功能型電子裝備是以高性能計算機作為控制處理核心。并廣泛應(yīng)用了高低頻信號處理、高速率數(shù)字化信息傳輸、中規(guī)模大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路、定制和半定制型功能器件組裝技術(shù)及表面安裝器件技術(shù)等;并且普遍采用了小體積、多布線層、高密度器件組裝技術(shù)和加固防護結(jié)構(gòu)的電路板制作工藝等[1]。在軍事上主要應(yīng)用于艦艇飛機的觀通、導(dǎo)航、指揮控制、電子戰(zhàn)和武器系統(tǒng)的數(shù)字化、電子化、自動化。電子裝備是整個電子系統(tǒng)的重要組成部分,電子裝備的完好性直接影響著電子系統(tǒng)的正常工作及安全。怎樣用有限的維修經(jīng)費保障裝備的完好,是優(yōu)化決策的重要課題。
1、功能型電子裝備維修技術(shù)保障工作的現(xiàn)狀
我軍現(xiàn)有的維修能力和設(shè)施設(shè)備特別是自動測試設(shè)備的研制和應(yīng)用,還遠不能滿足開展功能型電子裝備維修技術(shù)保障工作的要求。電子裝備的備件品種、數(shù)量越來越多,所實現(xiàn)的功能越來越強大,裝備系統(tǒng)的可靠性、維修費用的分配、如何獲得最佳效益以及科學(xué)的預(yù)測維修保障資源已經(jīng)成為亟待解決的問題。
電子裝備在軍事裝備中的地位越來越突出,而且要求維修人員具有較高的專業(yè)素質(zhì)。目前,我軍通常采用歷史經(jīng)驗法、相似比例法、基數(shù)計算法、計算機仿真、模糊決策、以及一些自動測試設(shè)備等來預(yù)測維修資源的需求。然而不同電子裝備的故障規(guī)律通常服從不同的故障分析,甚至同一裝備每年的維修資源消耗也往往不同。因此,在維修資源預(yù)測方面,現(xiàn)有的做法不夠科學(xué)合理,新的維修資源預(yù)測方法不斷出現(xiàn)。然而每種故障分析方法,都離不開對故障的觀察、分析、統(tǒng)計和對保障資源的有效利用。
2、我軍功能型電子裝備維修的測試系統(tǒng)的工作特點
從近幾年的情況看,當(dāng)前開展功能型電子裝備的維修所依托的技術(shù)手段主要有兩種。其一是利用市場上購置的通用測試設(shè)備如邏輯分析儀、特征分析儀、集成電路測試系統(tǒng)以及電路板檢測儀等;其二是自行研制的專用性測試系統(tǒng)和設(shè)備,如某型雷達綜合測試臺等。
FTME(Function Test Maintenance Equipment 功能測試維修設(shè)備)能夠綜合利用多種先進的技術(shù)手段和測試方法來衡量使用范圍、生存周期、技術(shù)水平、擴展能力和可支持性等,可適應(yīng)多個測試對象和多種測試環(huán)境要求的綜合性、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。目前主要存在以下幾個方面的弱點:
(1)缺乏FTME研制、應(yīng)用和深入發(fā)展所需要的連續(xù)穩(wěn)定環(huán)境在FTME的研制上沒有規(guī)范化,至今仍未開展FTME系列的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用范圍的優(yōu)化、選型與制訂工作;
(2)測試技術(shù)手段落后在諸如測試系統(tǒng)總線、計算機輔助支持、測試軟件開發(fā)和交互信息處理等方面的先進技術(shù)導(dǎo)入、新測試機理的研究和采納國際通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面差距甚大;
(3)測試范圍小現(xiàn)行FTME的測試能力最多僅能夠覆蓋一小部分?jǐn)?shù)字或模擬電路測試范圍,而對混合電路和射頻、光電、通信與導(dǎo)航裝置的測試能力和維修測試手段幾乎沒有;
(4)支持性差現(xiàn)行FTME的使用環(huán)境、操作培訓(xùn)、系統(tǒng)維護和信息管理等方面的適應(yīng)性太差或要求條件過于苛刻;
(5)不具備兼容測試的能力由于FTME之間不具備互通的條件,故不能實現(xiàn)測試程序與診斷數(shù)據(jù)的橫向傳輸和向上兼容;
(6)系統(tǒng)的擴展能力不足由于缺乏開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計,使得系統(tǒng)的擴展范圍和能力十分有限,導(dǎo)致系統(tǒng)重復(fù)性支持的代價太大;
(7)系統(tǒng)生存期太短目前大多數(shù)FTME的生存周期一般不超過5年,而在其使用期內(nèi)的系統(tǒng)可用性則通常不足60%;
(8)診斷效能低按照國際上通行的FTME診斷能力的綜合評估要求衡量,在故障檢出率、故障隔離率和虛警率等方面的技術(shù)指標(biāo)偏低;
3、提高功能型電子裝備測試設(shè)備能力的對策
電子裝備系統(tǒng)戰(zhàn)備的完好性和任務(wù)可靠度低的根本原因在于老裝備的可靠性維修性差。而設(shè)備級的可靠性、維修性差的主要原因又在于這些設(shè)備在研制時都沒有可靠性和維修性的指標(biāo)要求、沒有相應(yīng)的設(shè)計措施、組成這些設(shè)備的元器件的失效率比較高,而且在整機生產(chǎn)過程中沒有對元器件進行控制[2]。若絕大多數(shù)老設(shè)備更新?lián)Q代,可使設(shè)備級可靠性提高1~2個數(shù)量級,以這樣的設(shè)備組成的系統(tǒng)雖然能夠適應(yīng)現(xiàn)代作戰(zhàn)的需要,但是工程量大,既耗資又耗時,恐怕不現(xiàn)實。我們認(rèn)為選擇以下建議,在較短的時間內(nèi)可承受的經(jīng)費和部隊現(xiàn)有的技術(shù)條件,從局部提高功能型電子裝備的固有可靠性、維修性和加強維修措施著手,來提高電子裝備的戰(zhàn)備完好性和任務(wù)可靠度是有益的。
(1)選擇幾種對系統(tǒng)可靠性(特別是任務(wù)可靠度)會造成嚴(yán)重不良影響的設(shè)備,進行可靠性增長“大修改造”活動。這樣需要施工的設(shè)備數(shù)量不是很多,對這些少數(shù)電子裝備的FTME提高一個數(shù)量級是可能的,這對提高系統(tǒng)的任務(wù)可靠度是很有效的;
(2)對生產(chǎn)中的設(shè)備,加嚴(yán)裝機元器件的質(zhì)量控制。對已定型、在生產(chǎn)中的設(shè)備雖然不能大動干戈改進設(shè)計,但可通過加嚴(yán)控制元器件(特別是關(guān)鍵部件)的質(zhì)量、采購渠道和采取測試篩選、老化等措施,可望使設(shè)備的可靠性呈數(shù)量級增加,有效地提高固有可靠性和戰(zhàn)備完限性;
(3)對每種電子裝備都進行常耗易損件分析和關(guān)鍵元部件失效率的嚴(yán)格控制。用質(zhì)量受控的元器件,對上述元器件、部件作預(yù)防性檢測更換;
(4)按電子裝備常耗易損器材標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格管理備用器件。不但要備齊品種數(shù)和數(shù)量,而且要控制采購渠道和質(zhì)量等級,并要檢測參數(shù)和進行老化;
(5)對在役的電子裝備進行“以可靠性為中心的維修分析”。制定出切合電子裝備實際可靠性、維修性狀態(tài)的預(yù)防性維修計劃,實施預(yù)防性維修;
(6)審查或正確劃分修理級別、修理等級,完備技術(shù)保障。各種故障修理各到其所,可免除大量待修時間;
(7)在武備電子處(或修理廠)設(shè)立電子裝備使用質(zhì)量檢測站(或遠距離輔助修理站)。該站的現(xiàn)代化傳媒設(shè)施能適時傳送電子裝備在檢查狀態(tài)下的聲像到機關(guān)或修理廠,使他們能直接抽測到在役電子裝備的技術(shù)狀態(tài)或遙控知道基層的修理活動。這是一項能大大縮短待廠修理或送廠修理的時間的措施。