基于公理设计的飞机维修要求与维修性要求确定方法
                                                           陈一凡
                                         (同济大学航空航天与力学学院，上海 200092)
    基于公理设计理论，以面向用户的维修要求为用户域、面向设计的维修性要求为功能域，分析维修要求来源的特点，通过维修要求分解、补充与合并将用户域映射转化为功能域，确定物理域的输入，为维修性设计的具体实现打下了基础。

    如何在保证安全性的前提下尽可能地降低民机寿命周期成本，已成为民机制造商重点关注的问题和设计中的重要工作，而维修成本在很大程度上决定了民机的寿命周期成本。空中客车公司设计制造的A380客机为提高营运经济性，对维修性设计给予了高度重视，成功降低了24%的直接维修费用。在设计制度方面，飞机维修专家与航空公司在项目早期就参与到设计团队中，分析总结已有维修经验，提出维修要求，力求在设计初期就解决现有机型出现的维修性问题。在新材料新技术的应用方面，使用新型复合材料Glare制造机身壳体，使用激光焊接取代铆接工艺。波音公司为提高维修性，对737NG系列采取的措施有：采用数字系统取代模拟系统、减少零部件数量、提高模块化程度、简化系统设计、改进防腐蚀措施、提高故障隔离性能、改善可达性。该系列相对于737CG系列的许多改进设计直接起源于飞机用户根据日常使用情况提出的要求，如重新设计电子设备舱以改善维修或更换设备时的可达性，采用CFM56-7发动机取代CFM56-3发动机节约15%维修费用，简化起落架装配设计节约30%刹车更换时间［1］。

1基于公理设计的维修性设计流程
    现在国内的维修性设计存在滞后性，多采用经验设计—实验/仿真验证—改进设计的设计模式，实际操作中存在大量的设计反复，既影响产品研制进度也增加研制成本。因此，维修性设计问题应该从设计的初期阶段开始，便于尽早发现并解决可能的维修性问题。
公理设计理论是面向产品的设计过程，将设计域分为4个部分：用户域、功能域、物理域和过程域，如图1所示，以独立公理和信息公理为核心向产品设计提供逻辑和理性思维［2］。

 
    根据多年的工程实践经验，民机设计中出现维修性设计问题的主要原因有2个：首先，没有准确定义用户域、功能域和物理域；其次，用户域向功能域的映射和功能域向物理域的映射不准确。本文基于公理设计原理，提出了一种产品维修性设计流程，将维修性设计融入产品设计的各个阶段，



   用户域的主要内容是用户对产品的性能需求和约束，从维修性设计角度分析，其主要内容是维修要求。维修要求可以定义为产品投入市场后，进行实际的维护修理和大修(mainte。。。。。。


作者简介：〖HTSS〗陈一凡 (1990—)，男，河北邢台人，同济大学硕士研究生，主要研究方向为飞行器设计。



（文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）

更多关注，请扫码