基于平均修復時間的商用飛機航線可更換單元規劃方法研究

梁若曦

摘 要：該文主要就航線可更換單元LRU的定量規劃設計方法展開討論。對于商用飛機而言，航線可更換單元（LRU）規劃在很大程度上決定了產品維修性設計的優劣。通過考慮LRU與平均修復時間之間的關系，對產品設計進行權衡和優化，以便在全壽命周期內降低產品維修難度的同時提高維修經濟性。并結合工程案例利用該方法對商用飛機航線可更換單元進行了應用。

關鍵詞：維修性 航線可更換單元（LRU） 平均修復時間（MTTR） 商用飛機

中圖分類號：V267 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（b）-0006-02

Method of LRU Design and Division for Commercial Aircraft Based on Mean Time to Repair

Liang Ruoxi

（Shanghai Aircraft Design and kesearch Institute，Shanghai，201210，China）

Abstract：This paper mainly discusses the quantitative divisionand design method of Line Replaceable Unit （LRU）. For commercial aircraft， theLRUdivisions to a large extent determine the merits of product maintenance design. By considering the relationship between the LRU and the Mean Time ToRepair， the product design is optimized， to reduce the difficulty of maintenance and maintenance cost throughout product life cycle. Combined with case using this method to commercial aircraft LineReplaceable Unit has been applied.

Key Words：Maintainability；Line Replaceable Unit（LRU）；Mean Time To Repair（MTTR）；Commercial Aircraft

復雜系統的設計需要綜合考慮各方面因素的影響，對于商用飛機這種高度復雜的產品而言，在滿足產品功能設計的基礎上，航線可更換單元（LRU）規劃與功能設計同步，相互協調迭代，在很大程度上確定了維修性設計的好壞，必須予以充分的重視。通過綜合考慮LRU與系統可靠性、產品維修性、后續使用中的保障性等多方面，對產品設計進行權衡和優化，以便在全壽命周期內降低產品維修難度的同時提高維修經濟性。

航線可更換單元（該文簡稱LRU），顧名思義就是在航線使用環境中可更換的產品及其組成部分。LRU的設計主要是為了提高航線上更換的便利性，主要考慮航線故障檢測、故障診斷、更換、恢復使用測試的簡便。好的LRU規劃，在航線維修中可以大大節省維修時間，減少由于故障引起的非計劃停場，提高飛機簽派可靠度。

1 LRU規劃方法

通常的LRU規劃流程如圖1所示。

首先，根據產品的功能定義文件FDD得到初步的功能單元清單。然后對影響LRU規劃設計的主要因素進行工程化分類。在產品性能基本實現的基礎上，結合總體布局設計和維修性相關設計及驗證評價。

而以上定性的LRU規劃過程不便于度量產品實際維修性的優劣程度，由于維修性的效果主要反映在維修時間上，因此，考慮通過選擇平均修復時間MTTR來衡量航線可更換單元LRU規劃設計方案的合理性。

平均修復時間是衡量產品維修性的一種基本參數。其度量方法為，在規定的條件下和規定的時間內，產品在任一規定的維修級別上，修復性維修總時間與該級別上被修復產品的總故障數之比。也就是排除故障所需實際時間的平均值，即產品修復一次平均所需的時間。

其統計學公式為：

工程中使用其觀測值，即修復時間t的總和與修復次數n的比值：

由于MTTR同時也是維修性設計參數的要求值，具有明確的定義，故而該指標在LRU規劃過程中的引入，能夠在設計過程中跟蹤和驗證評估。

2 實例

將飛機盥洗室煙霧探測器定義為LRU，通過定性評價，滿足設計要求。接下來將對該LRU的平均修復時間進行預計，見表1。

通過預計，可以得出該單元的平均故障更換時間約為4 min，這個時間可與飛機的過站維護時間相比對，如低于該時間的要求，則可判斷此故障的排除并不會影響接續航班的運行，LRU的規劃設計滿足航線運行的要求。

3 結語

針對商用飛機高維修性的需求，在原有定性分析的基礎上，研究了維修時間對于LRU規劃過程的影響，通過基于平均維修時間的定量LRU規劃方法，對產品的LRU規劃設計加以改進。結合實例表明，該方法綜合考慮了產品故障檢測、故障診斷、更換、恢復使用測試等因素對LRU規劃的影響，有效提高了LRU規劃設計的合理性，便于度量LRU設計的優劣程度，直觀反映航線維修的便捷性和經濟性。

參考文獻

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