发展趋势：维修保障技术

产品的维修始于20世纪40年代，当时仅限于材料疲劳更换和机构维修^[1]。20世纪40～60年代，世界各国开始采用基于定时维修的预防性维修理论进行设备的预防性维修，当时的主要观点是：①复杂系统投入工作后，其各层次产品就会出现磨损、疲劳和老化；②磨损、疲劳和老化往往引起故障；③故障的后果影响任务完成和安全运行；④任何设备都要进行定时翻修。

这种维修理论源于对早期机械事故的直观经验，人们都是以预计维修对象工作期长短为基础去计划维修活动，以便“防患于未然”。即认定组成一项设备的每一零件都有其确定的工作期限，到了时候就得翻修或更换，以为这样才能保证设备的固有可靠性和安全性^[2]。但随着系统日益复杂化，到了20世纪50年代末，美国通过对第二次世界大战中飞机的维修活动研究发现事情并没有那么简单，利用定时事后维修策略有许多类型的故障是不大可能有效预防的，并且任凭增加多少维修次数也不能明显地减缓这些故障的发生^[3]。为了解决这一矛盾，人们采取了各种可能的措施，如采用多重余度技术、损伤容限结构、加装状态监控与故障诊断系统等，使由不够可靠的产品构成的系统仍能保持足够的安全可靠性。但是进行预防性维修与保证飞机的可靠性之间的关系并不确定，并且由于费用、重量、体积的限制，不可能所有系统都可通过单纯增加预防性维修工作的办法来保证其可靠性。

传统维修理念导致维修工作量和费用不堪重负，且定时翻修不能有效地提高产品的使用可靠性和安全性。例如，在第二次世界大战和20世纪50年代初，大量武器装备由于存贮、运输的原因，交付部队作战时故障频繁发生，且使用率很低，特别是电子设备有将近一半不能使用。为了维修这些装备，部队不仅耗费了巨额资金，装备的故障还随时困扰着随军工程师，维修技师也天天忙于排除装备故障。然而，大量的维修费用、人力和物力投入丝毫没有减缓这些装备的故障次数，相反却增加了维修活动，使维修部门不堪重负。据统计，20世纪40～60年代期间，1美元的武器装备需要2美元的维修费用，而飞机维修成为国防的沉重负担。科学家通过大量统计数据发现，与其将大量的维修费用投入到见效甚微的事后维修，不如在系统设计初期就将系统的维修性纳入系统设计中。

20世纪50年代后期，国外开始对大型复杂设备的维修性问题进行深入研究。从飞机维修窗口可达性设计、机内自测试设备的研究、状态监控与诊断算法的设计及维修的管理等各个方面，都充分考虑了维修性要求。这里应当指出的是，维修性与系统的设计有关，而维修与系统的使用有关，它们是有差别的^[4]。(www.xing528.com)

20世纪60年代后，经过将近10年的探索与理论研究，以可靠性为中心的维修（Relia-bility Centered Maintainability，RCM）被提了出来，以此建立的维修理论和制订预防性维修大纲的方法取得了很大成功^[5-10]。因此RCM被美国国防部和世界各国军用设备所采用，显著提高了设备的维修有效性和经济性，提高了军用设备的战斗力和民用装备的使用效能。“以可靠性为中心的维修”的主要观点是：①设备的可靠性和安全性是设计阶段赋予装备的固有特性，有效的事后维修只能保持而不能提高可靠性和安全性；②一个复杂设备，除非它具有某种主导性故障（如耗损型故障），否则定时翻修对其总的可靠性水平影响很小；③具有多余度设计和监控的设备，产品的安全性不再直接与其故障有关。

这种以可靠性为中心的维修分析，其定义为“按照以最少的维修资源消耗保持装备固有可靠性和安全性的原则，应用逻辑决断方法，确定装备预防性维修要求”。即按照以最少的维修资源消耗保持设备的固有可靠性和安全性的原则，使设备保持可靠安全工作及发生故障后可以快速恢复性能的技术。因此，广义的维修性既包括可靠性和安全性，也包括故障后的维修特性。

通常，以可靠性为中心的维修包含了保持系统正常工作或发生故障后尽快使之恢复到可用状态所进行的一系列工作，它为进行维修性分析与设计提供有关的维修保障方案、计划、能力及资源等信息。RCM的目的在于保证系统的设计同后勤保障方面的考虑相协调，并保证关于该系统的维修工作和后勤保障工作能全面而系统地加以确定和推进。通过维修分析，应确定出在最好的利用后勤保障资源和后勤保障能力的条件下，在各对应的维修级别上进行维修时应采取的最有效步骤（程序）。主要包括与分析对象相关的可靠性数据、维修性数据、维修概念、维修要求、维修工作项目、相应的维修人员要求、维修保障与培训设施的需求和对备件的需求等。