蔡少英

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所，廣東 廣州 510610）

1 引言

近年來(lái)，美國(guó)國(guó)防部在研系統(tǒng)的可靠性出現(xiàn)下滑趨勢(shì)。可靠性是試驗(yàn)與評(píng)價(jià)官員對(duì)裝備研制進(jìn)行評(píng)審以確定其 “適應(yīng)性”的幾個(gè)特性之一。2007年國(guó)防科學(xué)委員會(huì)（DSB）的研制試驗(yàn)與評(píng)價(jià)（DT&E）工作組開始對(duì)近年來(lái)進(jìn)入初次作戰(zhàn)試驗(yàn)與評(píng)價(jià)（IOT&E）的項(xiàng)目中有較高比例達(dá)不到使用有效性和適應(yīng)性要求的原因進(jìn)行調(diào)查研究。根據(jù)其提供的數(shù)據(jù)，近幾年在IOT&E中達(dá)到可靠性要求的系統(tǒng)數(shù)量呈顯著下降之勢(shì)，可靠性、可用性和維修性（RAM）不足是其中主要的問題所在。表1是從2001年到2006年DoD IOT&E的結(jié)果，這些圖表說明在IOT&E期間的RAM不足造成了較高的適應(yīng)性失敗率。

2 原因和背景

DSB的報(bào)告指出，造成系統(tǒng)不能通過關(guān)鍵適應(yīng)性試驗(yàn)的主要原因是項(xiàng)目官員對(duì)武器系統(tǒng)壽命周期期間的可靠性關(guān)注過少，可靠性增長(zhǎng)工作缺乏的現(xiàn)象非常廣泛，有相當(dāng)數(shù)量的系統(tǒng)在作戰(zhàn)試驗(yàn)中沒有達(dá)到其規(guī)定的可靠性要求。而系統(tǒng)可靠性不足將使軍隊(duì)無(wú)法使用系統(tǒng)，且會(huì)耗盡維持費(fèi)用。

美國(guó)國(guó)防部在研系統(tǒng)出現(xiàn)適應(yīng)性下滑的現(xiàn)象與1990年代以來(lái)美國(guó)國(guó)防采辦環(huán)境出現(xiàn)的一些重大變化有關(guān)。首先，美國(guó)在冷戰(zhàn)結(jié)束、國(guó)防預(yù)算減少的情況下進(jìn)行的采辦改革帶來(lái)了多方面的變化。許多可靠性標(biāo)準(zhǔn)被取消或轉(zhuǎn)為指南，如：MIL-STD-785（系統(tǒng)設(shè)備研制和生產(chǎn)的可靠性大綱）。在采辦中鼓勵(lì)使用商業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)承包商使用商業(yè)

可靠性方法。對(duì)研制過程中可靠性增長(zhǎng)計(jì)劃的要求也不再?gòu)?qiáng)調(diào)，而且在大多數(shù)項(xiàng)目中被取消。

表1 美國(guó)國(guó)防部2001年到2006年IOT&E的結(jié)果

另外，美國(guó)國(guó)會(huì)1996、1997、1998和1999財(cái)年的國(guó)防授權(quán)法案顯著縮減了采辦人員隊(duì)伍（包括試驗(yàn)與評(píng)價(jià)人員）。隨著對(duì)人員規(guī)模的逐年壓縮和新采辦策略的實(shí)施，國(guó)防政府和企業(yè)中損失了大批有經(jīng)驗(yàn)的管理和技術(shù)人員而又缺乏充分的替代補(bǔ)充機(jī)制。據(jù)DSB的報(bào)告，國(guó)防部?jī)?nèi)部辦公室的各專業(yè)專家顯著減少，有些甚至撤銷了這一辦公室。美國(guó)陸軍已取消了研制試驗(yàn)（DT）部，由政府執(zhí)行的研制試驗(yàn)則由每個(gè)項(xiàng)目自行決定。海軍研制試驗(yàn)的人員減少了10%，空軍則把研制試驗(yàn)的執(zhí)行和控制權(quán)交給了承包商，空軍試驗(yàn)人員減少了約15%，有些組織中支持項(xiàng)目辦公室的工程人員甚至減少了60%。

采辦鼓勵(lì)采用商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使投標(biāo)者合同缺乏比較一致的基礎(chǔ)；與此同時(shí)，系統(tǒng)和技術(shù)又變得日益復(fù)雜，這些對(duì)采辦人員的經(jīng)驗(yàn)提出了更高的要求。有經(jīng)驗(yàn)人員的損失以及缺乏新的標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)和指南而造成許多項(xiàng)目決策和判斷較差。

3 美國(guó)裝備采辦可靠性新舉措

為解決裝備采辦中出現(xiàn)的可靠性問題，美國(guó)國(guó)防部和各軍部近期采取了多種措施進(jìn)行解決。

a）新的采辦可靠性政策

美國(guó)陸軍試驗(yàn)與評(píng)價(jià)執(zhí)行官、負(fù)責(zé)綜合后勤保障的陸軍副部長(zhǎng)、陸軍評(píng)價(jià)中心（AEC）和陸軍裝備系統(tǒng)分析工作中心（AMSAA）聯(lián)合制定了一項(xiàng)新的可靠性政策，并于2007年12月獲得陸軍采辦執(zhí)行官批準(zhǔn)。該新政策要求裝備項(xiàng)目確立系統(tǒng)開發(fā)和演示（SDD）階段的可靠性試驗(yàn)門限值。這一門限值要包含在合同招標(biāo)書中，并作為試驗(yàn)與評(píng)價(jià)主計(jì)劃的一部分來(lái)審批，記錄到里程碑B的 “采辦項(xiàng)目基線”中，可靠性門限值的實(shí)現(xiàn)將是設(shè)計(jì)評(píng)審的重點(diǎn)。該門限值還將包括到下一版的陸軍條例70-1“陸軍采辦政策”和陸軍條例73-1“試驗(yàn)與評(píng)價(jià)政策”中。

2008年6月，由作戰(zhàn)試驗(yàn)與評(píng)價(jià)主管Chareles McQueary和負(fù)責(zé)采辦與技術(shù)的國(guó)防部長(zhǎng)幫辦James Finley簽署的備忘錄指示各軍部要制定一個(gè)可靠性改進(jìn)采辦政策，以解決RAM不足的問題。備忘錄還指出要通過計(jì)劃明確確定一個(gè)可行的RAM戰(zhàn)略，把可靠性增長(zhǎng)計(jì)劃包括其中；RAM要綜合到系統(tǒng)工程中，并在系統(tǒng)工程計(jì)劃（SEP）和壽命周期持續(xù)保障計(jì)劃（LCSP）中記錄歸檔，在項(xiàng)目評(píng)審期間要加以研究解決。各軍部都設(shè)立一個(gè)專門進(jìn)行武器系統(tǒng)可靠性改進(jìn)的永久性總部級(jí)辦公室。

另外，近期美國(guó)國(guó)防部正對(duì)美國(guó)軍方的武器采辦系統(tǒng)進(jìn)行改革，這是5年來(lái)國(guó)防部對(duì) “5000系列”采辦指南進(jìn)行的第一次重大改革。新修改的采辦指南要求進(jìn)行更加頻繁和有效的審查來(lái)評(píng)估項(xiàng)目進(jìn)展情況。初始設(shè)計(jì)和關(guān)鍵設(shè)計(jì)將成為決策機(jī)構(gòu)評(píng)估項(xiàng)目進(jìn)展情況的重點(diǎn)內(nèi)容。其中的附件2包括了DoD在采辦過程中形成規(guī)范化的可靠性增長(zhǎng)和可靠性最佳策略的有關(guān)工作。

b）可靠性改進(jìn)工作組

2008年2月，國(guó)防副部長(zhǎng)（采辦與技術(shù)）和作戰(zhàn)試驗(yàn)與評(píng)價(jià)主任通過備忘錄批準(zhǔn)成立可靠性改進(jìn)工作組（RIWG），以執(zhí)行國(guó)防科學(xué)委員會(huì)（DSB）于2008年5月研制試驗(yàn)與評(píng)價(jià)（T&E）報(bào)告中關(guān)于改進(jìn)DoD武器系統(tǒng)在系統(tǒng)研制期間的RAM的建議。

DoD可靠性改進(jìn)工作組由作戰(zhàn)試驗(yàn)與評(píng)價(jià)主任和負(fù)責(zé)采辦與技術(shù)的國(guó)防副部長(zhǎng)創(chuàng)立。該工作組成員代表廣泛，對(duì)正面影響DoD武器系統(tǒng)項(xiàng)目可靠性的途徑提供了很好的建議。

改進(jìn)小組的具體任務(wù)包括：

1）確保一個(gè)可行的系統(tǒng)工程戰(zhàn)略的執(zhí)行，包括作為設(shè)計(jì)和研制一部分的RAM增長(zhǎng)計(jì)劃；

2）確保政府組織重新設(shè)立富有經(jīng)驗(yàn)的T&E和RAM人員干部隊(duì)伍；

3）實(shí)施規(guī)定的綜合DT和OT，確保承包商和政府能訪問所有合適的數(shù)據(jù)并盡早在有代表性的作戰(zhàn)環(huán)境中進(jìn)行T&E。

c）可靠性指南和標(biāo)準(zhǔn)

2005年，DoD出版了RAM指南，以解決合同制定和裝備采辦中缺乏可靠性指南進(jìn)行指導(dǎo)的問題。該指南結(jié)構(gòu)以IEEE 1332和SAE JA1000為基礎(chǔ)，并根據(jù)國(guó)防采辦的特點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)整。指南確定了采辦中的RAM目標(biāo)，并明確了每個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)所要開展的可靠性活動(dòng)。

2007年10月到2008年7月，DoD與企業(yè)和政府電子與信息技術(shù)協(xié)會(huì)（GEIA）緊密合作進(jìn)行新標(biāo)準(zhǔn)GEIA-STD-0009“系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)與生產(chǎn)的可靠性大綱標(biāo)準(zhǔn)”的制定工作，以滿足DoD合同對(duì)新可靠性大綱標(biāo)準(zhǔn)的迫切需要，并把可靠性增長(zhǎng)作為設(shè)計(jì)和研制的一個(gè)組成部分。GEIA-STD-0009包括了設(shè)計(jì)、制造和部署可靠系統(tǒng)所必須進(jìn)行的基本可靠性過程，其核心是與系統(tǒng)工程充分綜合的一個(gè)可靠性工程與增長(zhǎng)過程。

2008年5月，NSWC（美國(guó)海上作戰(zhàn)中心）Crane分部主持開始進(jìn)行軍用手冊(cè)217通告2《電子設(shè)備的可靠性預(yù)計(jì)》的更新。NSWC組成了一個(gè)政府核心小組來(lái)管理MIL-HDBK-217的更新工作，該小組基本上由幾個(gè)來(lái)自政府和行業(yè)的成員組成，目前正開展第一階段的工作。第一階段的工作大部分將是根據(jù)行業(yè)提供的試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析對(duì)元器件模型的pi因數(shù)進(jìn)行調(diào)整，計(jì)劃于2009年12月完成。

d）新的陸軍和國(guó)防部（DoD）可靠性計(jì)分卡

采辦項(xiàng)目的關(guān)鍵元素之一是早期評(píng)審可靠性和試驗(yàn)工作，以確定項(xiàng)目是否采用正確的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)可靠性要求。為了以一致的方式貫徹這一政策元素，陸軍裝備系統(tǒng)分析活動(dòng)中心（AMSAA）和陸軍評(píng)價(jià)中心（AEC）開發(fā)了一個(gè)新的可靠性計(jì)分卡。計(jì)分卡檢查供應(yīng)商使用可靠性最佳方法的情況以及供應(yīng)商計(jì)劃和完成的可靠性工作，并可用于評(píng)價(jià)鑒定項(xiàng)目的可靠性進(jìn)展情況。

目前的計(jì)分卡一部分是在IEEE、雷聲、Alion、馬里蘭大學(xué)和其他組織開發(fā)的可靠性評(píng)價(jià)方法基礎(chǔ)上開發(fā)的。AMSAA和AEC根據(jù)幾年的評(píng)價(jià)和可靠性項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)方法領(lǐng)域進(jìn)行了擴(kuò)展和改良。

計(jì)分卡對(duì)于跟蹤可靠性要求的實(shí)現(xiàn)和評(píng)價(jià)總可靠性項(xiàng)目的充分程度非常重要。該計(jì)分卡是OSD可靠性改進(jìn)工作組的關(guān)鍵成果之一。到目前為止已成功應(yīng)用到幾個(gè)陸軍武器系統(tǒng)項(xiàng)目中。

4 結(jié)束語(yǔ)

美國(guó)從20世紀(jì)90年代開始實(shí)施的采辦改革取得了多方面的成效，但在具體的措施上尚存在諸多不完善之處，在長(zhǎng)期執(zhí)行過程中，其負(fù)面影響逐漸顯現(xiàn)，特別是在武器系統(tǒng)的可靠性、維修性和保障性方面。本文概括分析了造成這些現(xiàn)象的背景和原因，并綜合論述了近期美國(guó)國(guó)防部為解決這些問題所進(jìn)行的各項(xiàng)工作和采取的措施。從美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)可以看出，武器系統(tǒng)要得到高水平的可靠性，必須加強(qiáng)對(duì)研制過程中可靠性工程的重視和監(jiān)督，并給予足夠的資金和高素質(zhì)人員的支持。

[1]CUSHING M J，MORTIN D E.Building a reliable product：Army reliability improvement initiatives[J].Defense AT&L，2009，38（5）： 46-49.

[2]CUSHING M J，LONG E A，HOCKENBERRY M.Development of reliability program standard GEIA-STD-0009[C]//2009 Annual Reliability and Maintainability Symposium，2009 IEEE：299-304.

[3]Office of the Under Secretary of Defense for Acquisition，Technology，and Logistics.Report of the defense science board task force on developmental test&evaluation[R].USA： Department of Defense，2008.

[4]WELLIVER N.New army and DoD reliability scorecard[J].RMS Partnership Newsletter，2009，13（1）： 5.