基于维修成本的波音737NG飞机ACM预防性维修间隔决策建模.pdf

《基于维修成本的波音737NG飞机ACM预防性维修间隔决策建模.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、工程ENGINEERING基于维修成本的波音737NG飞机ACM预防性维修间隔决策建模EstablishmentModelofPreventiveMaintenanceIntervalforB737NGFleetACMBasedonMaintenanceCost■张连磊/国航股份工程技术分公司摘　要：基于国航波音737NG机队ACM的故障数据，利用威布尔分布和可靠度函数建立基于维修成本的决策ACM预防性维修间隔的数学模型，并对数学模型进行详细解析得到可行性结论，该模型的建立与解析过程对航空公司维修成本的控制

2、具有积极的作用。关键词：威布尔分布；可靠度函数；数学建模；维修成本Keywords：Weibulldistribution;reliabilityfunction;mathematicalmodeling;maintenancecost0引言生经济性影响的部附件，从航空公司降随着航空器的余度设计被广泛应用本增效的角度出发，则必须以维修成本于飞机的可靠性和安全性设计之中，飞最低为目标进行优化，建立优化模型，机维修已不再局限于单独依靠给定飞机对于维修成本与预防性维修间隔存在相零部件的寿命或分解检查来保证安全裕关

3、性的附件，应以维修成本为优化目标度的传统维修方法，在一定程度上允许进行预防性维修间隔的最终决策。飞机部件或系统出现故障而不需要事先本文以国航波音737NG机队空调进行预防性维修，这样不仅能够保证飞系统空气循环机（ACM）为例，建立行安全，而且大大降低了运营和维修成ACM维修成本与预防性维修间隔的数学本。例如，按照MSG-2逻辑分析方法模型，并对该数学模型进行详细解析，决断得出的“状态监控”维修方式和按以寻找基于ACM维修成本最小的预防性照MSG-3逻辑分析方法决断得出的一维修间隔。些例行维修任务。这些维修方

4、式的改变并不意味着可以不进行维修工作或者采1国航737NG机队空调系统故障图1风扇叶片断裂用的维修方式比传统方式简单，相反，1.1故障概要两种维修方式的选择需要有较强的维修国航737NG机队在2014年4～6月管理和工程能力，并通过建立完善的可间连续发生空调系统故障，故障主要表靠性方案来持续监控飞机部件和系统的现为驾驶舱空调组件灯亮、组件跳开无状况，使其能达到可接受的安全水平。法复位，主要的排故措施是清洁热交换对于附件失效后也能按照最低设备器、更换热交换器、更换ACM。其中尤清单（MEL）放行的部附件，如果

5、故障其以拆换ACM居多，目视观察拆下的没有产生直接的经济性影响，则可不必ACM主要损伤是风扇叶片断裂和叶片损进行预防性维修。对于飞机故障能够产伤，如图1、图2所示。图2风扇叶片损伤航空维修与工程2015/346AVIATIONMAINTENANCE&ENGINEERINGwww.aviationnow.com.cn经工程评估，造成以上两种损伤的1.0函数，构建如下数学模型：④③原因主要有三种。0.8②CpR(T)+Cc[1-R(T)]C(T)=(T＜TBF)1）ACM上游热交换器冷路污染物T①脱落击伤风扇叶

6、片，叶片击伤处应力集0.6对应C(T)最小时的T即为预防性维中导致叶片断裂，脱落的风扇叶片造成修的最佳间隔，T必须小于故障间隔期0.4ACM其他部位损伤。（TBF），否则表明不需要进行预防性0.22）ACM上游热交换器冷路污染物①λ=1,k=0.5维修。该模型以单位时间内的预防性维②λ=1,k=1③λ=1,k=1.5附着在高速旋转（65000r/min）的风扇0.0④λ=1,k=5修成本为数学函数的因变量，以平均维0.00.51.01.52.02.5叶片上，破坏风扇叶片的动平衡，导致修间隔期为决策变量，以附

7、件平均故障图3累计分布函数空气轴承损坏，叶片与壳体接触，造成间隔期为约束条件，故基于该模型进行2.5叶片断裂、壳体划伤甚至击穿。①λ=1,k=0.5维修间隔优化，能够在飞机寿命周期内②λ=1,k=1③λ=1,k=1.53）ACM上游热交换器冷路被污染④λ=1,k=5有效地降低部附件的维修成本，从而降2.0物堵塞，使风扇叶轮抽气不足，破坏三低生命周期内飞机的整体维修成本，对④轮机构转动平衡，导致空气轴承损坏，1.5①优化航空公司飞机维修成本的决策起到继而重现上述第2种故障。积极的作用。1.01.2波音737N

8、G机队ACM基本信息③国航737NG机队ACM基本情况如0.5②4数学模型的验证表1所示。0.0以2013年6月至2014年5月国航0.00.51.01.52.02.5737NG机队ACM的非计划拆换时间作表1国航737NG机队ACM基本信息图4概率密度函数为建立数学模型的原始数据，做出公式件号2206400-2可靠度函数可用关于时间t的函（1）对应的散点图，对散点图进行线装机数量2EA数表示，可表示为R(t)=