1.产品维修性设计（Design For Repair，DFR）的需求
维修性又称可维修性。维修性是产品在规定的条件下和规定的时间内，按照规定的程序和方法进行维修时，保持或者恢复其规定状态的能力。[70]
产品维修性设计，又称面向维修的设计，其目标是实现维修的便捷性和经济性。20世纪40年代，美国军方发现，仅靠提高电子设备的可靠性是远远不够的，必须同时解决产品维修性问题，因此开始开展产品维修性设计。现在，维修性已经成为科技产品尤其是各种装备的重要质量特性和重要指标。产品不仅要在出厂时具有规定的工作性能，而且要能够长期保持这种性能，一旦功能退化或丧失时，要能够经济而有效地恢复这种性能。
2.维修性设计原则[71]
维修性设计原则是为了将产品的维修性要求、使用约束和保障约束转化为具体的设计而确定的设计准则。其主要用于指导设计人员进行产品设计。便于在设计阶段进行设计评价以及便于分析人员进行维修性分析和预计。
维修性设计原则如下。
（1）简化设计原则
现代产品的性能和复杂程度越来越高，但是同时会增加制造费用和维修保障费用，增加维修难度。因此需要采用产品简化设计方法。
1）在满足功能要求和使用要求的前提下，尽可能采用最简单的结构和外形。
2）简化产品使用与维修人员的工作，降低对他们的技能要求，维修时避免使用特殊的设备、工具或者需要较高技能的人员来进行。
产品简化设计的主要要求如下。
①简化产品的功能。产品功能多样化是导致产品结构与操作维修复杂化的根源。因此，应在满足使用需求的前提下，去掉不必要的功能。尤其是要在一些操作的自动方式与手动方式之间进行综合权衡，避免因为效益不大的自动化导致结构与维修的复杂化。
②合并产品的功能。将产品中相同或相似的功能结合在一起执行。例如，将执行相似功能的硬件适当地集中在一起，以便于产品使用与维修人员“一次办几件事”。也可以将几种功能结合在一个产品上或者集中控制，实现“一物多用”。
③减少零部件的品种和数量。在产品设计中，减少零部件的品种和数量并非易事，因为用较多的零部件满足某一功能要求往往比用较少的零部件更容易些。之所以花费人力、物力和时间进行简化设计，是因为这可以给产品生产和维修保障带来效益，提高产品效能。
（2）可达性设计原则
可达性是指维修产品时接近维修部位的难易程度。
提高产品可达性需要通过合理的结构设计实现。包括：①看得见：视觉可达；②够得着：实体可达。例如，人手或借助于工具要能够接触到维修部位；③有足够的操作空间。例如，合理地设置维修窗口和维修通道。
产品可达性设计的主要要求如下。
1）统筹安排、合理布局。故障率高、维修空间需求大的零部件尽可能安排在产品外部或容易接近的部位。
2）尽可能做到检查或维修产品任何一部分时，不拆卸、不移动或少拆卸、少移动其他部分。
3）产品各部分尤其是易损件和常用件的拆装要简便。
4）产品的检查点、测试点、维修点和检查窗等都应布局在便于接近的位置上。
5）需要维修和拆装的零部件，其周围要有足够的空间，以便进行测试或拆装。维修时，一般应能看见其内部的操作，其通道除了能容纳维修人员的手和臂之外，还应留有适当的间隙以供维修人员观察。
1）标准化有利于产品设计与制造，有利于零部件的供应、储备和调剂，尤其有利于军用装备在战场快速抢修中采用换件和拆拼修理。要求产品设计时尽可能采用符合各种标准的零部件，减少零部件的种类。
2）互换性是指同种产品之间在实体几何形状上、尺寸上和功能上能够彼此互相替换的性能，可以简化维修作业和节约备件费用，提高产品的维修性。
互换性主要分为：①完全互换性：两个零部件在实体上和功能上完全相同，能用其中一个去代替另一个而不需要改变产品的性能；②功能互换性：两个零部件仅具有相同的功能。
3）通用性是指在同类型或不同类型的产品中，部分零部件相同，彼此可以通用，实现零部件在不同产品上的互换。
4）模块化设计可以实现零部件的互换通用和快速更换修理。
标准化、互换性、通用性和模块化设计的主要要求如下。
（1）优先选用标准件
设计产品时应优先选用标准化的设备、夹具、元器件和零部件，并尽可能地减少其品种和规格。
（2）提高互换性和通用性程度
1）在不同产品中最大限度地采用通用的零部件，并尽可能地减少其种类。
2）故障率高、容易损坏和关键性的零部件应具有良好的互换性和必要的通用性。
3）不同企业生产的相同型号的零部件应具有安装上和功能上的互换性。
4）产品上功能相同并且对称安装的零部件，应尽可能设计成可以互换通用的。
5）修改零部件设计时，不要任意更改安装的结构要素，以免破坏互换性而造成整个产品不能配套。
6）在对零部件进行更改或改进时，要尽可能地做到新老产品之间能够互换使用这些零部件。
（3）采用模块化设计
1）产品应按照功能设计成若干个能够完全互换的模块，其数量应根据实际需要而定。需要在战地或现场更换的零部件更应实现模块化，以便于提高维修效率。
2）模块从产品上拆卸下来之后，应便于单独进行测试。模块在更换之后一般不需要进行调整；若必须调整时，应能单独进行。成本低的零部件可以制成弃件式的模块并加以标志。应明确规定弃件式模块判明报废所用的测量方法和报废标准，其内部各零部件的预期寿命应设计得大致相等。(www.xing528.com)
3）零部件的大小与质量一般应设计得便于拆装、携带或搬运。质量超过5kg的零部件，应设有人力搬运的把手。必须用机械提升的模块，应设有便于装卸的吊孔或吊环。
4.防差错措施及识别标志设计原则
产品在维修中，常常会发生漏装、错装或其他操作差错，轻则延误时间，影响使用，重则危及安全，由产品发生维修差错而造成的重大事故屡见不鲜。防止维修差错要从结构上采取措施，消除发生差错的可能性。也就是说，在结构上只允许装对了才能装得上，装错了或是装反了就装不上；或者发生差错就能立即发觉并纠正。例如，现在计算机上各种接口就是这样设计的。
识别标记就是在维修的零部件、备品、专用工具和测试器材等上面做出识别记号，以便于区别辨认，防止混乱，避免因差错而发生事故，同时也可以提高工效。
防止差错和识别标志的设计主要要求如下。
（1）防差错结构
在设计产品时，对于外形相近而功能不同的零部件、重要连接部件和安装时容易发生差错的零部件，应从结构上加以区别或有明显的识别标识。例如，只允许一个方向插入的插头或元器件，可采取加定位销，使其各插脚粗细不一或不对称等办法，防止插错。
（2）防差错识别标志
1）产品上应有必要的防止差错、提高维修效率的标记。
2）产品上与其他有关设备连接的接头、插头和检测点均应标明名称或用途以及必要的数据等。
3）需要进行保养的部位应设置永久性标记，必要时应设置标牌。标记应根据产品的特点和使用维修的需要，按照有关标准的规定以文字、数据、颜色、形象图案、符号或数码等表示。标记在产品使用、存放和运输条件下都必须耐久保存。
4）对可能发生操作差错的装置应有操作顺序号等标记。
5）对间隙较小、周围设备或机件较多并且安装定位困难的组合件、零部件等，应有安装位置的标记，如刻线、箭头等。
6）标记的大小和位置要适当，鲜明醒目，容易看到和辨认。
5.维修安全性设计原则
维修安全性好，能避免维修人员伤亡或产品损坏。
维修安全性设计的主要要求如下。
1）设计产品时，应保证存储、运输和维修时的安全，要根据类似产品的使用维修经验，在结构上采取相应措施，从根本上防止存储、运输和维修中的事故发生。
2）在可能发生危险的部位上，应提供醒目的标记、警告灯和声响警告等辅助预防手段。
3）严重危及安全的部分应有自动防护措施。不要将损坏后容易发生严重后果的部分布局在易被损坏的位置上。例如，外表。
4）凡与安装、操作和维修安全有关的地方，都应在技术文件资料中提出注意事项。
5）对于盛装高压气体、弹簧和带有高电压等储有很大能量并且维修时需要拆卸的装置，应设有备用释放能量的结构和安全可靠的拆装设备、工具，保证拆装安全。
6.可检测性设计原则
产品可检测性是指产品的检测诊断是否准确、快速、简便。在产品的研制初期就应考虑产品的可检测性问题，包括检测方式、检测设备和测试点配置等，并与产品同步研制或选配、试验与评定。
7.不工作状态的维修性设计
一般情况下，考虑产品维修性时，主要是针对其工作状态而言的，即是指产品在使用过程中发生故障时方便修理的特性，或是防止或延缓故障发生而采用的方便预防性维修的特性。
但是有很多装备在生产后并不立即使用，而是在其使用前必须等待相当长的时间。例如，军用装备大多是长期储备，只有少量或短时间用于训练和作战。如何保持其性能，或在需要使用时迅速恢复其性能就显得十分重要。因此，军用装备不但要有好的作战性能，而且还要有较高的可靠性、维修性和保障性等质量特性，并能够得到及时的和经济有效的维修保障。
装备使用前和两次使用之间，通常会处于一种没有工作或不工作的状态，其主要包括储存状态、运输状态、战备警戒或其他不工作状态。实际上，不工作状态在武器装备寿命周期中可能占有相当大的比例。因此，装备的不工作状态下的可靠性、维修性和安全性等属性也是设计者应考虑的重要问题。
不工作状态维修的设计主要要求如下。
1）产品包装应便于检测，最好能在不破坏包装的条件下进行检测：若必须破坏包装，则应能在检测后恢复包装。
2）当有可能存在湿气或灰尘侵入通道时，供外部测试用的机上测试点的数量应尽可能地减少。
3）使用紧凑的结构、组合式印制电路板和密封的系统。
4）使用不需进行现场调整的数字电子设备。
8.贵重件的可修复性设计
可修复性是当零部件磨损、变形、耗损或其他形式失效后，可以对原零部件进行修复，使之恢复原有功能的特性。贵重件的修复，不仅可以节省修理费用，而且对发挥产品的功能有着重要的作用。
贵重件可修复性的设计主要要求如下。
1）应尽可能地设计成能够通过简便、可靠的调整装置消除因磨损或漂移等原因引起的常见故障。
2）对容易发生局部耗损的贵重件，应设计成可拆卸的组合件。例如，将易损部位制成衬套或衬板，以便于局部修复或更换。
3）需加工修复的贵重件，应设计成能够保证其工艺基准不至于在工作中磨损或损坏，必要时可以设计专门的修复基准。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
