ICS 49.020 V 04
HB 8646-2022
民用飞机维修性工作通用要求
General requirements for civil aircraft maintainability program
2022-04-24 发布 2022-10-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本标准按照 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第 1 部分:标准的结构和编写规则》给出的规则起草。
本标准由中国航空综合技术研究所归口。
本标准起草单位:中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院、上海航空工业(集团)有限公司、中国航空综合技术研究所。
本标准起草人:吴昊、叶思远、任斌、郑蓝、夏坚、陈浩、郑庆、李贤、陈银、黄浩军、王薇、黄莎莎、姜盼。
民用飞机维修性工作通用要求
1 范围
本标准规定了全寿命周期内民用飞机维修性工作开展的内容,为民用飞机主制造商开展维修性工作提供了依据和指导。
本标准适用于依据 CCAR-23、CCAR-25、CCAR-27、CCAR-29 研制和改型的民用飞机。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GJB/Z 57-1994 维修性分配与预计手册
CCAR-23 正常类、实用类、特技类和通勤类飞机适航规定
CCAR-25 运输类飞机适航文件
CCAR-27 一般类旋翼航空器适航标准
CCAR-29 运输类旋翼航空器适航规定
3 术语和定义
下列术语与定义适用于本标准。
3.1
维修性 maintainability
产品在规定条件和规定时间内,由具有规定技术水平的维修人员按照规定程序和方法进行维修时,将产品保持或恢复到规定状态的能力。
3.2
维修性管理 maintainability management
为确定和满足产品维修性要求所必须进行的一系列组织、计划、协调和监督等工作。
3.3
维修性分析 maintainability analysis
通过维修性建模、预计和分配、数据分析等技术, 确定应采取的维修性设计措施和评价维修性要求实现程度所开展的工作。
3.4
维修性验证 maintainability demonstration
为确定产品是否达到了规定的维修性要求,由指定的产品试验机构进行或由航空公司与主制造商联
合进行的试验工作。
3.5
平均修复时间 mean time to repair (MTTR)
在规定的条件、时间及维修级别上, 对指定产品实施维修所花费有效时间总和除以同一时间内被维修产品的故障总数。
4 总则
4.1 维修性工作目的
开展维修性工作的目标是确保研制或改型的民用飞机达到规定的维修性要求,以提高民用飞机利用率,减少维修人力及其他维修保障资源要求,降低全寿命周期费用,并为民用飞机全寿命管理和维修性改进提供必要的信息。
4.2 维修性工作的基本原则
民用飞机维修性工作基本原则主要有:
a) 维修性工作必须遵循预防为主、早期投入的方针, 应把预防、发现和纠正产品设计、制造方面的维修性缺陷作为维修性工作的重点;
b) 需求与概念论证阶段应对维修性要求充分论证,保证维修性要求合理、科学并可实现;
c) 应根据产品所处阶段、复杂和关键程度、使用环境、新技术含量、费用、进度等因素对工作项目的适用性和有效性进行分析,选择合适的维修性工作项目;
d) 应对研制和生产过程中维修性工作(包括供应商)进行监督和控制,严格进行维修性评审,为转阶段决策提供依据;
e) 应重视收集并分析同类相似机型存在的维修性问题,在新研产品中采取有效措施,避免类似问题重复出现;
f) 应重视民用飞机投入运营期间的维修性工作,尤其是维修性改进工作。
4.3 主制造商和供应商的职责
4.3.1 主制造商和供应商均需要设置一个部门/团队,做好所需开展的维修性工作。
4.3.2 主制造商职责如下:
a) 制定并实施维修性计划,对民用飞机全寿命周期的维修性工作进行管理;
b) 提出型号的维修性要求和维修性工作项目,并与供应商协商,将用户维修性需求转化为维修性合同要求,纳入民用飞机设计目标与要求及相关附件;
c) 对供应商的维修性工作进行监控,主持或参与维修性评审;
d) 对维修性验证结果进行确认;
e) 向供应商提供开展维修性工作所必需的信息;
f) 民用飞机运营后,组织进行运营期间的维修性改进等工作。
4.3.3 供应商职责如下:
a) 制定并实施详细的维修性工作计划,落实工作说明书中要求的各项维修性工作,实现产品规范规定的维修性要求;
b) 对子供应商的维修性工作进行监控;
c) 向主制造商提供规定的资料及数据;
d) 协助或负责实施主制造商全寿命周期内组织的维修性改进。
4.4 全寿命周期阶段划分
将民用飞机全寿命周期内维修性工作按 5 个阶段划分,分别为需求与概念论证阶段、初步设计阶段、详细设计阶段、试飞取证阶段和批生产与产业化阶段。
a) 在需求与概念论证阶段,制定维修性目标,提出维修性设计要求,编制可行性研究报告;
b) 在初步设计阶段,重点是开展维修性建模,分配等工作,完成维修性分配报告,初步维修性分
析报告等;
c) 在详细设计阶段,重点是开展基于虚拟仿真的维修性设计与分析工作,完成虚拟维修仿真分析报告、维修性预计报告、维修性分析报告等;
d) 试飞取证阶段,重点是开展维修性验证工作,通过真机验证是否满足维修性要求,完成维修性验证报告;
e) 在批生产与产业化阶段,收集维修性使用数据,反馈给维修性设计工程师,进行维修性设计优化与改进。
产品寿命周期内各阶段主要的维修性工作见表 1。
表 1 各阶段主要的维修性工作
4.5 维修性要求
4.5.1 确定维修性定性要求
维修性定性要求检查每一项维修作业活动,以及相关运动和控制能否由维修人员来完成。维修性定性要求基于确保产品便于维修的基本点,包括产品具有便于完成维修工作的设计要素。维修性定性要求的确定需要详细研究相似产品的维修性特点、相似产品不满足维修性要求的设计缺陷, 根据研制产品的特点及技术发展需求,有针对性地提出维修性定性要求。
定性维修性设计要素包括:
a) 良好的可达性:考虑影响某个区域进出口的舒适性及安全性的设计特点,确保可视化和操作符合维修要求;
b) 提高标准化与互换程度:保证标准件数量最低,保证替换部件是可替换的;
c) 维修通道:保证设备/部件之间的距离方便维修人员工作;
d) 特殊工具和测试装备:确定特殊工具和测试设备的需求并最小化这种需求;
e) 拆卸/更换:保证方便拆卸和更换某个部件,使工作中出现错误的可能性降到最低;
f) 传动装置/校准/调节:保证方便开展传动装置/校准/调节工作;
g) 完善的防差错措施及识别标记:对外形相似、大小相近的零部件, 维修时容易装错、装反、装漏的部件等,在设计上采取措施确保不出差错;
h) 维修安全:避免维修中对人员的伤亡或设备的损坏;
i) 维修人为因素:考虑人的体能、尺寸和心理要素,减轻人员疲劳,提高维修效率;
j) 维修和地面勤务:保障所有的维修活动可以轻松完成。
4.5.2 确定维修性定量要求
维修性定量要求是通过选择适当的维修性参数并确定其对应的量化指标。维修性参数必须能反映出产品的维修时间、维修工时、维修人力、维修费用等方面的目标或约束条件, 及预防性维修、修复性维修等方面的考虑。
根据市场竞争、营运、用户使用维修条件等因素, 经综合权衡后确定飞机的维修性定量要求。发动机、飞机分系统、产品、重要零部件的维修性定量指标,一般由飞机整机指标分配确定,也可单独提出,并应与飞机整机的指标相协调。
维修性定量指标一般包括:
a) 平均修复时间;
b) 修复性维修时间/工时;
c) 航线可更换单元(LRU)拆卸和安装时间/次数;
d) 短停维护时间;
e) 发动机更换时间;
f) 辅助动力装置(APU)更换时间;
g) 每飞行小时直接维修成本。
5 维修性管理
5.1 制定维修性顶层规划
主制造商规划全寿命周期内的维修性工作,以保证维修性工作全面顺利进行。
维修性顶层规划主要内容包括:
a) 维修性工作的总要求;
b) 维修性专业与各专业的职责划分;
c) 维修性在各阶段的主要工作;
d) 对供应商的管理要求;
e) 维修性评审工作的要求。
5.2 制定维修性工作计划
主制造商制定维修性工作计划,以确保维修性工作的顺利进行。
维修性工作计划主要内容包括:
a) 维修性工作的总体安排;
b) 各项维修性工作项目的具体实施细则,包括工作项目的目的、内容和范围等;
c) 维修性工作的管理实施机构及职责,保证完成工作项目所需的组织、人员和资源等;
d) 对维修性评审工作的安排;
e) 工作进度。
5.3 对供应商的监督与控制
主制造商对供应商的维修性工作进行监督与控制,以督促供应商全面落实维修性工作计划,必要时采取相应的措施,以确保供应商交付的产品符合规定的维修性要求。
主制造商对供应商的监督和控制要求均应纳入有关合同,主要内容包括:
a) 维修性定性与定量要求及验证方法;
b) 对供应商的维修性工作项目要求;
c) 对供应商维修性工作实施监督和检查的安排;
d) 参加供应商产品设计评审、维修性验证的有关工作;
e) 供应商提供产品规范、图样、维修性数据资料和其他技术文件等要求。
5.4 维修性评审
主制造商应安排并组织维修性要求和维修性工作项目的评审,评审计划应纳入维修性工作计划。评审的结果应形成文件,主要包括评审的结论,存在的问题,解决措施和完成日期,评审结果作为能否转入下一研制阶段的重要依据之一。
维修性评审的主要内容包括:
a) 维修性要求;
b) 维修性设计准则;
c) 维修性分析报告;
d) 维修性分配报告;
e) 维修性预计报告;
f) 维修性验证报告。
6 维修性设计与分析
6.1 维修性设计准则
民用飞机维修性设计准则是将维修性定量和定性要求转化为具体的产品设计准则,以指导和检查产品的设计。
维修性设计准则的主要内容包括:
a) 可达性:是指维修产品时,能够接近设备进行检查、测试、更换和安装等的相对难易程度;
b) 标准化与互换性:是指优先选用通用产品,以及设计不需更改就可以互换的产品;
c) 防差错:是指从设计上采取措施,保证维修作业做到“错不了”或“不会错”;
d) 标记标识:是指为便于使用和维修而对产品及测试点所做的记号;
e) 维修安全:是为避免维修人员伤亡或产品损坏的一种维修性设计;
f) 维修人为因素:是指为解决维修人员维修能力和限制要求,使产品能够被安全、简便、高效的使用、操作和维护的一种维修性设计;
g) 检测诊断:是指在系统中设计自身故障诊断、定位、追踪功能, 提供足够的输出信息给维修人员做判断。
6.2 维修性建模
6.2.1 维修性建模用于定量分配、预计、分析或估算产品的维修性,以便于维修性指标分配、预计和验证等工作项目的开展。
6.2.2 维修性建模主要内容包括:
a) 分析建模对象,确定分析产品层次与相对应的维修项目;
b) 明确维修级别;
c) 明确维修性定量指标,如维修时间、维修工时和维修费用;
d) 确定建模方法,根据信息来源的不同,建模方法一般包括演绎法、归纳法、目标法和虚拟仿真建模等。
6.2.3 维修性建模工作的要点和注意事项包括:
a) 维修性模型应该与维修性指标相符合;
b) 维修性模型应考虑影响系统或设备维修性的设计特征,如故障频率和维修时间等;
c) 维修性模型应与相应的维修级别相符合;
d) 作为维修性模型中的一种,可以建立虚拟维修模型进行维修性分析和评估;
e) 模型的复杂程度应与系统或设备的复杂程度相适应。
6.3 维修性分配
维修性分配是将整机维修性指标由上而下地转换为飞机各个层次的维修性指标。
维修性分配工作的要点和注意事项包括:
a) 定量维修性指标可进行分配,根据相关的维修性模型和指标要求分别进行维修性分配;
b) 应将维修性指标分配至工作包/子系统;
c) 应将分配至工作包/子系统的维修性指标作为合同项目中维修性定量要求的依据,具体分配值应列入相应技术规范;
d) 可采用 GJB/Z 57-1994 推荐的方法或者其他合适方法进行维修性分配,分配方法应当记录成文。
6.4 维修性预计
维修性预计是根据可得到的设计、分析和试验数据以及相似产品的数据等, 在规定的维修级别、人员或技术要求条件下,对维修性作出定量的预估来评估产品维修性是否能够满足规定的维修性定量要求。
维修性预计工作的要点和注意事项包括:
a) 维修性预计时,可以按照 GJB/Z 57-1994 中的维修性预计方法,也可以采用其他合适的方法;
b) 有维修性要求的设备都应进行维修性预计;
c) 如果有具体的文件或者确实的维修性历史资料证实产品故障及维修不影响总体要求时,可不进行该产品维修性预计,但是需要主制造商维修性团队认可;
d) 在转阶段评审中,供应商应向主制造商提供完整的维修性预计报告进行评审;
e) 维修性预计工作应反复迭代进行并不断完善。
6.5 维修性设计分析
维修性分析是通过分析,确定产品是否满足定性和定量的维修性要求、是否符合维修性设计准则。如在分析中发现有不满足要求或准则之处,应对设计加以更改。
维修性分析工作的要点和注意事项包括:
a) 维修性分析应从供应商的报告中获取维修性相关数据,以判断其设计是否符合维修性设计准则
要求;
b) 应对产品进行全面维修性分析,包括可达性、模块化与互换性、防差错、标记标识和维修人为因素等;
c) 可以利用虚拟仿真技术实现对真实维修的模拟,用以分析和评估整机维修性水平;
d) 应对产品设计方案进行维修性权衡,包括维修性设计自身的权衡、维修性与其他性能设计的权衡等,确保整体最优;
e) 应利用维修性和可靠性等有效信息进行维修费用等预测分析,如果费用预测结果不满足要求时,应及时进行调整设计;
f) 在转阶段评审中,供应商应向主制造商提供完整的维修性分析报告进行评审;
g) 维修性分析工作应反复迭代进行并不断完善。
7 维修性验证
7.1 目的及要点
维修性验证是为了证实产品的维修性符合规定的要求或提供有关的维修性数据而对产品所进行的工作。
维修性验证应在合同规定指标所对应产品层次上进行。当不能或不适宜用试验方法验证产品维修性时,允许利用不同层次产品的维修性数据,采用建模与仿真或其他分析方法,评定产品的维修性水平是否符合规定的要求。维修性验证类型一般分为维修性定性验证和维修性定量验证。
维修性验证的要点和注意事项如下:
a) 确定验证的维修性指标与要求;
b) 制定维修性验证大纲与程序;
c) 制定维修性验证方案,包括确定验证的统计试验方法、确定验证对象、验证用设备与设施、验证人员及资格等;
d) 验证结果应编写成报告,并附完整的验证记录;
e) 对发现的维修性缺陷进行原因分析并制定纠正措施。
7.2 维修性定性验证
维修性定性验证利用维修性核对表评定设备满足定性要求的程度。核对表由设计规范、合同要求、设计准则等制定,至少应包括以下方面的内容:
a) 维修可达性;
b) 标准化与互换性;
c) 检测诊断的方便性与快速性;
d) 维修安全;
e) 防差错措施;
f) 标记标识;
g) 人为因素要求。
可以在实体模型、样机或产品上演示预计发生频率髙的拆装、检测、调校等操作,重点判断人体、视野及工具的可达性、操作安全性、操作快速性,必要时测量动作的时间、维修技术难度等。
7.3 维修性定量验证
维修性定量要求应通过演示试验完成实际维修作业,统计计算维修性参数,进行判决。
维修性验证的受试品应从提交的产品中抽取并作单独试验,或可以同其他试验结合进行。
试验的修复性和预防维修作业,应按试验与评定计划规定,由下述方法产生:
a) 自然故障所产生的维修作业:产品在规定的使用和维修条件中使用,如果能保证产生足够次数的维修作业,满足所采用的试验方法中样本量的要求时,则可优先采用这种方法;
b) 模拟故障产生的维修作业:可通过用故障件代替正常件接入或拆除不易察觉的零件、元件、单元或电路、故障造成失调等方法, 产生模拟故障。故障程度应足以代表需检验的维修作业。凡有某种潜在危险或不安全的故障,一般不得模拟;如有必要,应经批准并采取相应安全措施;
c) 进行故障模拟时,应由有经验的工程技术人员按计划进行,参试维修人员应避开现场,使其不能预先指导模拟的故障,待操作人员启动或使用受试品直到发生故障或出现故障预兆时,再通知参试维修人员到现场进行检测和排除故障;
d) 需要独特技巧、设备和试验方法的特殊维修作业,需采取相应的保障措施。
8 试飞运营期间的维修性优化与改进
8.1 试飞运营期间的维修数据收集与分析
8.1.1 试飞运营期间的维修数据收集与分析是为了有计划地收集飞机试飞与运营的维修性数据,为评价和改进维修性、完善维修性工作项目提供研制信息。通过收集和分析使用过程中的维修性数据, 鉴别设计缺陷,反馈纠正措施的有效性,验证维修性要求和维修性设计准则,检查与修正维修性分析所用模型及数据,实现维修性的改进。
8.1.2 试飞与运营的维修性数据包括使用、维修、储存和运输等过程中产生的故障数据、维修数据和维修资源数据以及相关要求信息等,主要包括:
a) 故障数据:故障检测措施;
b) 维修数据:准备时间、拆装时间、检测/分析/隔离时间、恢复时间、人工时长和费用等;
c) 维修资源数据:地面设备/工具的类型与数量、备件/耗材的类型与数量、手册资料、机场设施和人力等;
d) 数据相关要求信息:数据收集范围/方法/程序、数据分析/处理/传递要求、故障判断准则和信息审核/汇总要求等。
8.1.3 试飞运营期间的维修数据收集与分析工作的要点和注意事项应包括:
a) 收集详实的维修性数据;
b) 组织制定维修性数据收集计划;
c) 按规定的要求和程序完整、准确地收集试飞运营期间的维修性数据, 按规定的方法分析、传递和存储维修性数据。
8.2 维修性改进
8.2.1 试飞运营期间的维修性改进是对飞机试飞与运营期间暴露的维修性问题采取改进措施,跟踪改进措施的有效性。
8.2.2 根据飞机在试飞与运营中发现的维修性问题和相关技术,通过权衡确定应改进的工作,主要工作内容应包括:
a) 组织讨论并确定维修性改进项目;
b) 制定维修性改进计划;
c) 对改进的过程进行跟踪;
d) 组织改进项目的机上贯彻和验证;
e) 编制维修性改进项目报告。
8.2.3 试飞与运营期间维修性改进途径包括但不限于:
a) 设计更改;
b) 制造工艺更改;
c) 维修方法改进;
d) 保障资源的改进等。