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直升机机械系统预防性维修周期决策
直升机机械系统预防性维修周期决策
摘 要：针对精确化保障的需要，建立了远洋条件下确定直升机机械系统最佳预防性维修周期的多指标决策模型，在求得各主要指标下的最佳周期后，决策者根据作业要求的侧重，采用层次分析法，得到各指标的主观权重，来确定多目标综合最佳预防性维修周期，介绍了该方法在预防性维修周期决策中的应用。
关键词：直升机 机械系统 预防维修
直升机的基本的构建就是机械构件，机械构件在生产和制造时，多少会因工艺或材料而出现内部缺陷和损坏。
这些损坏从外观上是很难发现的，也就造成了直升机发生事故的危险系数升高。
机械构件特别容易在超载、高温情况和超压情况下出现问题，也容易导致直升机在工作中的损害，同时也会给工作人员带来一定的伤亡。
其中当机械系统进行工作使用到了一定的时间，尤其是规定的时间内，就要对机械系统进行全方位的、解体性的维修工作，使其可以恢复到该系统规定使用功能的状态，而这就是进行预防性维修。
其中预防性维修的优点则是可以很好的预防机械系统中那些不拆开就很难发现那些功能性的故障。
在远洋海域工作，尤其是在比较复杂的海域情况下作业时，直升机的机械系统中的预防性维修问题是否可以很好的解决，是完成直升机工作的任务保证，而确定直升机的维修周期是预防性维修策略中的重要问题。
目前，在机械构件发生有威胁性的问题后，一般要进行预防性维修所需要的时间太长，这样就不能确保机械构件的可靠性和稳定性要求，如果要减少预防性维修工作时的时间，就会增加维修工作的费用。
所以，机械系统的预防性维修的周期是否得到合理的确定，这将直接影响到直升机在使用时的经济性和安全性。
在本文中，建立了多指标数学模型，主要运用了主观赋权法来确定指标的权重问题，并且通过专家的打分制度来弥补主观随意性较大的缺陷问题，最后将会得到最佳的机械系统的预防性维修周期。
1 预防性维修常用的方法
现在我国机械构件的维修策略还是使用按计划进行维护和维修，按间隔时间段进行维修和故障发生后在进行维修。
在提前预防和降低故障发生中按计划进行维修是很有效果的，按计划对机械构件进行维修还是存在限制性的。
维修间隔的长度就是机械结构维修中要解决的重要参数。
进行预防的维修策略就是为了明确维修的合适时间、维修形式和维修的构件。
确定了维修的周期，另外两个问题也就解决了。
现在国内确定维修周期主要有以下几种方法。
1.1 按平均使用寿命确定预防性维修周期
根据机械构件检修的数据记录，可以得出各个零部件的适用寿命，并且把不同的零部件进行分组。
同一种零部件进行算平均值，得出平均寿命最长的时间作为最大的维修周期，使用寿命最短的就是最小维修周期。
1.2 按费用最低原则确定预防性维修周期
预防性维修是定期进行，但不能保证未到维修期不发生故障，若一旦发生故障，就要进行事后维修。
所以，总的检修费含有前期预防性维修费和事后维修费。
一般按预计的维修费用最低确定维修周期。
1.3 按有效度最高原则确定预防性维修周期
有效度是评判维修的效果和可靠性标准，是机械系统在维修的情况下和正常使用工况的情况下可以正常工作的概率。
如果是能够修复的系统，则把维修后又能正常工作的概率也算到有效度中。
2 原理模型
机械系统预防性维修周期的确定，一般需要考虑其安全性、有效度和经济性这 3个方面的要求。
虽然可以依据其中某一个目标要求来确定，但由于各目标的要求具有不同的优化目标函数，确定出的机械系统预防性维修周期相差较大。
所以要综合考虑各个单一目标对整个系统的影响，要找出最优的维修周期。
其具体步骤如下：
(1)第一步。
确定机械系统预防性维修周期的主要目标，分别采用各个单目标要求的预防性维修周期计算模型得到机械系统在每个单目标下的最佳预防性维修周期Ti。
(2)第二步。
采用多目标决策方法，对各个单目标的影响进行综合分析，来获得机械系统多目标综合最佳预防性维修周期T。
这里采用主观权重和决策团专家权重相结合的方法。
这种指标权重往往具有较高的合理性，与实际需求契合度高、解释性强，能够反映决策人的知识、经验和意见，但存在主观随意性较大的缺陷。
3 实例分析
某型直升机远洋作业，以其过去维修数据为基础，计算公式，得到其机械系统在最大条件可靠度、最大稳态有效度、单位时间总维修费用最小这3个条件要求下的最佳预防性维修周期Ti(单位：h)，将此3个要求，作为确定机械系统最佳预防性维修周期的主要目标，其指标集为：
G={最大条件可靠度(G1)，最大稳态有效度(G2)，单位时间最小总维修费用(G3)}。
构成如下决策矩阵X：T
人们对客观事物的主观评判标准也是不一样的。
例如上级领导认为经济性应占较大的比例，维修人员认为安全性能应优先考虑，而飞行人员则较多的考虑有效度的大小。
4 结语
介绍了预防性维修的几种常见方法，综合考虑了各个指标的决策和影响因素，并讨论了计算直升机机械构件预防性维修周期的原理和方法。
这种原理和方法表现了决策者的学识和意图，也把各种人的主观意识考虑在内了，符合决策者的经验，还防止了主观的随意性。
实例计算表明，文中的原理方法思路清晰，计算简便，结果可靠，可为预防性维修周期的优化决策提供参考。
参考文献
[1] 吴波，丁毓峰，黎明发.机械系统可靠性维修及决策模型[M].北京：化学化工出版社，2006.
[2] 张民悦，杨荔贤.预防维修周期的一种多目标最优化模型[J].兰州理工大学学报，2011，37(3)：138-143.
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