趣說百 「科」：DFMA的變種——可維護設計

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今天科理君與大家分享DFMA的變種——可維護設計。可維護設計作為DFX的其中一員，雖然不如DFMA出名，但NASA成為使用可維護設計的先鋒者，在多個版本的Man Systems Integration MSI 標準內給與可維護設計高度的關注。

MSI是一套全面的指導方針，定義了人類在太空中使用的空間設施和其他設備的要求。

在這種情況下，當更換設備不易使用和故障可能導致危及生命的情況時，重要的是所有機器都易於用人手修理。

MSI標準定義了物理訪問，視覺訪問，移除，替換，模塊化，錯誤檢測，測試點等的最低標準（NASA，1995）

與此同時，通用汽車也在這方向作研究和應用。

他們以「可維修性任務評估矩陣」（STEM）這個設計工具，來評估維修和維護時間，零件成本，診斷時間，工具要求和部件可用性等的情況。

案例說明

HL-20人員發射系統是NASA 太空梭的研究，其明確的目標是實現低運營成本，提高飛行安全性能，以及增加在傳統跑道上著陸的可能性。

HL-20 PLS概念中的可維護性設計，有助於保證低成本的操作。

大型外部檢修面板允許技術人員方便地訪問子系統，如果需要，子系統可能會暴露並易於更換。子系統的選擇和設計將強調簡單性和減少維護要求。

例如，液壓系統將被全電控制所取代。與太空梭不同，HL-20不具備有效載荷艙或主發動機推進裝置，從而縮短了處理時間。

熱保護系統與太空梭相似，但HL-20的尺寸小得多將導致檢查和維護時間的大幅減少。這些設計變更和子系統簡化以及飛機維修理念的採用，可以將HL-20處理工時降低至目前用於太空梭軌道器的人數的10％以下。

五個設計維護目標

最後，引用Tjiparuro＆Thompson（2004）的文章內容，他們將五個最重要的設計維護目標歸類為：簡單性，零件特徵，操作環境，零件識別和裝配/拆卸原則。

規範

1.維護設備和工具應保持在最低限度

2.將所有調節控制項設計為相同方向（即順時針，右上，上）

3.使用標準緊固件和組件

4.減少最終裝配中的部件數量

5.符合國家，國際和行業標準和規範

6. 盡量減少需要特殊技能的維護工作

處理

7.避免可能導致傷害的尖銳邊緣，角落和突起

8.元件尺寸，形狀應確保在插入過程中自動對齊

9.調整控制應該是自我指導和自我停止的

10.提供模塊組件對齊的導銷

11.為重量超過5公斤的組件提供手柄或笨重的組件

12.儘可能減少安裝重型部件

13.安裝的組件不需要或只需很少的調整

14.應使用快速斷開連接器

替代

16.提供一條移除可替換單元而不移除其他單元的路徑。

17.可以移除可替換單元而不中斷設備的功能

18.可以測試單元而不中斷設備的功能

19.在電路板上提供測試點或自診斷

進接

20.敷設電纜以便於進接和更換

21.提供連接器周圍的空間以便進接和查看

22.對系統運行最為關鍵的部件應是最容易接近的

23. 進接取向排名：無遮蓋（最佳），透明窗口，快開金屬蓋（最差）。

識別

24.將電纜和電線編碼以便識別

25.零件參考顯示在每個零件旁邊

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