基于CBM的维修决策模型设计

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1、d险航空标准化与质量2015年第6期基于CBM的维修决策模型设计陈卓敏(中航工业综合技术研究所，北京100028)【摘要】阐述了一种基于CBM的维修决策模型的设计思路，研究了基于CBM技术的维修决策方法，寻求解决飞机维修任务时机、满足飞行任务需求之间的最佳方案，力图实现飞机保障效率最高、资源浪费最少、维修计划最合理。【关键词】CBM；维修决策；模型【中图分类号】V241．07【文献标识码】C【文章编号】1003-6660(2015)o㈣042-04【DOI编码】10．13237／j．cnki．asq．201

2、5．06．010状态维修(CBM)也称作计划性预测维修，是基于实时或接近实时评估设备状态的一系列维修活动。随着状态检测技术和故障预测技术的发展，基于状态的维修(CBM)已成为一种新的维修方式，在国外的民航飞机和军用飞机中得到广泛应用。我国新一代飞机普遍装备了状态监控系统，实现了基于状态的维修。与传统的定时维修相比，CBM具有维修时机精确、能延长设备使用寿命等优点，同时也带来了维修活动的计划性差等问题，给制定维修、保障计划带来困难。维修活动的无计划性将直接影响维修效率，降低机群完好率和任务成功率。因此，研究基

3、于CBM的维修决策方法具有重大意义和紧迫性。1CBM介绍1．1CBM的理论依据CBM用状态评估检查潜在故障，以此采取措施预防功能性故障，或者是避免功能性故障的后果。CBM的理论依据是P—F曲线。P．F曲线描绘了设备状态劣化的过程⋯，如图1所示。图中A点为故障开始发生点，P点为能够检测图1P-F曲线[收修订稿日期]2015—09—16到的潜在故障点，F点为功能故障点，T为由潜在故障发展到功能故障的时间历程，称为P．F间隔。为了预防功能故障的发生，维修的时机应该在F点以前，而为了能够尽可能地利用设备或机件的有效

4、寿命，维修时机应该在P点之后。这就是说应该在P点和F点之间寻找一个合适的点进行维修，这就是CBM的基本思想。1．2CBM对维修决策的影响采用CBM技术后原先视情和状态监控导致的维修任务不可预见性会因预测维修提供的剩余可使用寿命而大大减少，维修任务的可预见给维修资源的配置优化、任务和维修计划的合理安排提供了权衡和优化的空间。同时维修任务和计划的动态性给维修决策和管理提出了更高要求，原先是基于飞行任务以定检计划为主的维修管理模式，现在需要任务计划、维修计划、资源调配统筹安排，协同管理，因此需要配套相应的工作程序

5、和管理技术手段。2基于CBM的维修决策的业务设计维修决策由任务管理模块、状态维修预测模块、维修决策模块组成，如图2所示。·任务管理模块任务管理模块主要负责管理任务的产生、执行和结束，以及动态标注任务自身状态，并触发维修决策活动。·状态维修预测模块状态维修工作预测模块主要负责：☆从机载健康管理系统下载飞行数据和飞行过程中发生的故障信息。始障障禹惭触黻哪慨础州训一肘图2维修决策总体业务设计图☆对当次飞行状态数据进行故障诊断，生成故障报告。☆结合历史状态数据进行状态趋势分析，预测潜在故障。☆对故障进行故障隔离后生

6、成修复性维修任务，并评估维修所需时间和资源。☆对预测出的潜在故障生成状态维修任务，并评估维修所需时间和资源。☆在维修决策过程中结合任务的要求进行状态预测。☆对修复性维修任务和状态维修任务评估维修所需时间和资源。·维修决策模块维修决策模块是维修决策业务的核心，它根据作训任务要求和飞机的修复性维修任务、状态维修任务、飞机技术状态以及预测任务期间可能产生的维修任务，结合机群梯次使用计划，通过IETM数据分析，进行机群维修决策，形成机群使用和维修计划，并为计划形成维修工卡包。2．1任务管理任务管理负责管理任务的产生

7、、调整、执行和结束，以及动态标注任务自身状态。保障部门领受飞行任务，并对细化任务要求转换为保障任务，触发维修决策，并对任务的执行过程进行跟踪管理。任务信息是维修决策的重要依据，任务管理应明确每项任务的详细要求，包括：·任务强度，如预计任务开始、结束的日期，飞行时间和起落架次数等。环境与可靠性适&·任务构型要求，即执行特定任务所需的设备和数量等。·飞机性能要求。2．2状态维修预测实现CBM，必须包括3方面的内容：状态检测、故障诊断与状态维修。状态维修是状态检测、故障诊断的最终目的。状态维修预测模块实现负责实现

8、状态检测、故障诊断、状态监控和状态预测。2．2．1状态检测状态检测是为了实现对设备状态跟踪而进行的采集、识别、分类和解译的活动。新一代飞机的状态检测以机载健康管理系统自动采集为主，机务人员的手工采集为辅。·机载健康管理系统采集数据机载健康管理系统采用符合OSA．CBM标准的技术实现状态数据采集、处理和状态监控。采集的状态数据飞机在飞行、试车、通电检查过程中的工作参数(如发动机的温度、振动等)和工作状态(如阀门的开