CN112734058B - 一种飞机系统的排故分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空技术领域，涉及一种飞机系统的排故分析方法。包括以下步骤：步骤一：从维修的角度，基于工程故障模式影响分析结果，形成基于保障性分析的故障模式影响分析整合表；步骤二：根据基于保障性分析的故障模式影响分析整合表，确定排故需求，形成故障模糊组列表；步骤三：确定故障模糊组列表中各个可更换单元的排故顺序；步骤四：根据确定的排故顺序，制定排故程序。

Description

一种飞机系统的排故分析方法
技术领域
本发明属于航空技术领域，涉及一种飞机系统的排故分析方法。
背景技术
排故分析(TSA)的主要目的是根据故障现象确定排故顺序和排故程序,从而得出修复性维修工作项目，作为维修任务分析(MTA)的输入，进而分析出工序和所需保障资源，最终为排故手册和保障资源目录的编制提供技术支撑。
目前，国内外对于排故分析方法尚无规范标准，型号研制中排故手册的编制完全依赖设计人员经验。要解决排故问题迫切需要建立规范化的排故分析方法。
发明内容
本发明提供基于故障率和维修难易度的一种飞机系统的排故分析方法
一种飞机系统的排故分析方法，包括以下步骤：
步骤一：从维修的角度，基于工程故障模式影响分析结果，形成基于保障性分析的故障模式影响分析整合表；
步骤二：根据基于保障性分析的故障模式影响分析整合表，确定排故需求，形成故障模糊组列表；
步骤三：确定故障模糊组列表中各个可更换单元的排故顺序；
步骤四：根据确定的排故顺序，制定排故程序。
进一步，所述步骤一中，基于工程故障模式影响分析结果，在每一个可更换单元内部，将故障检测方法且维修措施相同的多个故障子模式进行合并为一个故障模式，形成基于保障性分析的故障模式影响分析整合表。
进一步，所述步骤二中，将具有相同故障检测方法的多个可更换单元划分为同一模糊组，形成故障模糊组列表。
进一步，所述步骤二中，每一个模糊组对应一个模糊度，所述模糊度表征模糊组内的可更换单元数量。
进一步，所述步骤三中，针对故障模糊组列表中的每一个模糊组，确定模糊组内的多个可更换单元的排故顺序。
进一步，所述模糊组内的多个可更换单元的排故顺序根据每一个可更换单元对应故障模式的故障率和故障排除时间确定。
进一步，穷举模糊组内的所有可更换单元的排故顺序排列方式，并根据每一个可更换单元对应故障模式的故障率和故障排除时间计算所有排故顺序排列方式的期望排故时间，期望排故时间最短的为本模糊组内推荐的排故顺序。
进一步，所述步骤四中，针对故障模糊组列表中的每一个模糊组，基于步骤三中确定的排故顺序制定同一模糊组内不同可更换单元之间的排故程序。
进一步，所述步骤四中，排故程序包括以下步骤：
1)故障确认，通过机上自检或目视检查确认每个模糊组对应的故障现象是否仍然存在，若发现故障现象消失，则判定为间歇性故障；若故障现象仍存在，则进入步骤2)；
2)故障隔离，针对1)中的故障现象，通过对系统附件进行目视检查、线路测量、自检或系统附件更，确定该故障是否由此系统附件引起，若故障非系统附件引起，则根据步骤三中确定的排故顺序进行排故。
有益效果
通过本发明提供一种科学的飞机排故方法，解决了以前纯靠工程经验排故的不足，节约了排故时间和成本，提高了排故效率。
附图说明
图1为一种科学的飞机排故方法流程示意图；
图2为排故程序确定流程示意图。
具体实施方式
一种飞机系统的排故分析方法，如图1所示，包括以下步骤：
第一步：开展基于保障性分析的故障模式影响分析
基于保障性分析的故障模式影响分析LSA FMEA，从维修的角度，基于工程故障模式影响分析FMEA分析结果，在同一可更换单元内部，按照S3000L中规定的“故障检测方法和维修措施相同”的原则进行合并，从而减少分析工作量，产生LSA FMEA故障模式整合表，如表1所示，作为排故需求产生的输入。
表1 LSA FMEA故障模式整合表
表1填写说明：
a)LSA FMEA编号：为了与工程FMEA的故障模式进行区分，LSA FMEA编码采用“LFXX-XX-XX.XX”的格式，其中LF代表LSA FMEA，LF后的前几位数字代表所分析组件的ATA号，最后两位表示所分析组件的故障模式合并后生成的新故障模式的序列号，编号从“01”开始顺次编写；
b)FMEA编号：将故障模式进行整合前的FMEA故障模式编号全部列出；
c)故障模式：整合后LSA FMEA的故障模式的描述，可以为合并前故障模式的汇总；
d)故障影响：将故障模式进行分组合并前的FMEA故障影响全部列出；
e)故障检测方法：即发现故障的方法或途径，是能够被机组、乘务组或维修人员发现的故障指示信息或征兆，主要包括指示类故障(如发动机指示及机组告警系统信息相关故障；非信息类驾驶舱效应，如故障语音、故障指示灯；CMS故障信息)和观测类故障(机组或乘务组人员在日常职责中所识别到的明显系统功能退化或异常现象，如发动机起动困难、起落架收起慢、滑油消耗量高、振动、异响、异味等；机组人员在绕机一周过程中观察到的故障；勤务人员在勤务工作过程中发现的故障；机务人员在维修工作过程中发现的故障)；
f)故障模式的故障率：等于故障模式进行分组合并前的FMEA各故障模式的故障率之和；
g)维修措施：一般包括故障自动检测、故障人工检查和部件拆装任务(含安装后的测试任务)等。
第二步：确定排故需求
确定排故需求是按照故障检测方法提取模糊组，即每条指示类故障/观测类故障所对应的可能故障部件。
将LSA FMEA故障模式整合表(表1)中具有相同“故障检测方法”的LSA FMEA故障模式汇总在一条指示类故障/观测类故障下，形成故障模糊组，填写表故障模糊组列表，如表2所示。
表2故障模糊表列表
填表说明：
a)故障模糊组编号：采用“XX-XX-XX.XXX”的格式，前几位数字代表所分析组件的ATA号，最后三位表示模糊组的序列号，编号从“001”开始顺次编写；
b)指示类故障/观测类故障：即在表1检测方法列中填写的发现故障的方法或途径；
c)部件名称：可能导致该指示类故障/观测类故障的部件，对所有的LSA故障模式的故障检测方法进行汇总梳理，将具有相同“故障检测方法”的部件都列入；
d)故障模式：同表1；
e)LSA FMEA编号：可能导致该指示类故障/观测类故障的部件的LSA FMEA故障模式编号；同表1。
f)模糊度：即同一模糊组内可能故障部件的数量。
第三步：确定排故顺序
该步骤的主要目的是确定故障模糊组中的各部件的隔离顺序。对于故障模糊组，隔离顺序的确定原则是保证排故程序具有最高的效率和低的成本，主要参考的是各部件故障模式的故障率、排故相关的维修任务工时，如拆装、测试、检查等。
故障隔离顺序按照以下策略进行：
假设系统隔离到3个LRU组成(LRU1，LRU2，LRU3)的模糊组，故障模式的故障率分别为λ1，λ2，λ3，故障排除时间分别为(含接近、更换、恢复等)为T1，T2，T3，则诊断策略如表3所示：
表3故障隔离顺序策略
最终将平均故障隔离时间最少的诊断方案作为最终诊断策略方案。
根据以上策略策略确定的故障隔离顺序可按工程经验、备件价格、保障设备配备情况等进行调整。
第四步：确定排故程序
依据排故需求清单，按照确定的排故顺序，对每条故障原因确定其排故程序，具体流程见图2。
确定排故程序主要包括以下几步：
(1)故障确认
在开始排故分析时首先要进行故障确认，一般是通过机上自检测/目视检查等来确认故障是否还存在，如果通过检测发现故障消失，说明为间歇性故障，无需进一步处理，持续关注即可；如果故障现象仍存在，则进入第二步；
(2)故障隔离
故障隔离是对每一个故障原因(模糊组中的每一个)通过进行目视检查、线路测量、BIT、部件更换等一系列工作，确定该故障是否是由此故障原因引起的过程。一般首先检查常见附件是否出现故障，包括检查电缆、接头是否松动、管路/部件有裂纹、渗漏等明显故障现象，如果有则采取措施后通过测试，确认故障是否排除，如果排除则不进行下一步处理，如果故障仍未消除，则按第二步确定的排故顺序通过BIT、更换部件等工作确认故障是否消除；如果所有故障原因都排除一遍故障仍未消除，则需引入专家技术支持找出故障原因。
将排故程序填入排故程序工作表，表4。
表4排故程序表
实施例一
第一步：进行LSA FMEA
每个可更换单元有一张LSA FMEA故障模式整合表
表A1 LSA FMEA故障模式整合表
第二步：确定排故需求
根据故障模式整合表，在不同LRU中把检测方法中的指示类/观测类故障提取出来，作为排故需求。
表A2故障模糊组表列表
第三步：确定排故顺序
根据故障模式整合表中故障率λ1＝0.82，λ2＝0.22，除冰控制器排故时间T1＝0.5h，加热自动排水活门排故时间T2＝0.3h。计算排故顺序见下表：
表A3故障隔离顺序策略
选择总平均故障隔离时间低的方案1为排故方案。
第四步：确定排故程序
表A4排故程序表

Claims (5)

1.一种飞机系统的排故分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一：获取基于保障性分析的故障模式影响分析整合表；
步骤二：根据基于保障性分析的故障模式影响分析整合表，确定排故需求，形成故障模糊组列表；将具有相同故障检测方法的多个可更换单元划分为同一模糊组，形成故障模糊组列表；
步骤三：确定故障模糊组列表中各个可更换单元的排故顺序；所述模糊组内的多个可更换单元的排故顺序根据每一个可更换单元对应故障模式的故障率和故障排除时间确定，穷举模糊组内的所有可更换单元的排故顺序排列方式，并根据每一个可更换单元对应故障模式的故障率和故障排除时间计算所有排故顺序排列方式的期望排故时间，期望排故时间最短的为本模糊组内推荐的排故顺序；
步骤四：根据确定的排故顺序，制定排故程序，包括以下步骤：
1)故障确认，通过机上自检或目视检查确认每个模糊组对应的故障现象是否仍然存在，若发现故障现象消失，则判定为间歇性故障；若故障现象仍存在，则进入步骤2)；
2)故障隔离，针对1)中的故障现象，通过对系统附件进行目视检查、线路测量、自检或系统附件更换，确定该故障是否由此系统附件引起，若故障非系统附件引起，则根据步骤三中确定的排故顺序进行排故。
2.根据权利要求1所述的一种飞机系统的排故分析方法，其特征在于：所述步骤一中，基于工程故障模式影响分析结果，在每一个可更换单元内部，将故障检测方法且维修措施相同的多个故障子模式合并为一个故障模式，形成基于保障性分析的故障模式影响分析整合表。
3.根据权利要求2所述的一种飞机系统的排故分析方法，其特征在于：所述步骤二中，每一个模糊组对应一个模糊度，所述模糊度表征模糊组内的可更换单元数量。
4.根据权利要求3所述的一种飞机系统的排故分析方法，其特征在于：所述步骤三中，针对故障模糊组列表中的每一个模糊组，确定模糊组内的多个可更换单元的排故顺序。
5.根据权利要求4所述的一种飞机系统的排故分析方法，其特征在于：所述步骤四中，针对故障模糊组列表中的每一个模糊组，基于步骤三中确定的排故顺序制定同一模糊组内不同可更换单元之间的排故程序。
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