润滑系统功能结构特征与维修性因素关系的案例分析

针对装甲车辆典型润滑系统进行案例分析，收集一定量的功能结构特征与维修性因素关系数据，确定润滑系统各单元功能结构特征对具体维修性因素的重要度，以及润滑系统中功能结构特征的重要度。

1.机油箱功能结构特征—维修性定量、定性因素评估

1）机油箱功能结构特征对单个维修性定量因素的重要度评估

（1）多样本评估方法应用。

综合所有“功能结构特征与维修时间分解关系矩阵”选取机油箱功能结构特征与维修性定量因素中维修拆卸时间的影响程度数据，见表5-15。

表5-15　机油箱功能结构特征与维修拆卸时间的影响程度数据

其中，P1 ～P14分别是回收的14 份机油箱“功能结构特征与维修时间分解关系矩阵”中机油箱功能结构特征与维修拆卸时间的定量关系。

根据方法中的分析思路，运用主成分分析进行机油箱各功能结构特征的重要度评估，评估结果见表5-16。

表5-16　机油箱功能结构特征对维修拆卸时间的重要度

根据表5-16 可画出机油箱功能结构特征对维修拆卸时间的重要度柱形图，如图5-23 所示。

图5-23　机油箱功能结构特征对维修拆卸时间的重要度柱形图

对于机油箱维修拆卸时间来说，各功能结构特征重要度排序为：紧固接口＞维修工具＞空间约束＞抓握接口＞外部危险特征＞危险源＞重量＞尺寸=输出接口=空间物理环境＞警示接口＞操作接口=输入接口＞维修频率。其中紧固接口、维修工具、空间约束、抓握接口和外部危险特征是在进行机油箱设计时需要着重考虑与权衡的功能结构特征。

（2）少样本评估方法应用。

综合所有“功能结构特征与维修时间分解关系矩阵”选取机油箱功能结构特征与维修性定量因素中维修拆卸时间的影响程度数据，见表5-17。

表5-17　机油箱功能结构特征与维修拆卸时间的影响程度数据

其中，P1 ～P8分别是回收的8 份机油箱“功能结构特征与维修时间分解关系矩阵”中机油箱功能结构特征与维修拆卸时间的定量关系。

机油箱功能结构特征与维修拆卸时间的定量关系均值估计见表5-18。

表5-18　机油箱功能结构特征与维修拆卸时间的定量关系均值估计

机油箱功能结构特征对维修拆卸时间的重要度见表5-19。

表5-19　机油箱功能结构特征对维修拆卸时间的重要度

根据表5-19 可画出功能结构特征的重要度柱形图，如图5-24 所示。

图5-24　机油箱功能结构特征对维修拆卸时间的重要度柱形图

对于机油箱维修拆卸时间来说，各功能结构特征重要度排序为：紧固接口＞维修工具＞空间约束＞抓握接口＞外部危险特征＞危险源＞重量＞尺寸=输出接口=空间物理环境＞警示接口＞操作接口=输入接口＞维修频率。其中紧固接口、维修工具、空间约束、抓握接口和外部危险特征是在进行机油箱设计时需要着重考虑与权衡的功能结构特征。

2）机油箱功能结构特征对总维修时间的重要度评估

通过评估机油箱功能结构特征对维修过程各阶段时间的重要度，可以得到机油箱功能结构特征对维修时间分解的重要度数据，见表5-20。

表5-20　机油箱功能结构特征对维修时间分解的重要度

续表

其中，每一个元素表示所对应的功能结构特征对所对应的维修时间分解的重要度。

根据方法中描述的，每一个维修阶段所消耗的时间对总的维修时间的贡献度是不同，也即6 个维修时间分解部分本身对于总的维修时间来说重要度是不一样的。为了计算功能结构特征对总维修时间的重要度，还需要确定各维修时间分解部分对总维修时间的重要度，在这里，以时间贡献度作为重要度的衡量。因此，需要确定各维修时间分解部分的时间值。假设机油箱各维修时间分解部分时间值如表5-21 所示。

表5-21　机油箱各维修时间分解部分时间假设值

计算得到综合重要度结果，见表5-22。

根据表5-22 可画出机油箱功能结构特征对总维修时间的重要度柱形图，如图5-25 所示。

表5-22　机油箱功能结构特征对总维修时间的重要度

图5-25　机油箱功能结构特征对总维修时间的重要度柱形图

机油箱各功能结构特征对总维修时间的重要度排序：维修工具＞紧固接口=空间约束＞抓握接口＞外部危险特征＞操作接口＞危险源＞空间物理环境＞输出接口＞尺寸＞输入接口＞重量＞维修频率＞警示接口。其中维修工具、紧固接口、空间约束、抓握接口以及外部危险特征相对来说，在机油箱维修性定量设计中应重点考虑。

3）机油箱功能结构特征对维修性定性整体的重要度评估

通过评估机油箱功能结构特征对维修性各定性因素的重要度，可以得到机油箱功能结构特征对维修性各定性因素的重要度数据，见表5-23。

表5-23　机油箱功能结构特征对维修性各定性因素的重要度

续表

(www.xing528.com)

其中，每一个元素表示所对应的功能结构特征对所对应的维修性定性因素的重要度。

根据上述计算方法，需要确定对于机油箱维修性设计来说，8 个定性因素的权重如何。

各单元、系统在进行设计时8 个定性因素相对权重视产品特性和设计要求而定，在这里，作为演示案例，假设对于机油箱维修性设计来说，8 个定性因素是同等重要的，即各定性因素的相对权重向量为

R =（0.125，0.125，0.125，0.125，0.125，0.125，0.125，0.125）

可得到机油箱功能结构特征对机油箱整体维修性的重要度，见表5-24。

根据表5-24 可画出机油箱功能结构特征对机油箱整体维修性的重要度柱形图，如图5-26 所示。

表5-24　机油箱功能结构特征对机油箱整体维修性的重要度

图5-26　机油箱功能结构特征对机油箱整体维修性的重要度柱形图

机油箱功能结构特征对机油箱整体维修性的重要度大小排序：输入接口＞输出接口＞操作接口＞维修工具＞抓握接口＞危险源＞空间约束＞警示接口＞尺寸＞紧固接口=维修频率＞外部危险特征＞重量＞空间物理环境。其中输入接口、输出接口、操作接口、维修工具和抓握接口相对来说，在机油箱维修性设计中应重点考虑。

2.机油管路及支架功能结构特征—维修性定量、定性因素评估

1）机油管路及支架功能结构特征对单个维修性定量因素的重要度评估

利用润滑系统数据，可以得到机油管路及支架功能结构特征对维修性定量因素的重要度，见表5-25。

根据表5-25 可画出功能结构特征对维修性定量因素的重要度柱形图，如图5-27、图5-28 所示。

表5-25　机油管路及支架功能结构特征对维修性定量因素的重要度

图5-27　机油管路及支架功能结构特征对准备工作时间的重要度柱形图

图5-28　机油管路及支架功能结构特征对维修拆卸时间的重要度柱形图

2）机油管路及支架功能结构特征对总维修时间的重要度评估

对于机油管路及支架功能结构特征对总维修时间的重要度评估，需要了解机油管路及支架或者相似产品的维修时间统计数据，由于目前缺乏机油管路及支架相关维修时间数据，此处暂不进行评估。在充分掌握相关维修时间数据信息的情况下，只需根据功能结构特征对总维修时间的重要度评估过程进行数据分析和综合即可。

3）机油管路及支架功能结构特征对维修性定性因素的重要度评估

利用润滑系统数据，可以得到机油管路及支架功能结构特征对维修性定性因素的重要度，见表5-26。

表5-26　机油管路及支架功能结构特征对维修性定性因素的重要度

续表

根据表5-26 可画出功能结构特征对维修性定性因素的重要度柱形图，如图5-29 ～图5-31 所示。

图5-29　机油管路及支架功能结构特征对可达性的重要度柱形图

4）机油管路及支架功能结构特征对维修性定性整体的重要度评估

对机油管路及支架功能结构特征对维修性定性整体的重要度评估，首先需要了解各维修性定性因素对维修性定性整体的相对重要度。一般情况下，对各维修性定性因素进行等权处理，即各定性因素的相对权重向量为

R =（0.125，0.125，0.125，0.125，0.125，0.125，0.125，0.125）

图5-30　机油管路及支架功能结构特征对人素工程的重要度柱形图

图5-31　机油管路及支架功能结构特征对简化设计的重要度柱形图

利用上述计算得到的数据，可以计算得到机油管路及支架功能结构特征对机油管路及支架维修性定性整体的重要度，见表5-27。

表5-27　机油管路及支架功能结构特征对机油管路及支架维修性定性整体的重要度

根据表5-27 可画出功能结构特征对维修性定性整体的重要度柱形图，如图5-32 所示。

图5-32　机油管路及支架功能结构特征对维修性定性整体的重要度柱形图

可看出在机油管路及支架设计过程中，重量、外部危险环境、空间物理环境以及危险源和紧固接口相对来说需要更加注意，以保证维修性。

利用上述方法同样对机油热交换器、机油预润泵的功能结构特征对维修性定量、定性因素的重要度进行了评估。

3.结果分析

通过不同的计算方法评估了两种不同情况下，即功能结构特征与维修时间分解关系矩阵数据收集数量较多和较少时，机油箱各个功能结构特征对维修拆卸时间的重要度，并根据重要度进行排序。经过对比发现，两种情况下、两种方法计算所得到的结果几乎相同。所有的功能结构特征中，紧固接口、维修工具、空间约束、抓握接口和外部危险特征是在进行机油箱设计时需要着重考虑与权衡的功能结构特征。

根据假设的机油箱相似产品维修数据进行两层次重要度综合，得到机油箱各个功能结构特征对机油箱维修总时间的重要度，并根据重要度进行排序。得到结论：维修工具、紧固接口、空间约束、抓握接口以及外部危险特征相对来说，在机油箱维修性定量设计中更加重要。

通过不同的计算方法评估了两种不同情况下，即功能结构特征与维修性定性因素关系矩阵数据收集数量较多和较少时，机油箱各个功能结构特征对维修可达性的重要度，并根据重要度进行排序。经过对比发现，两种情况下、两种方法计算所得到的结果基本相同。在所有的功能结构特征中，空间约束、操作接口、抓握接口、维修工具和紧固接口相对来说，在机油箱维修性定性参数设计中更加重要。同时，分析两种不同计算方法所得到的结果的差异，对于主成分分析来说，相当数量的样本数据收集是非常重要的，在实际计算中，主成分分析将剥离样本之间重复的部分，其所利用到的样本信息可能是普通均值估计所不具有的，因此，主成分分析所得结果比均值估计所得结果更有可信性。

在假设机油箱维修性设计中8 个维修性定性因素同等重要的情况下，进行了两层次重要度综合，得到机油箱各个功能结构特征对机油箱维修性定性整体的重要度，并根据重要度进行排序。得到结论：输入接口、输出接口、操作接口、维修工具和抓握接口相对来说，在机油箱维修性设计中更加重要。

分别对机油管路及支架、机油热交换器以及机油预润泵进行了相应的功能结构特征对维修性定性、定量因素的重要度分析，并得到了相应需要更多考虑的重要特征。