響，在明確設(shè)備故障、故障后果以及故障嚴(yán)重程度的前提下，采用現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計、專家評估等手段，對每一故障原因，有針對性地確定出預(yù)防性維修工作的類型，以最少的資源消耗，運用邏輯決斷分析法來確定所需的維修類型、維修間隔期和維修級別等預(yù)防性維修工作內(nèi)容，這樣把所有的預(yù)防性維修工作組合在一起形成設(shè)備的預(yù)防性維修大綱，執(zhí)行這樣的RCM大綱就可以避免嚴(yán)重故障后果的產(chǎn)生，從而保證設(shè)備的可靠性，達(dá)到優(yōu)化維修的目的。

3 結(jié)束語

當(dāng)前軍隊正在加大RCM的推廣應(yīng)用力度，應(yīng)用RCM分析方法對原有的維修文件進(jìn)行修訂。基于RCM的維修理論打破了傳統(tǒng)的維修觀念，展現(xiàn)了系統(tǒng)的、科學(xué)的、適應(yīng)現(xiàn)代化維修的新概念，必然更加有效地指導(dǎo)軍隊裝備維修工作。

表1

圖1 RCM分析流程圖

[1]甘茂治，康建設(shè)，高崎.軍用裝備維修工程學(xué)[M].北京：國防工業(yè)出版社.1999：19

[2]孫海港.基于可靠性的發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線維修決策理論研究[D].吉林：吉林大學(xué).2003，12

[3]肖良華.可修系統(tǒng)可靠性綜合評估模型[D].北京：北京航空航天大學(xué).2004

[4]高峰.基于經(jīng)濟(jì)性的發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線維修決策理論研究[D].吉林：吉林大學(xué).2003，12

[5]崔毅勇,全成雨，丁利平，高賀松.航空機(jī)載可修產(chǎn)品外場可靠性評估模型及其應(yīng)用[J].航空學(xué)報.2000, 21(4):346-348

[6]賈希勝.以可靠性為中心的維修決策模型[M].北京：國防工業(yè)出版社.2007

[7] John Moubray.Reliability-centered maintenance.[MS]econd ed.Industrial Press.2001

[8]王長高.以可靠性為中心的維修思想研究[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(社科版)

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.12.023

譚勖（生于1984 年），男（漢族），籍貫：江蘇南京，海軍航空工程學(xué)院碩士在讀，研究方向：軍事裝備綜合保障。

宋振宇（生于1961年），男（漢族），籍貫：山西太原，副教授，碩士生導(dǎo)師，現(xiàn)就職于海軍航空工程學(xué)院科研部，研究方向：軍事裝備綜合保障。