轨道交通RAMS工程设计准则

1.维修性设计准则的目的和作用

（1）目的 制定维修性设计准则的目的是提高产品维修性，进而提高产品设计质量的最有效方法之一。以指导设计人员进行产品的维修性设计。

（2）作用

1）指导设计人员进行产品设计；

2）可作为维修性符合性检查的基准，支持维修性评审；

3）便于分析人员进行维修性分析、预计。

2.维修性设计准则的制定程序

维修性设计准则的制定和贯彻程序如图3-41所示。

图3-41 维修性设计准则制定和贯彻程序

（1）分析产品特性 分析产品层次、功能和结构特性以及影响维修性的因素与问题，明确维修性设计准则覆盖的产品层次范围以及产品对象组成类别。产品层次范围是指系统、子系统、组件、零部件等。不同层次的产品，由于其特性不同，因而在维修性设计准则上存在一定的差异；产品对象组成类别包括电子类产品、机械类产品、机电类产品、软件产品以及这些类别的各种组合等，不同类别产品的维修性设计准则是不同的。

原则上，产品的层次至少要分解到现场可更换单元（LRU）。不同层次的产品，其维修性设计准则的制定应由其承制单位负责，在遵循总体单位要求的前提下，各自结合自己产品的特点和研制要求，分头制定设计准则，同时要注意考虑与其他有接口关系的产品保持协调。

在完成产品特性分析的基础上，应开展相应的维修性分析工作，为制定初步的维修性设计准则提供支持。

（2）制定产品维修性设计准则的通用和专用条款（初稿）

1）产品的维修性要求是制定维修性设计准则的重要依据，通过分析产品的维修性要求，尤其维修性定性要求，可以明确维修性设计准则的范围，避免重要维修性设计条款的遗漏。在制定配套产品的维修性设计准则时，应参照“上层产品维修性设计准则”的要求进行扩展，因此可参照相关的标准、设计手册等。另外，类似产品的维修性设计准则和已有的维修性与设计实践经验、教训也是制定设计准则的重要基础。

2）维修性设计准则中通用部分的条款对产品中各组成单元是普遍适用的；专用部分的条款是针对产品中各组成单元的具体情况制定的，只适用于特定的单元。在制定维修性设计准则通用和专用部分时，可以收集参考与维修性设计准则有关的标准、规范或手册以及相关产品的维修性设计准则文件。其中，相似产品的各类维修性问题是归纳出专用条款的重要手段。

（3）形成正式的维修性设计准则文件（经讨论修改后的正式稿）经有关人员（设计、工艺、管理等人员）的讨论、修改后，形成维修性设计准则文件（正式稿）。邀请专家对维修性设计准则文件进行评审，根据其意见进一步完善准则文件。最后经过总工程师批准，发布维修性设计准则文件。

在维修性设计准则评审工作中，需要重点针对设计准则内容的协调性、对实现维修性要求目标的作用（贡献）以及用语的严谨性等进行分析评价。

（4）贯彻维修性设计原则 设计人员依据发布的维修性设计准则文件，进行产品的维修性设计。

（5）维修性设计准则符合性分析与检查 根据规定的表格将产品的维修性设计状态与维修性设计准则进行符合性分析和检查。按符合性检查表规定的格式，整理完成维修性设计准则符合性检查报告。邀请专家对维修性设计准则符合性检查报告进行评审。

3.维修设计准则主要内容

维修性设计准则的主要内容包括可达性，标准化、互换性、模块化，防差错措施及识别标志，维修安全性，贵重件的可修复性，维修中人素工程要求。

（1）可达性

1）可达性是指维修产品时，接近维修部位的难易程度。可达性的好坏，直接影响产品的可视、可解除检查；工具和测试设备使用以及产品修理或更换。产品的可达性一般包含3个层次，即视觉可达、实体可达和适合的操作空间。

一般来说，合理的结构设计是提高产品可达性的途径。

2）可达性的基本设计原则包括：

①统筹安排、合理布局。故障率高、维修空间需求大的部件尽量安排在系统的外部或容易接近的部位。

②产品各部分（特别是易损件和常用件）的拆装要简便，拆装零部件进出的路线最好是直接或平缓的曲线；不要使拆下的产品拐着弯或颠倒后再移出。

③为避免各部分维修时交叉作业与干扰（特别是机械、电气、液压系统中的相互交叉），可用专柜或其他适宜的形式布局。

④产品的检查点、测试点、检查窗、润滑点、添加口及燃油、液压、气动等系统的维修点，均应布局在便于接近的位置。

⑤尽量做到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。

⑥需要维修和拆装的单元，其周围要有足够的空间，以便进行测试或拆装。

⑦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臂之外，还应留有适当的间隙以供观察。

⑧在不降低产品性能的条件下，可采用无遮盖的观察孔。

⑨软件升级接口可达，新研电子产品尽可能一次可达。安装位置调整导致的系统功能参数重新设计、修正等部位须一次可达。

（2）标准化、互换性、模块化

1）标准化是减少元器件与零部件、工具的种类、型号与式样，有利于生产、供应、维修。开展标准化工作，应从以往产品的经验与教训入手，针对一些数目较多的紧固件、连接件、扣盖快卸锁扣等给出标准化要求。

2）互换性是指产品间在实体上（几何形状、尺寸）、功能上能够相互替换的设计特性。在维修性设计时考虑互换性，特别要考虑使用环境对实体作用所带来的对互换性的影响，有利于简化维修作业和节约备品、备件费用，提高维修性水平。

3）模块化是指产品设计为可单独分离的，具有相对独立功能的结构体，以便于供应、安装、使用、维护等。模块化设计是实现部件互换通用、快速更换修理的有效途径。

标准化、互换性、模块化设计思想的采用，应有利于产品的设计和生产，特别是在执行特殊任务时的紧急抢修中，对采用拆拼修理更具有重要意义。

（3）防差错措施和识别标志

1）防差错设计是指从设计上入手，保证维修作业不会发生错误；如果发生错误，则关键的步骤就无法进行，应使错误能尽快被发现。识别标志是为便于使用和标准产品即测试点测试工作所做的记号。

2）防差错设计基本准则包括：

①设计产品时，外形相近而功能不同的零件、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志。

②产品上应有必要的防差错、提高维修效率的标志，如危险任务的标志放置、提示性信息表达等。(www.xing528.com)

（4）维修安全性

1）维修安全性是指避免维修人员伤亡或产品损坏的一种设计特性。

2）维修安全性基本准则包括：

①防机械损伤；

②防电击；

③防高温；

④防火、防爆、防化学毒害、侵蚀等；

⑤防冰；

⑥防噪声等。

（5）贵重件的可修复性

1）贵重件是指生产制造成本很高，其可修复性是指贵重件发生故障后不要简单更换报废，应尽量考虑修复后重新使用。贵重件可能是零部件，也可能是组合件。

2）贵重件可修复性基本准则包括

①对于贵重的零部件，在产品设计中应尽量采用简便、可靠的调整装置，来消除（或暂缓）因磨损或漂移等原因引起的常见故障；

②对于贵重的零部件，在产品设计中应尽量考虑采取简便的维修方式，来消除（或暂缓）因磨损或漂移等原因引起的常见故障；

③对需要原件修复的贵重零件尽量选用易于修理并满足供应的材料；

④对需加工修复的贵重零件，应设计成能保证其工艺基准不致在工作中磨损或损坏；

⑤采用热加工修复的贵重零件应有足够的刚度；

⑥对容易发生局部耗损（如疲劳磨损、老化、腐蚀等）的贵重组合件，应设计成可拆卸的组合件形式；

⑦在产品设计中要充分考虑使用环境（包括压力、温度、湿度、振动、腐蚀性环境等）对贵重件的影响。

（6）维修中人素工程要求

1）维修中的人素工程是指考虑维修作业过程中，从人的生理、心理因素的限制来考虑产品应如何开展设计，使得维修工作能够在人的正常生理心理约束下完成。

2）维修中的人素工程主要包括以下三类因素：

①人体测量：身高、体重等，这类因素与可达性、维修安全性相关联。

②生理要求：力量、视力等，这类因素与可达性、维修安全性、防差错等相关联。

③心理要求：错误、感知力等，这类因素与维修安全性、防差错等相关联。

在制定该准则时，要注意避免重复。

4.维修设计准则符合性分析与检查

（1）符合性分析与检查要求 维修性设计准则符合性检查是一项重要的维修性工作。通过设计准则符合性检查，有助于发现产品设计中存在的维修性隐患，能够为提高产品维修性水平提供良好的支持。其要求是：

1）在研制过程中应对维修性设计准则贯彻情况进行分析，确定产品维修性设计是否符合设计准则的要求，并确定存在的问题，尽早采取改进措施。

2）将设计准则贯彻情况的分析/评价结果，编写、提交维修性设计准则的符合性分析报告，并经总工程师的批准，以作为维修性评审材料之一，对其中个别条款没有采取技术措施应充分说明其理由。

3）应由维修性设计准则符合性分析与检查小组负责完成维修性设计准则的符合性分析与检查工作。

（2）符合性分析与检查方法

1）维修性设计准则符合性分析方法分为定性分析方法、符合性评分方法等两种形式。

2）符合性定性分析方法：维修性设计准则符合性分析与检查表格见表3-58。

表3-58 维修性设计准则检查表

3）符合性评分方法：对产品的维修性设计准则进行符合性分析与检查后，可邀请有关专家对符合性分析与检查报告进行评价，建议采用加权评分方法进行评价，也称为专家打分方法。对每条设计准则，依据其贯彻执行情况确定基本得分，并乘以它的加权系数，得到每条设计准则的得分。产品维修性设计准则总评分等于每条设计准则得分的加权平均值。

4）注意事项：

①维修性设计准则应充分吸收国内外相似产品设计的成熟经验和失败教训；

②维修性设计准则应该逐步完善，即根据产品研制情况增加有效的条款和去除无效的条款，提高准则的适用性；

③维修性设计准则的内容应该具有可操作性，便于设计人员贯彻；

④应尽可能地利用可以在某种程度上量化的维修性设计准则来促进开展不同设计方案间的某些量化比较；

⑤应重点关注对维修性设计准则理解的一致性。这是很关键的内容，要求维修性设计准则的表述必须准确且无歧义；

⑥注意收集、整理和积累维修性设计准则条款的信息，建立信息库，为维修性设计提供支持。