張凱凱

【摘 要】維修性品質(zhì)的優(yōu)良直接影響到飛機(jī)整個(gè)全壽命周期的狀態(tài)。本文根據(jù)維修性設(shè)計(jì)方法，介紹了在虛擬維修下的維修障礙分析方法，闡述了維修障礙分析的定義、原理、過程等，并結(jié)合虛擬維修仿真實(shí)例來說明。

【關(guān)鍵字】虛擬維修；民用飛機(jī)；維修障礙

中圖分類號(hào)： V267 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）03-0161-002

Maintenance Trouble Analysis of Civil Aircraft Based on Virtual Maintenance

ZHANG Kai

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute， Shanghai 200120， China）

【Abstract】The quality of maintainability may directly affects the whole life cycle of civil aircraft. According to the method of maintainability design， this paper introduced the maintenance trouble analysis based on virtual maintenance， and stated the definition， principle， process of the maintenance trouble analysis， finally explain it with example of virtual maintenance simulation.

【Key words】Virtual maintenance；Civil aircraft；Maintenance trouble

0 引言

民用飛機(jī)維修性設(shè)計(jì)的目標(biāo)是保證設(shè)計(jì)、研制和生產(chǎn)的民用飛機(jī)能夠方便而經(jīng)濟(jì)地保持在或恢復(fù)到規(guī)定的狀態(tài)，滿足規(guī)定的適航要求，降低維修任務(wù)的復(fù)雜性，減少對(duì)維修人力及其他資源的要求，降低運(yùn)營(yíng)成本，滿足客戶對(duì)飛機(jī)高使用率和低維修成本的期望，是一種重要的質(zhì)量特性。今利用計(jì)算機(jī)虛擬維修仿真技術(shù)，結(jié)合維修障礙分析方法，使維修性問題盡早發(fā)現(xiàn)并解決。

1 維修故障分析

在飛機(jī)維修過程中，存在維修操作不當(dāng)、工作空間狹小、工人維修姿勢(shì)不科學(xué)及作業(yè)強(qiáng)度大等諸多難以回避的問題，這樣就導(dǎo)致了較長(zhǎng)的維修周期和較高的維修成本?，F(xiàn)如今利用飛速發(fā)展的虛擬維修仿真技術(shù)，通過維修障礙分析方法在飛機(jī)的全壽命周期發(fā)現(xiàn)并協(xié)調(diào)解決維修性問題。

維修障礙（Maintenance Trouble）[1]是指維修不能夠簡(jiǎn)便、迅速、經(jīng)濟(jì)的事件或狀態(tài)。維修障礙的發(fā)生不利于預(yù)定維修事件的完成，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致事件的中止或失敗。而維修故障分析（Maintenance Trouble Analysis，MTrA）是以可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生的維修事件為分析對(duì)象，預(yù)測(cè)和發(fā)現(xiàn)維修故障，對(duì)維修故障的原因、影響進(jìn)行分析，并把每一個(gè)維修故障按它對(duì)維修任務(wù)的妨礙程度予以分類，提出可以采取的補(bǔ)救措施的過程。

所以，進(jìn)行MTrA的目的是在于查明維修過程中發(fā)生的一切維修障礙，以便通過改進(jìn)設(shè)計(jì)或其它補(bǔ)救措施來實(shí)現(xiàn)維修的方便、快捷，當(dāng)不能通過設(shè)計(jì)來消除時(shí)，從維修工具、防護(hù)措施等方面著手，降低維修障礙的影響，切實(shí)提高飛機(jī)的維修性。其基本思路如下圖1所示[2-3]。某一故障模式對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)故障原因，一個(gè)故障原因產(chǎn)生一個(gè)維修事件，而每一個(gè)維修事件可能對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)維修障礙發(fā)生。

根據(jù)虛擬維修仿真以及人素工程等依據(jù)，維修障礙可分為可達(dá)性障礙、差錯(cuò)性障礙、維修安全障礙和人素障礙。

2 虛擬維修仿真

虛擬維修過程主要包括：（1）虛擬建模；（2）虛擬過程仿真；（3）基于虛擬維修仿真的維修性分析評(píng)價(jià)這三個(gè)方面，其中虛擬建模主要包括人體建模、各種設(shè)備及工具等的三維數(shù)字模型的建立，一般通過CAD軟件實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前，DELMIA的維修仿真流程，以維修任務(wù)為仿真對(duì)象，在建立虛擬樣機(jī)、維修人員人體模型的基礎(chǔ)上，用戶與系統(tǒng)采用交互的方式，將整個(gè)維修過程形象、逼真、直觀地再現(xiàn)出來，同時(shí)將仿真過程中獲取到的各種數(shù)據(jù)提供給維修性分析評(píng)價(jià)人員，進(jìn)行相關(guān)的維修性分析與評(píng)價(jià)，并提出設(shè)計(jì)修改建議，使整個(gè)飛機(jī)維修過程更加科學(xué)化、人性化。

以某型號(hào)飛機(jī)起落架艙為例，搭建虛擬維修環(huán)境，利用DELMIA進(jìn)行虛擬維修仿真分析，結(jié)合MTrA的分析過程總結(jié)成下述分析表2。通過對(duì)障礙的深入分析最終為維修性設(shè)計(jì)的改進(jìn)提供依據(jù)。

3 結(jié)論

本文針對(duì)民用飛機(jī)維修性設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，在虛擬維修仿真的基礎(chǔ)上，引入維修障礙分析方法，對(duì)維修過程中不合理的操作及姿態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，使維修工具可達(dá)可視，人體最大限度地處于舒適狀態(tài)，減少作業(yè)疲勞，減輕人為因素對(duì)航空維修事故的影響，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)并協(xié)調(diào)維修性問題的解決提供一種參考依據(jù)。

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