機場特種車輛維修性評價方法研究

孫慶生

摘 要：針對傳統(tǒng)方法無法實現(xiàn)對機場特種車輛維修性的評價，本文通過劃分維修等級，基于結(jié)構(gòu)性因子對維修性進行評估，確定影響特種車輛維修性的主要因子，然后，利用因子評價方法實現(xiàn)整車可維修性的評價，為機場特種車輛的維修提供論證和操作實踐的方法和手段。

關(guān)鍵詞：機場；特種車輛；維修性；評價；因子

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.021

0 引言

機場特種車輛的維修性是特種裝備亟待解決的一個問題，也是在設(shè)計之初就擁有的屬性。傳統(tǒng)的機場特種車輛維修性測試、驗證以及評估都對產(chǎn)品的樣品嚴(yán)重依賴，必須有樣品才能實現(xiàn)，這導(dǎo)致了該類裝備由C轉(zhuǎn)D階段的嚴(yán)重滯后，影響了裝備的批量生產(chǎn)和使用。因此，需要對該類裝備提前設(shè)計，利用較為科學(xué)的評估手段和仿真方法，實現(xiàn)對裝備在論證和研制初期的科學(xué)設(shè)計和維修性評估。

本文基于虛擬維修技術(shù)、特種裝備保障理論、機場特種車輛維修理論，給出了該類型裝備可維修性的評估方法。通過該方法的使用，實現(xiàn)該類型裝備的快速維修和保養(yǎng)。同時，文中從維修作業(yè)的可操作性出發(fā)，定量評估的方法，實現(xiàn)通過不同維修任務(wù)和維修級別的評價。

1 維修的可操作性因素分析

決定維修性的因素很多。最主要的因素就是結(jié)構(gòu)性的因素，因此，在機場特種車輛的維修性設(shè)計之初應(yīng)充分考慮幾個因素：維修的可實施的因素、維修通道的因素、系統(tǒng)布局的因素以及安裝緊固件的因素。通過對這些因素的綜合考慮，實現(xiàn)對維修可操作性的判定。在實現(xiàn)維修的過程中，必須堅持五個原則，即：預(yù)拆更少的配件、預(yù)拆更少的關(guān)聯(lián)配件等。實現(xiàn)將操作的繁瑣程度簡化、減少使用工具的頻率、減少維修人員的體力消耗等。盡管這些與維修的可操作性無直接關(guān)系，但是卻決定著維修的效率，對裝備的快速維修有著重要的影響作用。

2 維修的可操作性實施

根據(jù)改型裝備維修可操作性的主要因子，專注于該型裝備維修的基本特點和慣用方法，通過模擬仿真的手段對普通的單點維修作業(yè)兩個主要因子的計算。為此，在仿真計算過程中，主要針對該型裝備維修作業(yè)的一般規(guī)律，通過選用恰當(dāng)?shù)呐鲎矙z測手法，實現(xiàn)從空間和層次兩個維度的檢測和檢修。通過該方法產(chǎn)生的海量仿真數(shù)據(jù)，真實、有效地反應(yīng)了維修過程，動態(tài)的展示了仿真過程中虛擬人、維修零部件等內(nèi)容。

2.1 碰撞檢測方法的仿真模型

本文選用Huffman算法，對維修可操作性進行仿真，用于滿足維修性的空間劃分和碰撞檢測。該方法通過一個較為容易實現(xiàn)的二叉樹方法，找到一個節(jié)點，對每一層的節(jié)點進行編號，從1開始，一直到最底層，形狀如一個二叉樹。其中，考慮對空間劃分的算法：

X程序中，pars_symbol為劃分后的子空間占用值，占用賦值1，否則為0；當(dāng)虛擬人模型發(fā)生改變時賦值space_update為1，否則為0；reach_able_symbol表示劃分后的虛擬人模型的子區(qū)域可否維修，可維修賦值1，否則為0。

對于碰撞的檢測，有相應(yīng)的算法，即：靜態(tài)碰撞仿真方法、動態(tài)碰撞仿真方法。

2.2 靜態(tài)碰撞仿真方法

在對實物建模的過程中，考慮在三維空間中，用最小立方體對模型進行包裹，然后通過子區(qū)域的劃分方法將整個模型切割為多個子區(qū)域。而靜態(tài)碰撞就是將劃分后的模型通過pars_symbol=0的賦值進行合并，利用前面列出的空間樹，按照這個分叉原理逐級進行合并，從而實現(xiàn)子節(jié)點的減少。通過這種方法得到的子區(qū)域A1和A2，其中的非分叉子節(jié)點被定義為劃分過程的空間，分叉節(jié)點為最小的子區(qū)域，對子區(qū)域A1和A2下pars_symbol=1的節(jié)點是否占用相同空間進行判斷，從而實現(xiàn)靜態(tài)碰撞的仿真。

2.3 動態(tài)碰撞仿真方法

3 實例驗證

在機場特種車輛維修性仿真過程中，基于文中的算法進行子區(qū)域的劃分，并將該方法應(yīng)用于碰撞檢測中，以該型車輛的維修為例，開展實例驗證，即將虛擬的人融入到仿真過程，調(diào)整人的姿勢，然后開展維修工作，結(jié)合本文剃刀的工具扭轉(zhuǎn)角度和作業(yè)空間的比值，對該動作進行打分，得到一個值S=0.457。這個值較好地實現(xiàn)了對維修動作的量化和模擬，達到對不同維修級別的可操作性評價。

4 結(jié)論

針對傳統(tǒng)方法無法實現(xiàn)對機場特種車輛維修性的評價，本文通過劃分維修等級，基于結(jié)構(gòu)性因子對維修性進行評估，引入了靜態(tài)碰撞仿真方法和動態(tài)碰撞仿真方法，實現(xiàn)對維修動作的量化和模擬，達到對不同維修級別的可操作性評價。

參考文獻：

[1]陳云翔.可靠性與維修性工程[M].北京：國防工業(yè)出版社，2007：12-13.