维修性定性要求的全面介绍

1.简化装备设计与维修

“简化”本来是产品设计的一般原则。装备构造复杂，带来使用、维修复杂，随之而来的是对人员技能、设备、技术资料、备件器材等要求的提高，以致造成人力、时间及其他各种保障资源消耗的增加，维修费用的增长，同时降低了装备的可用性。因此，简化装备设计、简化维修是最重要的维修性要求。为此，可从以下方面着手。

1）简化功能

简化功能就是消除产品不必要乃至次要的功能。通过逐层分析每一种产品的功能，找出并消除某个或某些不必要或次要的功能，这可能省掉某个或某些零部件，甚至装置、分系统，使构造简化。如果某项功能或产品价值很低（功能弱，费用高，或能用装备上的其他产品完成该工作），则宜去掉该功能、该产品。简化功能不仅适用于主装备，也适用于保障资源（尤其是检测设备、操纵台、运输设施等）的分析，特别适用于直觉上需要新的保障资源，而实际上现有的资源（或稍加改进）即可适用于新装备的情况。

2）合并功能

合并功能就是把相同或相似的功能结合在一起执行。显然，这可以简化功能的执行过程，从而简化构造与操作。为了合并功能，需要对各组成单元要执行的各种功能和完成规定任务所需的产品类型进行分析，通过简化操作或硬件达到简化维修、节省资源的目的。合并功能最明显的办法就是把执行相似功能的硬件适当地集中在一起，以便使用人员操作。

3）减少元器件、零部件的品种与数量

减少元器件、零部件的品种与数量，不仅有利于减少维修工作量并可使维修操作简单、方便，降低维修技能的要求，减少备件、工具和设备等保障资源。但是，从增加功能及其他工程学科的要求出发，常常又要增加元器件、零部件的品种与数量。为此，必须进行综合权衡，分析某种零部件、元器件的增减对维修性及其他质量特性，包括对系统效能与费用的影响，以决定其取舍。

4）改善产品检测、维修的可达性

可达性取决于产品的设计构型，是影响维修性的主要因素。

5）装备与其维修工作协调设计

装备的设计应当与维修保障方案相适应。设计时要合理确定现（外）场可更换单元（LRU）、车间可更换单元（SRU），以便在规定的维修级别方便地更换。根据装备的使用与构造特点，将装备或其中的某些单元设计成在使用或储存期间无须进行维修的产品，即按“无维修设计”准则进行设计。应采用简单、成熟的设计和惯例。良好的设计，可以简化到由产品的简图就可以确定如何拆装，就像“由用户买回自行装配的成套零件”一样。

2.具有良好的维修可达性

维修可达性是指维修产品时接近维修部位的难易程度。维修可达性好，能够迅速方便地达到维修的部位并能操作自如。通俗地说，也就是维修部位能够“看得见、够得着”，或者很容易“看得见、够得着”，而不需多次拆装、搬动。显然，良好的维修可达性，能够提高维修的效率，减少差错，降低维修工时和费用。

实现产品可达性的主要措施有两个方面：一是合理地设置各部分的位置，并要有适当的维修操作空间，包括工具的使用空间；二是要提供便于观察、检测、维护和修理的通道。

为了实现产品的良好可达性，应满足如下具体要求：

（1）产品各部分的配置应根据其故障率的高低、维修的难易、尺寸和质量，以及安装特点等统筹安排。凡需要检查、维护、分解或修理的零部件，都应具有良好的可达性；对故障率高而又经常维修的部位，如电气设备中的保险管、电池及应急开关、通道口，应提供最佳的可达性。产品各系统的检查点、测试点、检查窗、润滑点、添加点及燃油、液压、气动等系统的维护点，都应布局在便于接近的位置。

（2）为了避免各部分维修时交叉作业（特别是机械、电气、液压系统维修中的互相交叉）与干扰，可用专舱、专柜或其他形式布局。

（3）尽量做到在检查或维修任一部分时，不拆卸、不移动或少拆卸、少移动其他部分。产品各部分（特别是易损件和常拆件）的拆装要简便，拆装时零部件出进的路线最好是直线或平缓的曲线。要求快速拆装的部件，应采用快速解脱紧固件连接的方法。

（4）需要维修和拆装的机件，其周围要有足够的空间，以便使用测试接头或工具。

（5）合理设置维修通道，是改善可达性的一条重要途径。如我国某新型飞机，检修时可打开的舱盖和窗口，通孔有300余处，实现了维修方便、迅速。维修通道口或舱口的设计应使维修操作尽可能简单方便；需要物件出入的通道口应尽量采用拉罩式、卡锁式和铰链式等快速开启的设计。

（6）维修时一般应能看见内部的操作。其通道除了能容纳维修人员的手或臂外，还应留有适当的间隙可供观察。在不降低产品性能的条件下，可采用无遮盖的观察孔；需遮盖的观察孔应用透明窗或快速开启的盖板。

（7）大型复杂装备管线系统的布置应避免管线交叉和走向混乱。

3.提高标准化和互换性程度

实现标准化有利于产品的设计与制造，有利于零部件的供应、储备和调剂，从而使产品的维修更为简便，特别是便于装备在战场快速抢修中进行换件和拆拼修理。例如，美军M1坦克由于统一了接头、紧固件的规格等，使维修工具由M60坦克的201件减为79件，这大大减轻了后勤负担，同时也有利于维修力量的机动。

标准化的主要形式是系列化、通用化、组合化。系列化是对同类的一组产品同时进行标准化的一种形式，即对同类产品通过分析、研究，对其主要参数、型式、尺寸、基本结构等作出合理规划与安排，协调同类产品和配套产品之间的关系。通用化是指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。通用化的实质就是零部件在不同产品上的互换。组合化又称模块化，是实现部件互换通用、快速更换修理的有效途径。模块是指能从产品中单独分离出来，具有相对独立功能的结构整体。电子产品更适合采用模块化设计，例如，一些新型雷达采用模块化设计，可按功能划分为若干个各自能完成某项功能的模块，如出现故障，则能单独显示故障部位，更换有故障的模块后即可开机使用。

互换性是指同种产品之间在实体上（几何形状、尺寸）、功能上能够彼此互相替换的性能。当两个产品在实体上、功能上相同，能用一个去代替另一个而无须改变产品或母体的性能时，则称该产品具有互换性；如果两个产品仅具有相同的功能，则称之为具有功能互换性或替换性的产品。互换性使产品中的零部件能够互相替换，便于换件修理，并减少了零部件的品种规格，简化和节约了备品供应及采购费用。

有关标准化、互换性、通用化和模块化设计的要求如下：

（1）优先选用标准件。设计产品时应优先选用标准化的设备、工具、元器件和零部件，并尽量减少其品种、规格。

（2）提高互换性和通用化程度。在不同产品中最大限度地采用通用的零部件，并尽量减少其品种。军用装备的零部件及其附件、工具应尽量选用能满足使用要求的民用产品。设计产品时，必须使故障率高、容易损坏、关键的零部件具有良好的互换性。能互换安装的项目，必须能功能互换。当需要互换的项目仅能功能互换时，可采用连接装置解决安装互换。不同工厂生产的相同型号的成品件、附件必须具有互换性。产品需作某些更改或改进时，要尽量做到新老产品之间能够互换使用。功能相同且对称安装的部、组、零件，应设计成可互换的。修改零部件或单元的设计时，不要任意更改安装的结构要素，以避免破坏互换性。

（3）尽量采用模块化设计。产品应按照功能设计成若干个能够进行完全互换的模块，其数量应根据实际需要而定。需要在战地或现场更换的部件更应重视模块化，以提高维修效率。模块从产品上卸下来后，应便于单独进行测试。模块在更换后一般不需进行调整；若必须调整时，应能单独进行。成本低的器件可制成弃件式的模块，其内部各件的预期寿命应设计得大致相等，并加标志。应明确规定弃件式模块判明报废所用的测试方法、报废标准。模块的尺寸与质量应便于拆装、携带或搬运。质量超过4 kg、不便握持的模块应设有方便人力搬运的把手。必须用机械提升的模块，则应设相应的吊孔或吊环。

4.具有完善的防差错措施及识别标志

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。因此，应采取措施防止维修差错。著名的墨菲定律（Murphy’s Law）指出：“如果某一事件存在着搞错的可能性，就肯定会有人搞错”。实践证明，产品的维修也不例外，由于产品存在发生维修差错的可能性而造成重大事故者屡见不鲜。例如，某型飞机的燃油箱盖，由于其结构存在着发生油滤未放平、卡圈未装好、口盖未拧紧等维修差错的可能性，曾因此发生过数起机毁人亡的事故。因此，防止维修差错主要是从设计上采取措施，保证关键性的维修作业“错不了”“不会错”“不怕错”。“错不了”，就是产品设计使维修作业不可能发生差错，如零件装错了就装不进，漏装、漏检或漏掉某个关键步骤就不能继续操作，发生差错立即能发现，从而从根本上消除人为的差错的可能。“不会错”，就是产品设计应保证按照一般习惯操作不会出错，如螺纹或类似连接向右旋为紧，向左旋为松。“不怕错”，就是设计时采取种种容错技术，使某些安装差错、不当调整等不至于造成严重的事故。(www.xing528.com)

除在产品设计上采取措施防差错外，设置识别标志也是防差错的辅助手段。识别标志就是在维修的零部件、备品、专用工具、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。

防差错措施和识别标志的具体要求如下：

（1）设计时，应避免或消除在使用操作和维修时造成认为差错的可能，即使发生差错也应不危及人机安全，并能立即发觉和纠正。

（2）外形相近而功能不同的零部件、重要连接部位和安装时容易发生差错的零部件，应从结构上采取防差错措施或有明显的防止差错识别标志。

（3）产品上应有必要的防止差错和提高维修效率的标志。

（4）应在产品上的规定位置设置标牌或刻制标志。标牌上应有型号、制造工厂、批号、编号和出厂时间等。

（5）测试点和其他有关设备的连接点均应标明名称或用途，以及必要的数据等，也可标明编号或代号。

（6）需要进行注油保养的部位应设置永久性标志，必要时应设置标牌。

（7）可能发生操作差错的装置应有操作顺序号码和表示方向的标志。

（8）对间隙较小、周围产品较多且安装定位困难的组合件、零部件等应有定位销、槽或安装位置的标志。

（9）标志应根据产品的特点、使用维修的需要，按照有关标准的规定采用规范化的文字、数字、颜色或光、图案或符号等表示。标志的大小和位置要适当，鲜明醒目，容易被看到和辨认。

（10）标牌和标志在装备使用、存放和运输条件下都必须是经久耐用的。

5.保证维修安全

维修安全性是指能避免维修人员伤亡或产品损坏的一种设计特性。维修性中所说的安全是指维修活动的安全。它比使用时的安全更复杂，涉及的问题更多。维修安全与一般操作安全既有联系又有区别。因为维修中要启动、操作装备，维修安全必须保证操作安全。但操作安全并不一定能保证维修安全，这是由于维修时产品往往处于部分分解状态，而又带有一定的故障，有时还需要在这种状态下作部分的运转或通电，以便诊断和排除故障。维修人员在这种情况下工作，应保证不会引起被电击，以及有害气体泄漏、燃烧、爆炸，碰伤或危害环境等事故。因此，维修安全性是产品设计中必须考虑的一个重要问题。

为了保证维修安全，有以下一般要求：

（1）设计产品时，不但应确保使用安全，而且应保证在储存、运输和维修时的安全。要把维修安全作为系统安全性的内容。要根据类似产品的使用维修经验和产品的结构特点，采用事故树等手段进行分析，并在结构上采取相应措施，从根本上防止储存、运输和维修中的事故及其对环境的危害。

（2）设计装备时，应使装备在故障状态或分解状态进行维修是安全的。

（3）在可能发生危险的部位，应提供醒目的标志、警告灯、声响警告等辅助预防手段。

（4）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（如外表）位置。

（5）凡与安装、操作、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。

（6）对于盛装高压气体、弹簧、带有高电压等储有很大能量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.测试准确、快速、简便

产品测试是否准确、快速、简便，对维修有重大影响。特别是电子产品，在其维修时间中故障检测、隔离所用的时间常占60％～90％。一旦把故障部位检查出来，通常换件就可以排除故障。因此，检测设备和检测方式的选择以及检测点的配置都是维修性应考虑的重要问题。具体要求参见有关测试性的内容。

7.重视贵重件的可修复性

可修复性（Repairability）是当产品的零部件磨损、变形、耗损或产生其他形式的失效后，可以对原件进行修复，使之恢复原有功能的特性。实践证明，贵重件的修复，不仅可节省维修资源和费用，而且对提高装备可用性有着重要的作用。因此，装备设计中要重视贵重件的可修复性。

为使贵重件便于修复，应使其可调、可拆、可焊和可矫，满足如下要求：

（1）装备各部分应尽量设计成能够通过简便、可靠的调整装置消除磨损或漂移等因素引起的常见故障。

（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，如将易损部位制成衬套、衬板，以便局部修复或更换。

（3）需加工修复的零件应设计成能保持其工艺基准不受工作负荷的影响而磨损或损坏，必要时可设计专门的修复基准。

（4）采用热加工修理的零件，应有足够的刚度，防止修复时变形。需焊接及堆焊修复的零件，其所用材料应有良好的可焊性。

（5）对于需要原件修复的零件，应尽量选用易于修理并满足供应的材料。若采用新材料或新工艺，应充分考虑零部件的可修复性。