1、中华人民共和国国家标准设备维修性导则(;B 9 414 4 8 8 第五部分：设计阶段的维修性研究Guide on maintainability of equ1pn1enl Part 5, Maintainability studies during the design phase 1 引言本1,1、准叙述设计il；院中维修忻研究的各个方l固和如fJ进行这种研究。维修Yi:研flY i V:计过院附结合，以满足.tm定的系统r11二要求c为保证满足这歧雯求电在设计的各个阶段.IC、？归1业jf维传件：叫.！研究结果供设计决策使用。2范围本标准概述r初步设计和详细设it阶段的维传性州f以及这
2、斗Hi研究工作j牛二导!Jll)J 1；他阳分捕述的维修问：和维修保障工作的关系描述了选用的维修性和iQ:ii研究方法其中也包括设计评审中维传性的分析。3 目的维修性研究的目的是a. 为设计决策提供支恃3b. 预计产品走址的维修陀特性；c, 确定产品的设计变更和（或）要求的变雯，以满！给定约束条件i:的I：门E求U4 设计过程中的维修性研究4, 1 概述维修It研究是实施维修陀大纲的个组成部分，旨在确保交付使用的产，1，满足维修性：）（，j主JiI: 作用由供货方安排执行，即使合同上来f规定也应进行。维修性分析是维修性研究的个组成部分它是个把（11：要求转换成详细的定i中II;j_!怡的纷佼f
3、主要求及设计准则的过程。维修性分析为设计过程提供信息e民结果应记载在1、列文件小：a. 设汁中具体的维修ft：要求；b, 设计指南及检沓表（确保设计包含所要求的维修rt特传hC, 基斗三维修功能及保障要求提耍。在选定最佳设计方案之前，要反复进行设计综合权衡研究。维修性分析就包插在综合权衡研觉中维修性分析还可用于评价维修性设叶要求的实现程度。为实现最低的寿命周期费用，在优化设计时，！恒拟订，fi维修规则。维修规则是对一j乍环城巾系统维修保障计划的概述。它规定了各种维修场所的修理范罔和舟讼，论证所需人力资源，为产品及Jt测试设备的设计、配白皮包装捉供切实口行的根据。中华人民共和国电子工业部1988
4、04 26批准1988 12 01实施,GB9414.4 88 设i1者的责任是在时间和费用的约束条件F实现包括维修性要求在内的各种l：作要求。而此从设计过程的开始就必须规定维修性要求，并在设计过程中进行必要的维修性研究维修性研冗是维修rJor. 辑师的职责，研究的广度和深度取决于产品复杂4陀、安全性、有效性及时靠性水平的需要。网l为如何在设计中进行维修性研究及其研究顺序号设itE作的关系示例。设iI是个反复过理，每次1工作都为同时进行的其他研究和后继研究提供信息。维修恍研究的基本信息来源于牛二标准来包括的时靠性研究。图1也表明r维修性分析与同时进行维修保障分析之间的关系。维修保障研究在本导则
5、的第八部分维修与维修保障计划中详述。1：作要求应用与到！境暨求厂鞋在琵帽、维有地修性性堪、I仕旱铿约幢草古在如进llt、费用、维崎哼系统初步世JI和I研制匍步的维修树叶忻(_ 推惨保障什粉1维悟性功能罔设nf将再市案维修性分配韧店设计维修jll到P悻性可行性评价L 墨镜选择初步的维修性5析维悖保障仕相i综合权面研究一 继？在全体哇企四唔寿命周期费用研究一将，已 飞、革统选选择最律的革统设计设计评审详细的革统设计和坚剑详细的维幢性分析if制的推悻什忻图纸、现恒、技术敢提维修件设ii准则推悖划I - 推睡ft设计检查在模咀维幢性综合权菌研商维悻任务仕和仕惠维幢性制if设计审革统制造句主不日盹材制试
6、与保障制造与功能试验如忡人tl阳启训吉组副技术资料1且电平蛊句合维修性验iif宴肺L一整体t作试验自在写士自CU吨制Et自L一L 哥E统考虑维悻性号血什维修号I起图1设计过程中的维修性研究4. 2 维修性分析4.2. 1 前提维修性研究的重要前提是产品有维修性要求。这些要求成为设计任务的条款之前，或者由用户根据本导则第二部分规范与合同中的维修性要求在合同中规定或者在“工作要求”的条款中规定。“1；作要求”应包括具体的功能、性能、可靠性、维修性及安全性的要求。为了恰当地安排计划和进行设计维修性要求必须用定性和定量的条款明确规定。4.2.2功能分析在维修性分析的过程中，可借助于功能层次图来描述产品
7、。产品功能层次的分解，是按其F属的各282 GB9414.4 88 种结构层次从上到下，:il至能够定位故障和更换、修理或调整子产品的层次为止。功能分析提供户品的主要部分的功能说明，并规定设备的排列规则，还为维修性设计作好准备，指出哪些T产品是可以通j更换修复的，哪些是不可以更换的，被障定位、隔离及测试点在功能层次向k也应标明。图2为维修性功能层次图示例阿表符号战明z自A面IA 8 IA & 副主自在该在喃喃定设备别故障的部l). IA & 隔离点、在该点设备中世生故障的产品能桩if;圳和隔离t& 削试点在该自测试产品的性能：E二二2平:JjII措产品5。需更换的产品。图2维修性功能层次用示例
8、4.2.3维修性的可行性估计在设计过程中，布在些决策点，在这些点t必须对各种备用方案进行叮行性评价以便逃走个h案。在产品的早期设计阶段，在进行详细设计之前，还缺乏足够的信息来详细地烦汁和确认设川是否衍合规定的维修性要求，因此必须使用基于以往经验的简易方法对维修性进行粗略的预计，可以使用以往设计的维修性数据，并把这些数据与新的设计特征及维修条件联系起来，这时仅需论证主畏的修复性维修及预防维修任务及其持续时间。可行性分析的结果可用于系统设计和其备用方案的评价ef可行性研究也可用来证明在规定的约束条件下，若系统的维修性要求不能满足，则必须予以修改。4.2.4 维修卡在分配把系统维修性要求转换到较低功
9、能层次的过程称为维修性分配。维修性分配是个反复的过持.(I 早期设计阶段就必须采用。在早期设计阶段，由于受到信息的限制维修恢分配只能涉及系拢的较尚），！二8GB 9 4 14. 4 8 8 次，吁有详细的设计时，要再反复迸行分配直至更低的功能层次。维修性分配的第俨步是要将系统分解到适应分配要求深度的功能层次。此王作可闲4.2. 2条所述的功能8次罔来进行n在初始阶段功能分解不可能做到所要求的深度，旦可以得到更详细的信息时功能分解必须继续进行。此过程巾的关键是维修性丁程师需要得到功能屈次图上所示的各组成部分的时靠性估计值们没有这些时靠性估计值，维修性正程师就不能继续进行F-Jj:工作因此，需晏叮
10、靠性lti. 师相维修性工程师7始就密切合作，使用同A功能层次图。第步是利用产品设汁手口外境所能得到的基本信息对每个叶飞元进行维修性特性分自己。分配口I能存有两种情况：a. 对于含有未知固有特性的新设计，分自己应以所涉及的单元的相对复杂陀为基础u在许多场台，单元的失效率口用来作为衡量复杂性的量度。b. 若设汁是从过去的设计中演变而来，分配应以以往的经斡为基础，并确定需要改进的地方c基本分配参数是半均修理实施时间（MAR门，此参数可进JJ.i细分成诊断时间修复时间和中在验flJI画I; 平均预防维修实施时间，以及维修工作与伞王作小时之比。如果需要，也可以对后勤保障时间和管理延迟时间进行分配。第飞
11、步是对功能层次图（见图2）中标i己的每个根元的维修性分配进行可行t研究，符认为本能满足该分配值，则J,Y开展下述工作：a. 跑过重新设计（改进诊断、检测窗口、模块化、维修设施等等）改进维修性特4陀，在满足棋个系统要求的条件下重新分配。b. 通过改进可靠性降低失效率。c. 最后种办法是道新考虑系统要求。维修性分配示例在附录A中描述。4.2.5 维修性i到汁维修性预计是通过解析的方法评定产品维修性和使用规定的维修性解析模型（包指规定的维修保障条件lit1？产品定量的维修性特性的过程。维修性预计应在设计过程需要的时候进行，以提供：a. 评价分配的维修性要求能否满足需要的维修保障足否能告效的满足五作要
12、求zb. 发现必须改进或修改设计的部位。预计的结果应提供给管理部门，以确保设计的顺利进行和指出需改变的设汁方向和需修改的设iI 区域。图3给出f每个预计循环中应遵循的JJ.i骤。28-l 4.2.5.1 维修性模型GB 9 414. 4 8 8 提出推悔伊t精细确；豆修互作维悻任务且时间间隔蛙幢任劳时间什析估计维修性会散俏确报i防仲维幢ir J于f止时间归！隔网3维修性预计基本步骤应拟定一个恰当的反映维修性特性与产品研究中的关系的分析模型。维修件模刑应建、工！巾而1怜L:所描述的维修性功能层次图的基础上，并成确定数学法则以综合产品组成部分在给定的约束于维仪j数值，通常宜用简单的解析模型，在某些
13、情况下也需采用较复杂的模哩。4.2.5.2 维修任务及时间ja隔维修性预计院考虑修复愤维修和预防性维修并以其对全部维修费用的影响为依据们修复性维修分析的1:1息由口J靠性分析提供，用FMEAC见4.2. 7条）分析可能发生的故障，挺t:l: h革与1的要求。T均修复性维修问隔时间则由相1坡的失效率决定n预防维修的分析应以维修计划为根据维修计划确定f维修任务及其相应的以作次数此间由l(c 币的时间间隔。维修服务E作，如补给润滑应按具体情况包括修复性维修和预防性维修工作之中。4.2.5.3 维修任务时间分析1.2.5.2条所确定的维修工作，可分解成实际工作部分、技术延迟没保障工作部分（如测试设备、
14、r.:1材的同己1!1) .各部分所需时间应于以估计，估i值是以历史数据或以往经验为基础的并按照幻关的维惚任务的内容进行综合，边过这种分析所得到的各部分的维修任务时间应载入文件。4.2. 5.4 维修性参数估计根据4.2.5.14.2.5.3条确定的信息、可对设汁所达到的维修性进行定茧的估汁c按照给屯的价位性要求，应对所有有关的维修措施分别地或综合地进行维修性预计。预计使用的维修性参数必须与维修性分配参数相同运用维修性数学模型即可由南类的1I耳顺敬及任务时间的数据itJIll维修性参数。4.2.6综合权衡研究综合权衡研究是一种决策技术，当评价几种备择方案时，在选定最佳方案之前，E史系统地和1介
15、：分地号虑所有有关的主要因素维修性权衡分析用于确定种备择设计方案及其维修规则是再忧frt irt.扩案。在年JJJji设计l.综合评价集注于高层次系统参数，例如性能、有效性、可靠性和寿命周期费III等.（1!i.28,i GB9414.4 88 体的较低层次产品的诈细设计中，应该考虑些较低层次的参数如口j达4时，测试及保障设备它1装，备件等。综合权衡研究通常按F述四个步骤进行，a. 町l确问题：说明需要解决的具体问题和需要号虑的具体因素。b. 确定可行的备择方案首先列出所有可能的解决问题的方案然后从中应拌从惧于系统看来ri可接受的方案。价俨c. 确定评价准则：选择评价过程巾使用的参数咽并按其毒
16、程度划分等缀，悉数叮以JJrr枝，以利评d. 评价过程中包括F列步骤获得数据$建立模理I-J分析：决策。在进行综合权衡研究时必须i革慎小心，以消除个人偏见，验证分析的那（掘和结果。采用，且敏度分析以确定结果对输入参数变化的敏感程度是非常有用的。寿命周期费用LCC(Life C:ycle c:ost）是综合权衡研究所畏二号虑的最iii：耍的参数c从维修性角度来看，1,c:c：研究是对系统或产品的购置、维修、保障费用（寿命周期费肘）和相应的维修性特付一、维修规则的综合评价。在设计评价过程中，用寿命周期费用饼究来找出各种特性的最佳？！什使设i十ffgf五最低寿命周期费用的条件F满足工作要求。综合权衡
17、研究（包括Lc:c研究和具他的研究）为系统评价和优化提供了依据，）1借以选定最佳设计方案。4. 2. 7 失效模式及效应分析FMEA(FailureMode and Effect Analysis) FMEA是一种可靠性分析方法，目的是发现产品所有I可能出现的故障模式戊原闷。进行FMEJ的步骤是a. 明确产品性能要求b. 将系统分解成功能单元（部件、元件h 鉴别故降模式及效应；d. 早在别故障状态se. 拟订故障检测措施；f. 拟订排除故障的基本维修情施。FMEA通过鉴别故障模式、故障频次及需要的维修措施们为维修性预iI提供信息，也使维修性分配容易进行。FMEA还可用来作为设计和配匠状态监控、
18、故障传感装以及设计自动检测、故障i企断科序的依据，ilf以减少停t修理的时间。FME1程序的细节r,i,GB 2826失放模式及效应分析将序儿4.2.8 其他的维修件分析除了l：述的维修性分析以外，还口J进行其他的分析，如编址珍断要求、诊断效；年水平、修理部位飞f. 编址维修坟维修保障研究与分析（如易维修研究、维修任务分析、技能分析等）在本导则的第八部分维修与维修保障计划中详述。4. 3 维修性设计保障4. 3. 1 设计和维修例：分析的协调和联系维修性工程师为j不断地为设计提供支援，必须参加F述五作。a. 作为顾问参加改计过程从书维修性的协调J.:作b. 提供维修性经验数据和信息，c. 监督
19、设ir .以确保在图纸和设备规范巾规定维修性特性；28“ GB 9 414. 4 8 8 d. 监督设计变更，以确保不降低各种维修tt要求，e. 对1-j维修性有密切关系的其他1工作（可靠性、维修保障及成本效益或价值丁程）j.J.t行协调J4.3.2 维修性设计准则戊检奄去；在中选设计厅案中所规定的维修性要求、维修规则及维修性分配的基础1:.应拟定出详细的维修rt设计准则，这些准则构成具体的维修性Id标及设计的各种预期特性：标准化、互换性、模块化、费用与fl:lt、可达性、提升装；（.等。有些准则可以在边用的设i，.规范中规定，而另些则必须按特定一仁程专门tw.定咱这吨准则口INJ :.E性和
20、定量的形式F以说明，并jg设计师们实现系统或户品的维修性畏求提供指南检寄去的制定通常是以维修饨的基本原则及过去设计中出现的维传方面的问题为基础nt是设i师的备忘录。有问题11常简申和实际.！日在设计中往往又最容易忽视。标准检查表通常包括在设ii.rr; 门的设计规也和公汗出版的有关艾件中中常if表也叮1月来作为设计评审的指南。检查表时包含如F内容a. 可达性与提Tl、校准与统调、润滑、支辰、连接、液压等系统；b. 功能组it包装、快速交付能力、耗损监控、怀准化； 小型化与模块化、电缆与连接器、设备闭锁、操纵台（仪表而板）、支架与组装、控制j显辰、测试点、可达性gd. 环境保护、预定的维修要求、
21、保障要求、竹期间的维修、安全保护措施、人机接门。上述内容仅是使用设计准则和检查表的些例f。对F新系统或新产品的设计应鉴别出哪Jl也是尖反复出现问题的区域，并拟if出相应的设计准则和检奇炭。4. 3.3 设计评审巾的维修性考虑设计评审是对系统（旦旦产品）设计方案的种正式的、系统的研究设计汗市内形成文件Jir11不1ji;: 参与设it-1t1专家来进行。设计评审的目的是a. 评价设计是否满足系统的全部要求（包括维修性要求），b. 发现有问题的区域，提出解决方法gc. xt研制试盼、验证试验及位查计划的必要性提供fli视u; d. 增加设计完善的可能性。维修陪估十应在选定设计方案后电与设汁评审A迫
22、进行。估计的结果叮为批准维修lt特性皮细节lil供依据。为做好设计坪审的准备，每次评审考虑的定性和定挝姿求应预先按评价准则反检在袤的恪式给出。应予关注的涉及维修性方面的问题有a. 维修何要求是否明确到了必要的详细根度。b. 是否拟订维修规则，维修规则号维修性要求反给定的约束条件是否致7c. 维修保障要求是否明确？维修保障要求与维修性要求、维修规则反给定的约束条件是A lk : d. 设计规则是否与维修性要求一致？e. 是f吁进行了包括寿命周期费用研究在内的时行性研究及最优化研冗？ 是否对测试和诊断设备规定f要求？以上正是e些需要关注的问题示例，并未包括所有的维修性问题。通过对；述有关问题的评价
23、. 以证明设计是否与维修rt：年要求一致。在不致的情况下，需要进行下列l:ta. 重新分配旦重新规定维修性要求：b. 噎新分配或重新规定设ii要求J 重新论证设ii：是否恰当：d. 对锵定的特性重新设11 2民7GB 9414. 4ss e. 重新检查维修策略。如果上述L作完全无效，尽管设计与维修性要求不致，这时也不得不认叮这种偏离，接受设川、方案。在帮个设计过程中，从维修性观点来讲，当需要时，赔进行不太正式的设计评审。对于正式和非正式的设计评审的结果，都应以文件的形式于以记载，以便为已经完成最终设计的鞍个设计过程提供说明。288 GB 9 414. 4 8 8 附录A维修性分配示例（参考件）
24、维修性分配的基本工作如札. i由K个T更换或可修理的子产品所组成的产品应满足总恃性耍求表明的：！？.维修怕要求产如产品的f均修理实施时口lMART.根据1.2. ！条，当将MARF目标Ui向作子产品进行分自己时，；：j,IJ jlj 下列情况a. 新设计：分配应以各子卢品的相对复杂件为根据，在元其他度鼓单位情况下.r产品rff) 111叫复杂性i1J用失效率人表示。于是对于F产品J二MM 如果产品由K个F产品组成，则K ,J 11.二二Kn h. 局部新设i十：1且品的K个子产品巾只有（KI）个F产品属一r新t士！宾j告f个fl、, 去的资料日Jf.兵贵用，这时对7新设计的子产品j K M二n
25、，一二n,l.,M,M；二(K lln, j J十1,1+ 2、，Kc. 全部K个F产品都布过去的资料可供使用即子产品t的M1RT预期敏值为.vi, J K 二1.1,n,A,111 K 三n,., 当M.二M时，符合给定的维修性要求3当用M时，不符合要求，应根据4.2. 4条的规定，作进步的改j例：M= o. 5、功能层次图见图Al，分配过程口J用突似表J1的分配去产品产品八f产日飞f产品f iM R 日c 网Jl功能层次示意图c89 GB 9 4 14. 4 8 8 表Al分配表子产品类型数量失效率累积失效率情况a情况b情况c气. 71 ) . 71 0 27 。.48 0. 4 日? 0
26、. 4 8 0 6 0 47 0 5 0. 5 c I 0.06 0. 06 7. 6 . 0 . 0 4飞C 2.73 情况a 0. 5 2.73 M, -;c-;-一一0. 27 2，。.5 2. 73 111u = 一气了一一= 0. 47 Mc 0. 5 X Z. 73 二7. 6 0. 18 情况b,111.u二o.5 Mc二I.O 于是M口，5x 2. 73一（0.50.96十.0x 0.06) A= = 0.18 . 71 情况c 根据过去的资料MA 0. 4 MB= 0. 5 Mc二1.0 于是：百万0.1Xl.71十0.5 x 0. 96 + 1. 0 x 0. 06 2. 73 M = o. 45 M 附加说明：本标准由电子工业部标准化研究所、成都电讯工程学院起草。200
