维修数据分析及其使用寿命和可靠性关系

取决于分析的目标。实际上，一些修复性维修行动虽然没有列入维修计划范围，
同样可以作到象计划内维修一样恢复一个部件的生命，再者，计划内维修的专业
性比较强，非计划内维修与之在相同的范围和维修质量比较，出错的机会少，按
照这种理论，研究年龄对部件可靠性的影响有两种方法是可行的。
第一种方法是研究部件的物理健康，分析师试探各种方法，试图找到阻止时
目前剖析使用寿命和可靠性之间联系的能力
现在，SUBMEPP 通过使用计算机自动控制，能非常容易地对使用寿命和可 靠性之间的关系进行剖析，然而，关系的创建过程仍是很困难的，寿命和可靠性 关系曲线的绘制就有一定难度，众多难题之一就是定义总数的过程，必须说明的 是，所有的设备都会出现失效或有出现失效的机会，由于信息系统的能力限制， 所有这些不一定会观察到。总数相对每个时间间隔，相对整个研究，并不是常数， 每个点随着 x 轴的变化而变化，海军舰船的设备总数是变化的，每年都有新船替 换掉老船，设备的生命周期也是变化的，取决于对每个独立设备采用什么维修级 别，另一个难题是要求所有的失效被锁定到每个已知工作时间的设备上。
传统意义上说，潜艇技术界已经对所有潜艇的部件定义了工程周期性，一个 工程周期性是一个部件能够使用，在检修周期内，从来没有更换更新的最大时间 量。这些时间周期传统上设计在设备淘汰之前，在过去，这些时间周期的创建是 通过制造厂商的说明和对海军技术认识到的数据的收集，这些时间周期时常是主 观制定的，不是通过观查和分析反馈数据得到的，当时认为此种维修方法是确保 设备可靠性的更优方法。
工程技术人员或分析师必须对修复性维修记录正确编码，以保证数据的正确 处理，一些记录提供的信息太少不能辨别是否有失效发生，因此那些记录是无效 的。应用软件会自动合并有相同工作控制代码的多条记录，修复性维修记录代码 通过正在运行的 RCM 分析系统完成数据校准，每条记录分配一个预定义的失效 状态，该状态与工程师在失效模型与影响分析模型中定义的那些失效状态一致， 另外，因为一些不符合条件的修复性维修记录并没有消弱部件的功能，所以工程 师要定义失效方式是不是功能性失效。为了提高效率，应用软件还设计了相应的
年的发现仍旧是正确的，在绝大多数情况下，检修周期与可靠性之间没有关系， 随机失效站主导地位。
过去剖析使用寿命与可靠性关系的能力
在 1995 年开发的 RCM 应用软件的帮助下，SUBMEPP 使用传统 RCM 方法 开发维修需求，该应用软件包括一个预防维修任务评估模型，在模型中，应用软 件给工程师提出问题，某种任务类型能否有效应用并防止那些他们已经分析出的 失效模式出现，设计者必须真正找到失效原因，通过一个有用的实际逻辑树来描 述维修任务，用来防止失效或把失效造成的后果减少到一个可接受的程度。
SUBMEPP 的反馈数据分析系统是经过长时间的努力自主研发的，它是一种 前端处理的应用，和 3-M OARS 连接，在 windows 操作平台上，使用普通现成 的商业数据库软件，这种类型的分析也能通过表格程序软件来实现，然而，没有 数据库的支持，不太可行，商业化的计算机维修管理系统也是这个系统应用能力 的一个特征。
在这些可选择的任务类型中，包括维修、监控条件、直接条件、失效查找， 都是时间型的直接任务，对一个时间型的直接任务，要应用失效模型（1）失效 模型必须成熟（2）失效可能性必须可辨认（3）大部分产品必须经过时间检验。 因此，要充分决定任务的应用适宜性，时间和可靠性之间的关系必须被确定，通 过对失效率和寿命的回归和相关分析，就可以有效的完成。
当一个部件老化时，讨论它的可靠性，要提供三种类型的记录数据－修复性 维修、计划性维修和部件初始记录，修复性维修记录的是部件失效的原始资料， 计划性维修和初始记录为计算寿命总数和每个部件的工作时间长度提供重要的 数据，这些通过内部、外部导入的数据汇总成一个 SUBMEPP 数据分析文件（见 图 2），修复性数据的获取通过一个开放的 ODBC 数据库接口与 NAVSEALOG 中 心的 3-M OARS 连接，给这些数据定义的标准通常比部件允许的数值范围要小， 失效记录数据的获取来自 SUBMEPP 的中间维修分析数据库（IMAP），计划性维 修记录也来自 IMAP，只要知道数据的选择标准，除了初始记录之外的所有记录， 获取过程只需一分钟。
间对部件影响的方法，有时可能找到一条修复性维修记录，它能恢复部件的生命，
但这条记录在维修管理系统中并没有被确认。所以，另外要说明的是，计划和非
计划维修都应被确认，这样就能保证非计划维修也被计算在内。在 SUBMEPP，
工程师可以通过按“复位”按钮把生命周期时钟恢复为 0，如果未被确认的维修
只维修了部件的部分零件，那么只有当单独研究该部件时，维修才被确认，所以
1995 年 SUBMEPP 针对常规潜艇系统开始进行典型的 RCM 分析。1998 年， SUBMEPP 从海军 3-M OARS 导出维修数据开发使用寿命与可靠性曲线，这提供 给 SUBMEPP 一种新的思路，用来测试定期维修对工程最优维修计划的影响。 这些先进的主动思想促进了 SUBMEPP 在维护安全、可靠性和训练有能力的潜艇 方面的发展，经过三年使用寿命与可靠性曲线的绘制，SUBMEPP 汇报说 1961
接下来，每个时间间隔的失效数量要累加起来用来计算失效率，对于一种特 殊的时间间隔，部件的数量是多少？怎么能观察到它的失效情况？例如，许多 Los Angles 型号的潜艇的部件已经工作了至少一年，也有连续工作二十年甚至更 长时间。修复性维修数据窗口经常受运转时间的限制使得这些问题很难决策， 1989 年前，当 60 条 Los Angles 型号的潜艇已经有部件工作至少一年，许多其它 部件刚开始第一个 12 个月时间间隔，3-M OARS 数据系统不能获得 1989 年前的 数据，SSN700 型的潜艇有些部件从 1982 年开始工作，那段时期失效状态没有记 录。 由于 3-M OARS 数据系统扫描时间受限，分析员一个时间段只能选择一个研究 目标，才能保证数据窗口的开始和结束数据被正确的处理。对一个特殊部件的维 修计划目标，在一个特定时期经常会发生改变，因此为了便于比较，分析员研究 时间与可靠性关系时，期望安排在这些改变之前或之后，通过系统的数据扫描， 会经常忽略部件的那些没有进入系统服务时间的数据，分析员应该仔细分清时间 数据扫描窗口和总数整体时间扫描，它们之间没有联系。
设计者把服务时间作为参数决定曲线图上 X 轴点数，把每个时间段内发生的 失效数据累加，通常一个时间段为 12 个月，延长时间段可以减少曲线图的起伏 度。 表 1 SSN688 型海上救助空气阀的三个时间段内的失效数
时间段
失效总数1-1Biblioteka 月613-24 月
10
25-36 月
14
部件的维修由什么组成？那些未列入维修计划的无计划维修算不算数？这要
代码，配合关键词搜索。 我们的目标是基于服务器时间计算部件的失效率，失效率定义为观察周期中
失效总数的百分比，每个有效的修复性维修记录必须至少要记录它的出处和失效 日期，对每个有效失效记录，当应用软件循环扫描时失效时间被累加，失效部件 的年龄，以月为单位表示，等于失效日期减去生命周期开始日期，如果一个部件 从没有维修，则该日期为 PSA 日期。 年龄=失效日期－生命周期开始日期 生命周期开始日期为 PSA 日期或部件最后维修日期
对部件进行设计改进时，愿意使用物理部件健康方法。
另一种方法是研究部件维修时间计划对系统健康的影响，此种方法用于测试
维修计划的效率，只有那些位于计划性维修规划表中的计划和非计划维修，才能
用于恢复部件的生命周期时钟。在整个生命周期中，可能会有没有预料到的事件 发生，它会减少时间对部件的影响，提高部件的可靠性。那些事件并不是由现在 的工程部件引起，它们也不会影响维护计划的执行时间，因此，它们被定义为外 部环境影响，不一定会影响系统健康。实际上，如果非可靠性维修以某种频率出 现，系统维修可靠性以一种随机失效方式出现，即使物理部件年龄与可靠性之间 的关系真的存在，也不值得完成那种按时间安排的直接维修任务。如果我们认识 到，改进记录并建立非计划性更新和控制以减少非计划性维修，那么第一种方法 研究物理部件健康方法比较适用。
随着对潜艇维修方面的技术和文化的变迁，现在维修技术变的很必要，象上 面提到的，要确定时间与不可靠性的关系，对 SUBMEPP 来说，在不很久远的过 去，是一项困难的工作，需要设计者仔细检查大量的 3-M 数据，这些数据来自 海军海上逻辑中心，工程技术人员判别失效，通过计算并决定是否老部件比新部 件能经受更多的失效，更麻烦的是船的寿命通常与部件的寿命不一致，因此设计 者费劲心思决定是否进行和什么时候进行改造才能达到需要的结果，以前，这种 决策的制定也是依靠主观判断。
计划数据 －IMAP
修复性数据 －3-M OARS
冲突的数据列
编辑数据代码
产生初始记录
数据处理 输出： 失效模式 年龄与可靠性关系图 生存概率图
图 2 反馈数据的分析处理过程
虽然绝大部分部件的失效数据可能是被记录到信息系统，但并不是所有都被 记录，然而获取的失效信息可提供分布于各个时期的失效情况，当失效率被那些 没有记录的失效影响，且在各个时期阶段分布并不均匀，换句话说，那些无失效 的记录是随机出现的，贯川于设备的各个年龄段。最后要收集整理这些重要的数 据记录，工程师必须定义研究总数来产生部件初始记录，为了研究年龄对部件的 影响，必须确定总数，通过选择菜单定义哪些船在研究范围内，作为整个潜艇集 合或它的一个子集，在定义整个数量过程中，通过给每个部件一个唯一的标识， 例如，Trim pump#1，Trim pump#2 等，确定每条船上部件的数量，一旦总数确 定完成，应用程序会根据储存在寄存表里 PSA 日期来自动产生初始记录，PSA， 在实验性阶段结束后，将被传送到舰队开始 3-M OARS 的数据监控。
RCM 已经有多篇论著出版，它不仅在维修和节约资金方面已经取得成功， 同时增加了设备和系统的可靠性，是非常有价值的，临界分析、失效分析、环境 监控和 RCM 的其他用户对它的成功也做出了贡献，然而，RCM 讨论的焦点是 －硬件可以磨损即硬件可以磨损或有随机失效－随机是很常见的吗？美国海军 的发现与此原则一致。本文将介绍的 SUBMEPP 发现。SUBMEPP 作为非核潜艇 寿命维修计划的技术机构，为海军提供产品维修和工程服务。