汽车检测系统预维修策略分析

 一、汽车检测系统的组成
　　
　　汽车的综合性能检测是确保汽车整车性能良好及预防行车事故的重要手段。按国家有关部门规定,汽车综合性能检测包括以下5个方面:① 汽车的可靠性能检测;② 汽车的动力性能检测;③ 汽车的经济性能检测;④ 汽车的安全性能检测;⑤ 汽车的尾气排放性能检测。
　　从宏观上考虑,把汽车检测系统分为3大部分:测控系统、网络通讯系统和信息处理系统。其中测控系统包括相应硬件的检测设备和工位控制机、光电开关、行程开关、到位开关、传感器、信号采集系统和相对应的LED点阵屏等。网络通讯系统是用以连接工位机、总控机、服务器、登录机的通讯设备,主要包括网线和以太网交换机等。信息处理系统主要包括登录机、录入机、报表输出及数据管理机、财务管理机和营运证管理机等。
　　
　　 二、各类维修方式分析
　　
　　通常情况下,维修方式包括事后维修、预防维修,而预防维修又可进一步分为时间计划维修和状态监测维修。
　　时间计划维修主要包括定期预防维修和定时预防维修。定期预防维修是指根据设备的重要程度、故障发生的概率等因素确定设备的维修周期,根据所确定的周期,定期对设备进行检修,防止故障的发生。定时预防维修是针对设备的故障模式,根据设备的无故障工作时间的变化规律或以磨损理论为依据,获取维修间隔周期以及相应的维修范围来进行维修。
　　状态监测维修是指按设备状态进行维修,就是对设备进行定期或连续监测,同时做相应的分析诊断,当分析诊断认为有必要时,才安排维护的一种维修方式(以下简称预维修)。预维修由于需要获取系统设备的运行状态参数,并且预维修故障的范围直接与可以获取的状态参数的数量及质量密切相关,也就是说某一故障可由一个或一组特征参数反映,某一特征参数也可同时参与反映多个故障。可见,该维修方式的实施或改善需要加大初期监测设备及仪器的投入,另外系统硬件设备的增加也将使系统的维护费用增加。
　　
　　 三、建立预维修策略
　　
　　汽车检测系统预维修策略是指确定汽车检测系统预维修方针及制定相应规划的理论与方法。汽车检测系统预维修方针的制定是建立在故障分析和维修规律的基础上,应根据设备的类型及其可靠性水平,其在生产中所起的作用及对生产的影响,以及零部件及整机失效后所造成的危害,再针对检测系统中的不同设备、零部件、元器件的使用要求以及故障的类型确定相应的维修方式。汽车检测系统预维修规划是在汽车检测系统预维修方针确定的基础上,制订相应的维修规划,其中包括维修周期和状态预测方法的确定等。
　　为了确定维修周期,要建立模型来求解,但无论哪种模型,一般应遵循以下几项原则:
　　(1) 系统有效度最大原则。
　　(2) 总费用最小的原则。
　　(3) 系统可靠性最大原则。
　　由于在汽车检测系统运行过程中,没有对各种配件单价及库存数量、维修时间及工时费用、停产时间及单位时间停产损失费用等进行详细的记录,很难对预维修费用及事后维修费用进行全面核定,因此,在为确定维修周期而进行的建模分析中不对经济性原则作深入探讨,本文将综合运用原则(1)和原则(3)确定维修周期,并优先使用原则(1)。
　　在汽车检测系统的整个寿命周期中,故障发生存在着一定的规律,故障率与时间相应的寿命曲线形状似浴盆形,故常称为“浴盆曲线”。该曲线明显地分为3段:早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。
　　汽车检测系统从时刻t1运转到时刻t2,这一阶段的故障率较低,而且故障率较恒定,这个阶段称为偶发故障期。可能由于设计的安全系数较小而出现故障,如当某个零件的强度为下限时正好遇到实际使用载荷的上限,这样就有可能出现超负荷而损坏的故障。偶发故障期是汽车检测系统的最佳工作时期,属于汽车检测系统的正常工作时期,预维修的研究工作应主要针对该阶段进行。
　　当汽车检测系统使用到t2时刻以后,故障率再度上升,这个阶段称为损耗故障期。此时故障是由于零部件的正常磨损、化学腐蚀、物理性质的变化,以及材料的疲劳等老化所引起的。故障损耗期的设备或系统已到寿命,理论上不应继续使用,但是由于汽车检测系统庞大,造价昂贵,受目前我国国情限制,达到故障损耗期就立即进行报废处理还存在一定困难。某些达到故障损耗期的汽车检测系统还可能在一段时间内继续运行,因此,对该阶段进行预维修研究也具有一定的实际意义。
　　首先,对收集到的汽车检测系统故障及维修记录进行分析,分析内容分成两部分:一是对故障记录的发生频率及严重度影响进行分析;二是对维修记录进行故障间隔时间的模型拟合分析。
　　按故障后果的严重程度,可将故障分成3类:较轻、一般及严重。对于后果一般的故障,如果其故障发生的频率很小,那么对其采用的维修方针和后果较轻的故障相同,即进行事后维修;如果其故障发生的频率并非很小,那么将对其采用定期预维修的方针。对于后果严重的故障,如果对其进行监测的方案在经济上和技术上均不可行,那么对其采用定期预防维修的方针;否则,将对其采用预维修的方针。
　　
　　主要参考文献
　　[1] 高社生.可靠性理论与工程应用[M]. 北京:国防工业出版社,2002.
　　[2] 刘希平.汽车检测系统可靠性分析与提高[D].长春:吉林大学交通学院,2006.
　　[3] 薛伟.汽车综合性能检测线实时故障诊断专家系统[D].济南:山东大学,2007.