民航业持续健康的发展,离不开航空器维修保障能力的提升。一方面维修可以及时排除故障,保证航空器的安全性与可靠性,另一方面科学的维修方案可以提高飞机的利用率,减少飞机的维修成本,使航空公司以最低的维修成本达到运行正点和安全的目标。因此,如何制定一个科学合理的维修大纲或维修方案是民航局、飞机主制造商和航空公司共同关注的焦点。目前,飞机的初始维修间隔是基于维修大纲制定的,在飞机的研制初期,由于缺乏使用经验和充分的可靠性数据,制定的预防性维修间隔的精准性有待实践修正,一般为安全起见,会偏于保守,这样,飞机维修成本是偏高的。在飞机投入实际运营后,随着飞机使用可靠性数据的逐步积累,其使用和维修特点会充分显露,维修方案的问题也会暴露。因此,通过对机队使用可靠性数据的统计分析,可以进一步优化维修任务的间隔,使维修方案得到逐步完善。基于此,本文将通过分析使用可靠性数据,建立民机产品使用可靠性统计分析方法及维修优化模型,从可靠性评估和维修决策优化两个方面开展研究,为优化民用飞机维修间隔和维修方案提供技术支持。首先,准确的可靠性评估是维修决策优化的基础。本文以维修大纲优化指南—IP44思想为指导,结合可靠性数据分析基础,建立维修方案优化流程,内容主要包括可靠性数据的采集与分析、数据映射、故障分布模型的确定、模型参数估计、模型的拟合检验、维修间隔可靠性模型的建立与工程分析。其中,数据映射处理方法不仅可以计算出飞机发生重大故障的风险分布,还能得到飞机发生轻微故障的寿命分布,为后续维修间隔的制定提供更多的数据信息支撑。在模型的参数估计中似然函数综合了完全失效数据、右截尾数据和区间截尾数据,解决多类型截尾数据在可靠性评估中的难题,充分利用已知的可靠性数据,保证计算结果的准确性。最后,以B737NG飞机中水分离器的可靠性数据为例进行案例分析,验证了模型的有效性。其次,考虑到实际维修中多个目标的需要,本文以可靠性为基础,分别对定时更换模型、定时检查模型和功能检查模型的维修费用和可用度进行分析计算,建立不同维修策略下以可用度和可靠度最高、费用率最低为目标的多目标维修间隔优化模型,并采用多目标粒子群算法进行求解,结果表明多目标粒子群优化算法可以很好地解决多目标优化问题并得到一组最优预防性维修间隔,证明了模型的有效性。最后,本文基于前文建立的可靠性评估与维修决策优化模型,应用MATLAB的GUI工具,设计开发出基于可靠性评估的维修间隔分析系统,辅助航空公司制定优化的维修间隔,并通过工程实例对其进行了验证。