在装备研制或改进中,有了系统总的维修性指标,还要按照一定分配原则和分配方法,把系统维修性指标合理地分配给组成该系统的各分系统、设备和元器件,以便明确系统各部分的维修性指标,为其维修性设计提供依据。这就是维修性分配的目的。
对装备而言,维修性分配是其研制与改进中一项必不可少的工作。只有合理分配维修性指标,才能避免维修性设计的盲目性。维修性指标分配的是否合理,合适的维修性分配方法起着十分重要的作用。
维修性基本分配方法有等值分配法、按故障率分配法、按系统组成的复杂度分配法、维修性改进分配法和加权分配法。
11.3.1 等值分配法
等值分配法认为各分系统的维修性指标相等,即
MTTR1=MTTR2=…=MTTRn(11-58)
与可靠性等分配法一样,等值分配法是最简单的维修性分配方法,分配的准则是各单元的指标相等,不需要更多的信息。
等值分配法的适用条件:组成上层次产品的各单元的复杂程度、故障率及预想的维修难易程度大致相同。也可以在缺少可靠性、可维修性信息时,做初步的分配。这适用于早期设计阶段。
11.3.2 按故障率分配法
按故障率分配法的思想是取各单元的平均修复时间MTTRi与其故障率成反比,即
λ1·MTTR1=λ2·MTTR2=…=λn·MTTRn(11-59)
将式(11-59)代入(11-58)得
当单元的故障率λi已知时,可求得各单元的维修性指标Mcti。显然,当单元的故障率越高,分配的修复时间则越短;反之,则越长。这样,可以有效地达到规定的可用性和战备完好性目标。
按故障率分配法考虑影响因素相对单一,适用于早期设计的分配。
11.3.3 按系统组成的复杂度分配
在分配指标时,系统组成的复杂性是考虑的重要因素。一般说来,系统结构越简单,其可靠性越好,维修起来也方便;反正,结构越复杂,构成分系统的部件数越多,故障率就越高。当将系统的MTTR进行分配时,各分系统分配的指标应与其故障率成反比。即故障率高的,分配少一些;故障率低的,可以适当多一些。
按系统组成的复杂程度分配时,有三种情况:
(1)系统是新设计的,无经验资料可借鉴时。此时有
式中:MTTRi为第i个分系统的平均修复时间;MTTR为已知系统的总的平均修复时间;ni为第i个分系统的数量;λi为第i个分系统的故障率;k为分系统的种类。
(2)系统是改进型设计,其中一部分是新设计的产品,其余的是老产品或有相类似产品的资料可供使用。此时有
式中:MTTR为已知系统的总的平均修复时间;MTTRj为新设计的第j个分系统的修复时间,j=l+1,l+2,…,k;MTTRi为其余的l个分系统中第i个分系统的修复时间;ni为第i个分系统的数量;λi为第i个分系统的故障率。
(3)系统的各分系统全部有过去的经验资料可供使用。此时,可以先用经验数据作为分配的数据,再用下式校核:
式中:M是系统的平均修复时间。
M≤MTTR(给定的系统修复时间),说明该系统符合给定的维修性要求;当M>MTTR时,则不符合要求,需要重新设计。
按系统组成的复杂度分配法认为,构成分系统的部件数越多,分系统越复杂,因而故障率就越高。当将系统的MTTR进行分配时,各分系统分配的指标与其故障率成反比。即故障率高的,指标分配少一些;故障率低的,可以适当多一些。该方法对于系统在方案论证和初步设计阶段,对维修性数据要求较少时适用。
11.3.4 维修性改进分配法
维修性改进分配法假设系统的某功能层次需要取得的维修性改进与该层次的维修性指标原分配值(预计值)成正比,与故障率无关。
当系统的MTTR的分配结果符合系统要求的维修性指标,则认为分配工作已完成。如果不符合,则要进行修正,修正过程就是可维修性改进分配,即
可维修性改进分配法适用于分配值与目标值相差较大时,对分配值进行修正,使之与目标值比较切合的过程。维修性改进分配法适用于维修性设计改进阶段。
11.3.5 加权分配法
加权分配法计算如下:
式中:MTTRi为第i个分系统的平均修复时间;MTTR为已知的系统的总的平均修复时间;λi为第i个分系统的故障率;Ki为第i个分系统的维修性加权因子。
加权分配法认为,维修性分配要考虑两个方面的因素:一是考虑各分系统的可靠性,即对故障率较高的分系统提出快速修复的要求;二是考虑各分系统采用维修手段的可能性。可能性包括系统复杂性、故障检测与隔离因素、可达性因素、可更换因素等方面。
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