基于故障预测技术的装备预知维修策略研究

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1、基于故障预测技术的装备预知维修策略研究资料2007-07-1817:17:15阅读16评论0字号：大中小订阅基丁-故障预测技术的装备预知维修策略研究摘要：首先对传统的维修方式一爭后维修与计划维修的局限性进行了分析。阐述了故障预测和预知维修的基本概念，指出预知维修是一种针对未来任务，面向装备实际状态的按需维修方式。提出了一种基丁-故障预测技术的，貝有四个层次的装备预知维修模型：数据采集层、数据处理层、评估与预测层以及维修决策层。并对预知维修技术的内容及实现方法进行了探讨。关键词：预知维修；故障预测；状态监测；装备1引言目前，在装备的

2、维修保障领域，传统的维修方法在对瞬息力变的新情况的应变能力上存在严重不足。特別是多样化、严酷化的作战坏境，导致了装备维修坏境更加恶劣、维修H标更加综合，致使许多传统维修手段无能为力。同时，对部队装备维修管理的调査表明，维修费用约占装备研制生产成木的15%-40%,并且1/3的维修费用由于不必要和不准确的维修工作引起的。因此，采用新技术、新手段实现装备的维修和技术管理成为提高部队战斗力，节约维修费用的重要途径。2事后维修和计划维修的局限性传统的维修方式主要有两种：一种是在装备已发生功能性故障以后才进行的维修，即事后维修；另一种为计划

3、维修，即按预先人为规定的固定检修周期实施小修、中修利大修。事后维修是以装备故障为依据的，在装备运行到出现故障后才进行维修以恢复装备正常功能。事后维修是最原始的维修方式，能够减少一些不必要的维修费用，但是当一个部件出现故障时它可能损坏其它部件、毁坏整个系统、甚至危及人身安全，特别对丁-执行作战任务的主战装备而言，一旦在关键时段发生故障，将严重彫响部队的战斗力，乃至整个战役的进程。因此，事后维修仅适用于一些不重要的装备和设备，而且还应该满足：系统发生故障时损失很小，不会对其它装备的正常运行产生影响，不会对人身和环境造成影响，故障的定位

4、和排除町以很快完成。计划维修是以装备的使用吋间为依拥，它的基本思想是利用同类或类似装备的故障统计规律对装备寿命进行估计，并根据这个估计寿命安排维修时间。传统的观点认为装备的故障率与时间的关系基本上是“浴盆曲线”（图1）O三个故障时期都符合一定的统计分布：磨合期可用的威布尔分布描述，平稳期可以用指数分布进行描述，而耗损期可用的威布尔分布描述。计划维修就是在装备的耗损期内安排维修以延长装备的使用寿命（图1小的曲线2）,这是一种理想的情况。实际上，计划维修对装备的故障率的估计往往偏于保守，而且实际维修周期的制定还必须兼顾很多其它装备，这

5、就使进行维修的时间实际上是在各个装备的故障平稳期开展的。因此,实际的计划维修对故障率的影响是使浴盆Illi线进行了平移（图2）。显然，对装备进行维修后不仅没有降低系统的故障率，反而使其遠新进入另一个磨合期，将磨合期的髙故障率引入稳定的系统屮，増加了装备的总故障率。可靠性的研究表明，计划维修只适用丁•有明显耗损故障的装备，而对偶发性故障基本是无效的。实际上对丁-大多数装备，特别是复杂装备，故障的模式呈现多样性，故障率曲线也呈现多样化，浴盆曲线仅适用于少数耗损性故障占绝对优势的简单装备。有的没有明显的早期故障期，故障率持续缓慢増长，f

6、t接进入耗损故障期：有的没有耗损故障期，故障率呈现为常数，故障完全是随机的，与运行时间无关。因此，基于浴盆曲线的计划维修是不能满足多种故障模式维修的需求的［1］。爭后维修和计划维修很难预防灾难性的故障，而H常常引起不必要的停机、不可接受的风险。计划维修虽然是一种预防性维修方式，但经常会造成不足维修和过剩维修。不足维修很可能会导致装备运行状况进一步恶化，过剩维修则会増加不必要的停机时间，影响装备的利用率。而且正是由于计划维修的盲目性，使得事后维修往往在所难免，甚至带來灾难性的事故。随着现代科学技术的发展,装备科技含量越來越高，复杂性

7、迅速增加。系统往往由许多零部件组成、功能单元很多，各单元都可能产生故障，使用寿命也存在个体差异。零部件越多，偶然性就越强。为了仃效地提高部队的战斗力，减少维修费用，需要对系统的故障机理进行深入研究，在对系统的实际状态监测、趋势分析以及可能发生故障进行预测的基础上作出维修决策，将故障消灭在萌芽状态。也就是说必须采用新的维修策略，这种维修策略是一种按需维修策略，即根据装备实际状态的需要安排装备的维修活动，这就是预知维修。预知维修与计划维修-•样，也屈于预防性维修，不同的是，它是以装备的运行状态监测为基础，以对系统进行故障预测和性能评佔

8、的结果为依据而采取维修决策的，因而更具彳j客观性、科学性。3故障预测技术装备的故障预测技术是一门涉及机械、电子、材料、控制以及计算机仿真技术和人工智能等多学科综合的新兴边缘学科，以当前武器装备的使用状态为起点,对装备未來任务段内可能出现的故障进行预