方 興

(藏龍北路1號(hào) 武漢 430205)

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基于數(shù)據(jù)集成管理軟件的裝備RMS一體化設(shè)計(jì)方法*

方 興

(藏龍北路1號(hào) 武漢 430205)

為解決裝備可靠性、維修性、保障性一體化設(shè)計(jì)問(wèn)題,提供了一個(gè)強(qiáng)大的信息化解決方法。該方法基于數(shù)據(jù)集成管理軟件構(gòu)建了一體化的RMS設(shè)計(jì)與分析平臺(tái),不僅能實(shí)現(xiàn)RMS同步設(shè)計(jì)與分析,而且實(shí)現(xiàn)了RMS數(shù)據(jù)的同步交付和更新。該方法的實(shí)施將促進(jìn)裝備RMS設(shè)計(jì)水平的提升,并推動(dòng)裝備RMS設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

數(shù)據(jù)集成管理; RMS; 一體化設(shè)計(jì); 裝備

Class Number E92

1 引言

可靠性、維修性、保障性(RMS)工程是武器裝備型號(hào)工程中的重要內(nèi)容,對(duì)武器裝備效能的提高及全壽期費(fèi)用的降低具有十分重要的作用[1～5]。然而,RMS設(shè)計(jì)與分析工作在工程實(shí)踐中開(kāi)展的情況卻并不好,人們常說(shuō)一些項(xiàng)目的RMS設(shè)計(jì)與工程設(shè)計(jì)是“兩張皮”、RMS“走過(guò)場(chǎng)”。究其原因是多方面的。對(duì)于多數(shù)工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō),R、M、S設(shè)計(jì)與分析各自成體系導(dǎo)致工作多而亂,是重要原因之一。打破RMS設(shè)計(jì)與分析自成系統(tǒng),進(jìn)行RMS一體化設(shè)計(jì)與分析將減少不必要的重復(fù)工作,有利于提高RMS設(shè)計(jì)分析工作的效率與效益。而要達(dá)到這一目的,除管理因素外,最重要的是研究RMS一體化設(shè)計(jì)技術(shù)、方法和手段[5～7]。

RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件的定位正是將裝備全壽命周期內(nèi)RMS相關(guān)工作(包括RMS設(shè)計(jì)與分析)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集成,從而避免或減小信息孤島的產(chǎn)生。RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件的定位決定了它是建立一體化RMS工作平臺(tái)的基礎(chǔ)。因此,本文基于RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件構(gòu)建一體化的RMS設(shè)計(jì)與分析平臺(tái),為實(shí)現(xiàn)RMS一體化設(shè)計(jì)與分析提供軟件解決方案。

2 RMS設(shè)計(jì)分析在裝備研制階段的任務(wù)

2.1 可靠性設(shè)計(jì)分析

可靠性設(shè)計(jì)分析包括確定可靠性要求和對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行可靠性分析[8]。

1) 可靠性預(yù)計(jì)

在設(shè)計(jì)階段用來(lái)預(yù)測(cè)產(chǎn)品的可靠性定量要求,主要是故障率λ或平均故障間隔時(shí)間MTBF。具體實(shí)施過(guò)程:首先建立可靠性建模,接著采集各單元的可靠性數(shù)據(jù),最后進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)。

2) 可靠性分析

包括故障模式影響及危害性分析(FMECA)、故障樹(shù)分析以及電子產(chǎn)品可靠性熱設(shè)計(jì)分析。

2.2 維修性設(shè)計(jì)分析

維修性設(shè)計(jì)分析包括確定維修性要求和對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行維修性分析。

1) 維修性預(yù)計(jì)

在設(shè)計(jì)階段用來(lái)預(yù)測(cè)產(chǎn)品的維修性定量要求,主要是確定平均修復(fù)時(shí)間MTTR。具體實(shí)施過(guò)程:首先建立維修性模型,接著收集產(chǎn)品維修性設(shè)計(jì)資料,最后進(jìn)行維修性預(yù)計(jì)。

2) 維修性分析

包括FMECA和以可靠性為中心的維修分析(RCMA)。

介詞搭配錯(cuò)誤最為常見(jiàn)。在In middle and late Spring and Autumn period這句話(huà)中，period表示的是一段時(shí)間，所以不能與in連用，這句話(huà)應(yīng)該改為During middle and late Spring and Autumn period。還有半句話(huà)是with its specific characteristics on respects of shape and decorative arts這半句話(huà)里面的介詞on就用錯(cuò)了，應(yīng)改為in respects of，這是固定搭配。

2.3 保障性設(shè)計(jì)分析

保障性反映裝備的可保障能力,是一個(gè)通過(guò)設(shè)計(jì)而獲得的設(shè)計(jì)特性[9]。其首要任務(wù)就是保障性分析(簡(jiǎn)稱(chēng)LSA)。保障性分析是多項(xiàng)分析項(xiàng)目的集成過(guò)程,其核心工作項(xiàng)目見(jiàn)圖1中(1)～(5)所示[6]。

圖1 保障性分析的核心過(guò)程

保障性分析過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)應(yīng)保存在規(guī)定格式的保障性分析結(jié)果記錄(LSAR)中,GJB3837-1999《裝備保障性分析記錄》[10]對(duì)此做出了詳細(xì)規(guī)定。若LSA數(shù)據(jù)量大,則建議以關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的形式記錄。這樣,研制保障系統(tǒng)所需的信息就可以直接由LSAR提供。

3 RMS一體化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)構(gòu)建

3.1 平臺(tái)軟件功能

RMS一體化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)系列軟件至少應(yīng)包括RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件、RMST設(shè)計(jì)分析工具軟件、維修管理信息系統(tǒng)軟件、IETM制作工具軟件四款軟件。

1) RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件

RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件作為RMS一體化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)的數(shù)據(jù)交換平臺(tái),在RMS一體化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)中處于核心地位,它除了可管理LSA數(shù)據(jù)外,還可以生成標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告和用戶(hù)自定義報(bào)告,有效地輔助生成維修計(jì)劃、訓(xùn)練要求、供應(yīng)規(guī)劃以及各種保障性分析結(jié)果等。此外,還具有一定的保障性分析功能,并可制作多種格式的技術(shù)手冊(cè)。RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件可分為三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)版本:美軍標(biāo)MIL-STD-1388-2B版(本文推薦)、英軍標(biāo)DEF STAN00-60版以及GEIA-STD-0007歐美標(biāo)準(zhǔn)版。

2) RMST設(shè)計(jì)分析工具軟件

3) 維修管理信息系統(tǒng)軟件

維修管理信息系統(tǒng)軟件是RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件的一個(gè)應(yīng)用軟件,與RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件配套使用。它是裝備的運(yùn)行與管理平臺(tái),對(duì)裝備在使用過(guò)程中的配置、維修以及保障資源的庫(kù)存、采購(gòu)等方面的信息進(jìn)行管理。其主要功能包括:出廠(chǎng)/維修配置管理、維修工作流管理、文檔管理系統(tǒng)、電子數(shù)據(jù)交換、故障報(bào)告分析及糾正措施系統(tǒng)、物資和庫(kù)存管理、測(cè)試參數(shù)數(shù)據(jù)、零件管理、項(xiàng)目設(shè)置以及報(bào)告系統(tǒng)等。裝備用戶(hù)通過(guò)使用維修管理信息系統(tǒng)軟件訪(fǎng)問(wèn)RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件來(lái)實(shí)施持續(xù)綜合保障。

4) IETM制作工具軟件

交互式電子技術(shù)手冊(cè)(IETM)制作工具軟件使用先進(jìn)的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),支持用工作站或個(gè)人電腦生成、顯示、存儲(chǔ)、檢索、發(fā)表第4/5級(jí)的IETM。利用IETM制作工具軟件,IETM創(chuàng)作者在所見(jiàn)即所得的環(huán)境下,無(wú)需編程技術(shù)即可進(jìn)行IETM創(chuàng)作。不僅可以利用裝備技術(shù)手冊(cè)腳本和多媒體資料在IETM制作工具軟件中創(chuàng)作IETM,還可以用RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件的數(shù)據(jù)創(chuàng)作IETM。另外,IETM制作工具軟件還具有按產(chǎn)品配置變化生成不同版本IETM的功能。

3.2 平臺(tái)軟件適用壽命周期階段

RMS一體化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)軟件適用于裝備全壽命周期,具體適用范圍如圖2所示。

圖2 RMS一體化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)軟件適用的壽命周期階段

3.3 平臺(tái)軟件間的數(shù)據(jù)接口

RMS一體化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)軟件間的數(shù)據(jù)接口關(guān)系如圖3所示。

圖3 RMS一體化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)軟件間的數(shù)據(jù)接口

3.4 RMS設(shè)計(jì)分析依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和所需軟件

RMS設(shè)計(jì)與分析依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和所需的RMS一體化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)軟件詳如表1所示。

表1 RMS設(shè)計(jì)與分析依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和所需的平臺(tái)軟件

3.5 構(gòu)建RMS一體化設(shè)計(jì)分析平臺(tái)

從圖4可以看出,這種實(shí)現(xiàn)裝備RMS一體化設(shè)計(jì)與分析的軟件解決方案首先利用RMST設(shè)計(jì)分析工具軟件實(shí)現(xiàn)RMST設(shè)計(jì)分析,再利用RMS數(shù)據(jù)集成軟件實(shí)現(xiàn)LSA數(shù)據(jù)的集成,最后利用維修管理信息系統(tǒng)軟件和IETM制作工具軟件實(shí)現(xiàn)LSA數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用。RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件與其它三個(gè)軟件之間都是無(wú)縫接口,可以自動(dòng)將數(shù)據(jù)導(dǎo)入與導(dǎo)出。它既可以使用RMST設(shè)計(jì)分析工具軟件將前端RMST設(shè)計(jì)分析數(shù)據(jù)以GJB 3837-1999或MIL-STD-1388-2B格式導(dǎo)入RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件,又可以從RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件的LSA數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)出數(shù)據(jù)到IETM制作工具軟件,用于制作IETM,同時(shí)又使用維修管理信息系統(tǒng)軟件將LSA數(shù)據(jù)應(yīng)用于使用和維修階段。

4 基于數(shù)據(jù)集成管理軟件的RMS一體化設(shè)計(jì)分析流程

從圖5可以看出,在裝備的設(shè)計(jì)研制階段,設(shè)計(jì)人員首先使用RMST設(shè)計(jì)分析工具軟件進(jìn)行可靠性、維修性、測(cè)試性、保障性等各種分析工作;然后將分析產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)輸入到RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件數(shù)據(jù)庫(kù)中,RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件貫穿于裝備的全壽命周期,提供一個(gè)武器系統(tǒng)承制方與訂購(gòu)方交換數(shù)據(jù)的平臺(tái);接著使用維修管理信息系統(tǒng)軟件來(lái)管理RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件數(shù)據(jù)庫(kù)里的各種技術(shù)信息,將不同地方、不同部門(mén)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)資源共享,并將裝備設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生的、存儲(chǔ)在RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件數(shù)據(jù)庫(kù)里的技術(shù)信息直接導(dǎo)入IETM制作工具軟件,生成IETM,這樣大大節(jié)省技術(shù)資料的編寫(xiě)時(shí)間,并獲得比紙質(zhì)文件更多的功能增值以及更少的使用維護(hù)費(fèi)用。

圖4 基于數(shù)據(jù)集成管理軟件的RMS一體化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)

圖5 基于數(shù)據(jù)集成管理軟件的RMS一體化設(shè)計(jì)與分析流程

5 結(jié)語(yǔ)

本文選用RMS數(shù)據(jù)集成管理軟件作為基礎(chǔ),構(gòu)建裝備RMS一體化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)。該平臺(tái)的建立不僅能有效解決裝備RMS一體化設(shè)計(jì)的問(wèn)題,而且能協(xié)助進(jìn)行RMS數(shù)據(jù)的集成和應(yīng)用。另外,該平臺(tái)啟動(dòng)后將全面提升裝備研制單位的RMS設(shè)計(jì)能力和水平。當(dāng)然,本文只起到拋磚引玉的作用,仍需要后續(xù)對(duì)綜合保障軟件進(jìn)行深入研究分析,逐步建立統(tǒng)一的、規(guī)范的、適合型號(hào)研制需要的綜合保障工作流程和相關(guān)制度,為最終實(shí)現(xiàn)裝備RMS一體化設(shè)計(jì)提供支撐。

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Method of Integrative RMS Design for Equipment Based on Integrated Data Management Software

FANG Xing

(No. 1 Canglong North Road, Wuhan 430205)

In order to solve the problem of integrative RMS design for equipment, a strong software solution was provided. The integrative RMS design and analysis environment based on integrated data management software was established. The method not only could realize synchronous design and analysis of RMS, but also could realize synchronous delivery and update of RMS data. The application of the new method would promote the RMS design level and impel the RMS design standardization. Therefore, the method deserved to be extensively applied in equipment RMS design.

integrated data management, RMS, integrative design, equipment

2014年12月8日,

2015年1月29日

方興,男,碩士,工程師,研究方向:艦船作戰(zhàn)系統(tǒng)綜合保障。

E92

10.3969/j.issn1672-9730.2015.05.027