产品的维修性是设计出来的，只有在产品设计开发过程中，同步开展维修性设计与分析工作，才能将维修性设计到产品中。现代大型装备（诸如飞机、舰船、装甲车辆等）都是由多个子系统构成的、涉及众多学科的复杂系统，其使用维护是一项极其复杂的过程。长期以来，传统研制方法往往依靠经验，通过构建实物样机来定性的解决装备使用维护问题，成本高、周期长、效率低；而且维修性分析手段远落后于CAD/CAE/CAM等工程应用，这些都导致很多维修缺陷被带入最终产品，甚至一些使用维护问题要等到产品/装备投入使用之后才逐渐暴露出来，由于此时设计工作已接近尾声很难再对产品进行大的改进，不同程度地影响了装备整体效能的发挥，直接导致用户对产品的满意度降低。虚拟维修技术依托虚拟现实技术构建具有良好沉浸感、交互性和启发性的虚拟维修环境，使设计者能更早地“看到、修到和用到”未来的产品，并通过虚拟操作和维修过程仿真进行维修性分析评估，在方案阶段就能发现维修性设计缺陷，从而避免维修性工作在时间上的滞后，并为维修保障分析、维修资料编写、维修培训等工作提供基础信息。近日，央视和军媒陆续曝光了我国陆军99A主战坦克和15式轻型坦克在维护保养中整体吊装动力包，这标志着我国新一代坦克已经完全实现动力包化，大幅提高了战场抢修效率。据报道，国产新型主战坦克99A，由于采用了整体式动力包，维修时间大大缩短，只需要40分钟就能完成动力包更换。这要是在战时，意义可大了，一旦动力舱被击中，在野外给坦克做手术更换一个全新的心脏，决定了“陆战之王”能否快速满血复活再赴沙场。二战的经验表明，很多坦克都是受伤之后重新投入战场的，维修的时间越短，装甲部队的战斗力越强。更重要的是，99A更换下来的动力包不用返厂，可以由部队直接维修，然后再投入战斗，这又是比动力包整体吊装更强的技术。
图 1 国产新型主战坦克99A吊换整体式动力传动组所谓动力包（Power Pack），就是一种紧凑的模块化动力组件，除了包含主发动机之外，还集成变速箱、发动机冷却系统和辅助动力装置，这种动力系统的整体模块化设计被广泛应用于现代坦克和装甲车辆，以及某些工程车辆上。 动力包最大的优点就是方便更换和维修。传统坦克在更换发动机时，需要分别拆除散热器、空滤、发动机和变速箱，复杂的管线和紧凑的空间让发动机更换和维修都变得十分困难且耗时。例如T72的发动机更换工作十分复杂，吊装之前需要先拆除散热器、变速装置，甚至部分油路管线，一次至少需要2到3个小时，有些坦克比如T80，由于采用了燃气轮机，更为复杂，拆装一次发动机，更是需要6小时以上。如此低效显然无法满足现代战场的抢修需求。
图 2 一体式吊装动力包而动力包作为整体式模块化动力组件，只需断开几个电气和动力接头并松开固定螺栓就能很容易地从坦克上吊装拆除，这意味着战时可迅速为坦克更换发动机，让其在最短时间里能重返战场参加战斗。
图 3 动力包可整体调出在外部进行维修作业即使无需更换发动机，动力包能脱离坦克单独发动的特性也让动力系统的维修和调试变得更加容易和快捷，可整体调出在外部进行维修作业，无需再局限于坦克狭小的发动机舱内进行。在西方，西德“豹1”主战坦克在上世纪60年代开始首先应用动力包概念，实现了动力单元的整体战场更换，很快该设计就被树立为坦克动力系统的新标准。我国在这方面的起步其实也不算晚，在上世纪70年代末的1224坦克项目中就开始研究动力包，并在出口型的主战坦克VT-4上成功应用。
图 4 出口型的主战坦克VT-4动力舱在野外做一体吊装更换二、“VR+维修”，好产品的维修性设计是可以提前验证的虚拟现实是以用户体验为中心的人机交互接口，通过给用户同时提供诸如视觉、听觉、触觉等各种实时感知手段，直观而又自然。在复杂装备设计过程中，在数字样机的基础上引入虚拟现实技术，加入交互式沉浸仿真，能够在装备制造之前让设计人员和使用人员等提前评估装备的功能特征、人机工效以及可用性等。使用户相信置身于真正的装备使用和维护环境，以此替换物理样机，从而缩短装备设计的研制周期，降低成本，改变复杂装备设计模式，使传统的“后验评估”转向“先验设计”。
图 5 “VR+维修”，让设计工作从“后验评估”到“先验设计”
以装甲车辆为例，在方案设计和工程研制阶段，即可进行样机展示、内饰设计与选型、总体布置、人机工效、方案评审、维修性设计与评估等。将装甲车辆的三维模型导入到MakeReal3D虚拟现实仿真软件中，设计师和评审人员通过佩戴头盔或立体眼镜，以接近自然的方式与虚拟环境中的设计对象进行交互，将产品提前“真实展现（包括形状、功能、性能以及多学科设计仿真结果）”，让设计者、制造者和验证使用者齐聚其中，在虚拟环境中进行方案设计展示、交流和评审。现场协同评价、提高方案设计质量、加速方案设计决策、减少/合并流程环节，减少变更成本，具有替代物理样机/样件的巨大潜力。
图 7 在MakeReal3D中做装甲车辆驾驶员的可视性分析
图 8 在MakeReal3D中做装甲车辆车长的可达性分析 
图 9 在MakeReal3D中做装甲车辆维修人员的腰脊椎受力分析
在VR环境中可对坦克做维修性设计分析及仿真验证另外，朗迪锋公司的VMPro产品还可提供维修性主动设计技术，可以在产品设计之前就着手分析产品功能结构特征与维修性各因素的关系，通过可视化建模和重要度量化分析手段，明确产品功能结构特征对维修性定性与定量各方面的影响程度，实现在产品设计早期就将维修性约束贯彻到产品功能结构设计中去，以减少设计后期产品的维修性缺陷。
图 10 维修性主动设计在产品设计早期就将维修性约束贯彻到产品功能结构设计中
维修性已经成为现代科技产品，尤其是武器装备(简称“装备”)的重要质量特性，把维修性纳入产品研制过程，通过设计与验证实现维修性要求，既是用户的迫切需求，又是提高产品质量水平的客观需要。维修性设计是系统总体工程设计的重要组成部分，是为了保证系统的维修性而进行的一系列分析与设计技术，直接影响着人身安全和经济效益。做好产品维修性设计工作，可以优化产品常态化维修方案，建立产品最优化的维修策略；
做好产品维修性设计工作，通过设计好维修层级和维修模块，可以降低维修人员技术能力要求；
做好产品维修性设计工作，可以缩短产品故障时间，提高产品生产效率；
做好产品维修性设计工作，可以降低产品售后服务成本，减少资源消耗。
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