维修是指“为保持或恢复产品处于能执行规定功能的状态所进行的所有技术和管理活动”，分为修复性维修和预防性维修。修复性维修是20世纪40年代以前的主要维修方式，主要考虑在系统已经发生失效后再对其实施修理，所需要的费用要比预防性维修多得多。这是因为一但系统发生了失效就需要立即对其维修，从而打断了正常的生产计划并带来损失，降低了产品的可靠性和可用性。【1】
1 维修任务与维修间隔的关系
飞机在使用过程中，随着载荷不断作用和损伤累积，导致结构产品腐蚀、磨损、疲劳和老化等故障。通常情况下，可以认为部件的性能衰退服从P-F曲线模型，即在P点和F点之间做检查可以发现部件的潜在故障，随即更换部件或采取修理措施。在样本量充足的情况下，通过上述的统计结果可以拟合出P点和F点的数据分布模型，该模型为求解不同间隔对应的飞机群计划维修发现概率和非计划维修故障概率提供输入。
2 维修任务与维修间隔调整算法
常用的故障分布模型有指数分布、正态分布、对数正态分布以及威布尔分布，不同的分布适用于描述不同产品特征。一般情况下，指数分布由于其故障率不随使用时间变化而改变，适用于具有恒定失效率的部件及无余度的复杂系统，经老练试验需定期维护的部件；正态分布可用于分析因机械磨损、老化、腐蚀而发生的产品，一般是飞机结构部分的故障分析；对数正态分布适用于金属疲劳寿命分析、电机绕组绝缘、半导体器件等；威布尔分布主要适用于机电件，如继电器、电位计、陀螺、电动机、航空发电机、蓄电池、液压泵、空气涡轮发动机、材料疲劳件等。
各模型有其对应的参数，不同参数对分布有不同影响和含义。确定母体分布情况，通常有两种方法，一种是经验方法，即根据经验及之前的理论成果，确定常用部件寿命分布规律，是一种定性分析方法。另一种方法是统计分析法，当缺乏经验分布情况下，可以根据子样数据推断母体分布，确定分布参数，然后对其进行假设检验，便可得出母体分布情况。
通常来讲，飞机的维修间隔优化工作需要收集该型飞机5年以上的故障、维修及运营数据，数据维度包括：机队规模、年平均利用率、数据收集时间、维修间隔、机龄等。针对某一特定维修任务，基于上述数据可估算求得对该型飞机在数据收集期间所产生该任务的总数；其次，我们需要确定从总体中抽取多少条维修数据作为样本。由于预防性维修任务的目的是通过定期对飞机进行检查从而发现故障，因此，不妨假设每次维修任务能够识别并发现重要故障的概率为以及可接受误差范围，例如对裂纹检出概率对飞机结构维修间隔影响开展了相关研究工作。这两个参数的取值可由型号设计及维修专家给定。
其次，需要对维修间隔优化的必要性进行初步判定，该步骤需要对维修任务在不同时间段出现的故障数量进行统计分析，并进行趋势分析，用于帮助预判维修间隔调整对故障数量造成的影响。在进行趋势拟合时建议使用线性回归，从而更加直观的表达故障产生的情况。当拟合直线斜率较大时，表明扩展维修间隔能导致更多的故障发生，故建议可尝试缩短维修间隔；当斜率为零时，表明扩展维修间隔不会明显增加或减少故障发生的数量，故建议保持现有维修间隔。
在实际工程中，如果故障趋势满足相应制造商的“趋势”定义，即斜率达到制造商可接受的程度时，便可对该项维修任务的间隔进行相应调整。也就是说，即使斜率为正数时，但只要延长维修间隔后导致可能增加的故障数在可接受范围内，便认为该任务的间隔可扩展。经分析，若该项维修任务的间隔存在优化的必要性，则需给出新的维修间隔，维修间隔可以为正数或负数。对于新给定的维修间隔，需要通过定义拒绝域对其进行假设检验。合理地定义拒绝域是维修间隔优化的关键步骤。由于预防维修的目的是通过定期开展维修活动从而实现减少故障发生的目的，通常用故障数与检查次数的比例来度量当前维修间隔下维修活动的有效性。
3 维修任务优化数据采集
开展维修任务优化分析的前提是获取足够的服役数据，因此首先需按要求采集某型飞机近五年的使用数据、故障数据和维修数据，数据字段至少包括飞机出厂编号、维修任务编号、维修任务内容、维修间隔、实际检查间隔、检查结果、累积使用时间、对应部件/子系统、所属系统、故障发生日期、故障情况、故障原因、发现时机和排除日期等各关键字段，能够清晰的表述故障部件信息。为了使分析结果更具实际意义，应做出合理的假设，如：
a. 上报数据完整，包括了相关飞机的五年内的所有服役数据；
b. 每架机五年内至少发生一次故障；
c. 故障件修复后，可靠性指标与新部件相同，即完全修复；
d. 飞机平均利用率不小于400飞行小时/年；
对数据进行清洗筛选，剔除严重偏离该区间的故障总数对应的飞机，不作为数据分析的输入，剔除关键信息缺失的数据条目，得到能够真实反映飞机和部附件可靠性水平的可用于分析的数据。
4 使用数据和维修数据分析
维修任务优化分析的主要目的是提高装备的可靠性，降低维修成本，综合考虑后，可选择使用可用度和维修费用为主要衡量指标，通过定量分析优化工作开展前后的数据指标，综合评判维修任务优化分析的军事效益和经济效益。
在开展定量分析之前，可首先对维修任务的优化开展定性分析。维修任务优化更多的结果是调整任务的执行间隔，而且多数维修项目的维修间隔是在逐步延长的。维修间隔延长的直接结果就是维修工作所占用的时间、人力和供应等要素数量的降低，因此间接的提高了使用可用度，降低了维修成本的投入，有利于飞机综合指标的提升；相对的，随着间隔的不断延长，飞机在使用过程中相关设备和机件的故障率会增大，由此引发的修复性维修会增多，相应的人力物力投入会增加，同时飞机的完好率和可用度水平会下降，不利于飞机综合指标的提升。因此，维修任务优化的目的是通过对维修任务的影响级别进行划分，开展定性和定量分析，权衡优化后对飞机的有利影响和不利影响，使飞机的综合指标得到提升。
4 结束语
飞机维修大纲是使用该飞机必须执行的最低预定维修要求，是实施飞机维修的顶层和法规性文件，新飞机交付之时的维修大纲严格意义上只能称为“初始维修大纲”，给出的定期维修工作项目及检查间隔相对偏保守，必须随着飞机维护经验和维修数据的不断积累，调整和优化以减少飞机的过度维修和欠维修。探索和研究飞机维修任务与维修间隔优化，对提升飞机使用可用度，降低维修成本具有重大意义。
参考文献
［1］ 胡昌华 樊红东 王兆强，设备剩余寿命预测与最优维修决策，国防工业出版社。
