摘 要：研究武器裝備系統(tǒng)的可靠性工程，分析該系統(tǒng)工程特有的復(fù)雜性，通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀的分析使其在業(yè)內(nèi)受到的重視度越來(lái)越高。本文對(duì)武器裝備技術(shù)的可靠性工程進(jìn)行了細(xì)致的探討，提出相應(yīng)的建議，為研究武器裝備系統(tǒng)是否具有可靠性提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：武器裝備；可靠性工程；技術(shù)

1 引言

研究可靠性工程主要是對(duì)產(chǎn)品使用過(guò)程中發(fā)生的故障進(jìn)行研究，其目的是為了減少、消滅以及預(yù)防故障的發(fā)生，提高產(chǎn)品質(zhì)量和工程技術(shù)?？煽啃怨こ虒儆诠こ虒W(xué)科的范圍，具有獨(dú)立性。上個(gè)世紀(jì)50年代末，美國(guó)的國(guó)防部電子設(shè)備可靠性顧問(wèn)團(tuán)對(duì)外發(fā)表報(bào)告，第一次提到了可靠性工程，其從產(chǎn)生、發(fā)展到逐步成熟經(jīng)歷了48年的時(shí)間。1965年，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）可靠性專業(yè)委員會(huì)宣告成立，可靠性工程從此真正成為國(guó)際性科技。在1960年左右，電子工業(yè)部分對(duì)可靠性技術(shù)進(jìn)一步拓展，1980年左右，我國(guó)正式頒布了關(guān)于可靠性工程技術(shù)的基本標(biāo)準(zhǔn)和具體管理方法；可靠性工程技術(shù)得到全面推廣，尤其是在現(xiàn)代化的武器裝配大型系統(tǒng)的研發(fā)過(guò)程中使用最多，國(guó)內(nèi)的工程可靠性技術(shù)步入正軌，而且發(fā)展迅速。

2 武器裝備的可靠性工程概述

裝備可靠性工程技術(shù)主要是圍繞產(chǎn)品可靠性而進(jìn)行的技術(shù)以及管理活動(dòng)。研究可靠性工程就是對(duì)產(chǎn)品故障進(jìn)行研究，了解其發(fā)生發(fā)展規(guī)律，通過(guò)分析、進(jìn)行試驗(yàn)作出合理設(shè)計(jì)，有效控制和減少故障的出現(xiàn)，提高整個(gè)產(chǎn)品的可靠性。

2.1 武器裝備可靠性系統(tǒng)工程

武器裝備可靠性工程屬于工程技術(shù)范疇，它是指在產(chǎn)品使用周期內(nèi)對(duì)產(chǎn)品故障進(jìn)行研究的工程技術(shù)。它以系統(tǒng)科學(xué)理論為指導(dǎo)，使用系統(tǒng)工程方法，對(duì)系統(tǒng)與外界的關(guān)系以及系統(tǒng)自身的整體性進(jìn)行研究，對(duì)故障產(chǎn)生的原因和規(guī)律進(jìn)行分析，對(duì)故障作出判決，并加以修復(fù)，合理預(yù)測(cè)，提前預(yù)防，同時(shí)把這些原理和方法用于相關(guān)的工程技術(shù)和管理活動(dòng)中?？煽啃韵到y(tǒng)工程內(nèi)容豐富，主要研究?jī)?nèi)容包括有維修性、可靠性、測(cè)試性、故障相關(guān)的安全性以及保障性。

2.2 武器裝備系統(tǒng)的可靠性參數(shù)

武器裝備系統(tǒng)可靠性維修參數(shù)可歸為四大類：與戰(zhàn)備完好性、任務(wù)成功性、維修人力費(fèi)用及保障資源費(fèi)用有關(guān)的參數(shù)。

戰(zhàn)備完好性主要是指作戰(zhàn)命令下發(fā)后，軍事單位應(yīng)該具有制定作戰(zhàn)計(jì)劃并付諸實(shí)施的能力，與之有關(guān)的參數(shù)有MTBF（平均故障間隔時(shí)間）、MTBM（平均維修間隔時(shí)間）、MFHBF（平均故障間隔飛行時(shí)間）等；任務(wù)成功性主要是指任務(wù)開(kāi)始時(shí)會(huì)指定可用性，系統(tǒng)根據(jù)具體任務(wù)規(guī)定進(jìn)行工作的能力以及按規(guī)定完成工作的概率，與之有關(guān)的參數(shù)有MCSP（完成任務(wù)的成功概率）、MTBCF（致命性故障間的任務(wù)時(shí)間）等；可靠性、維修性是確定維修人力費(fèi)用要求的重要因素，與之有關(guān)的參數(shù)有MTBF、MTBM和MFHBF等，與保障資源費(fèi)用有關(guān)的參數(shù)有MTBR（平均拆卸間隔時(shí)間）等。

2.3 武器裝備系統(tǒng)的可靠性參數(shù)選擇以及指標(biāo)的確定

1.參數(shù)選擇的依據(jù)

參數(shù)選擇要符合以下幾種情況：

（1）裝備類型，常見(jiàn)的有坦克、艦船、飛機(jī)以及相應(yīng)的設(shè)備、系統(tǒng)及其分系統(tǒng)。坦克可選擇平均故障間隔里程（MMBF）、飛機(jī)可選擇平均故障間隔飛行小時(shí)（MFHBF）等。

（2）裝備的具體使用要求（包括和平期間和戰(zhàn)爭(zhēng)期間、重復(fù)或者一次性使用等方式），如果是一次性使用，比如導(dǎo)彈可以只選擇成功率。

（3）裝備可靠性的檢驗(yàn)方法，主要有廠內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)（一般適用于合同參數(shù)），在外場(chǎng)實(shí)際使用進(jìn)行檢驗(yàn)等。

2.指標(biāo)確定的依據(jù)和程序

在裝備的不同壽命周期內(nèi)，其可靠性參數(shù)以及指標(biāo)也是不同的，需要由研制方或者訂購(gòu)方自行確定，具體分三個(gè)階段進(jìn)行：

（1）戰(zhàn)技指標(biāo)論證階段，具體內(nèi)容如下：對(duì)新研裝備的需求量進(jìn)行分析；對(duì)現(xiàn)有相似裝備具有的可靠性進(jìn)行分析；制定初步的新裝備約束條件，例如使用保障、任務(wù)剖面以及壽命剖面。最后進(jìn)行綜合性權(quán)衡，選出可靠性高的使用參數(shù)，制定出成熟期的實(shí)用性強(qiáng)的使用目標(biāo)。

（2）方案論證確定階段，主要指以使用指標(biāo)為依據(jù)進(jìn)行可靠性方案分析，并作出設(shè)計(jì)；以成熟期的具體使用指標(biāo)為依據(jù)，制定出生產(chǎn)和研制階段的具體使用指標(biāo)，并轉(zhuǎn)換變成合同指標(biāo)。

（3）工程研制階段，主要指在使用、故障維修、保障性方案發(fā)生變化時(shí)，對(duì)可靠性指標(biāo)進(jìn)行修訂。

3 武器裝備可靠性工程的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

3.1 相比于絕對(duì)意義，可靠性預(yù)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生的相對(duì)意義更重要

預(yù)計(jì)并分配可靠性是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可靠性的根本保障，預(yù)計(jì)并分配可靠性工作的開(kāi)展是一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供可靠性保障，具有指導(dǎo)作用。產(chǎn)品特定的可靠性指標(biāo)從上到下分為多個(gè)不同的層次，需要根據(jù)具體層次對(duì)可靠性進(jìn)行落實(shí)，保證部分與整體二者的可靠性彼此協(xié)調(diào)。要保證不會(huì)存在薄弱環(huán)節(jié)，也不能局部產(chǎn)生質(zhì)量過(guò)剩，避免造成浪費(fèi)。

對(duì)可靠性工程進(jìn)行預(yù)計(jì)的目的是保證在特定條件下，產(chǎn)品具有可靠性并能夠測(cè)算，這是一個(gè)綜合性過(guò)程，涉及到局部和整體，大小不同的產(chǎn)品，從下到上對(duì)不同層次的產(chǎn)品參數(shù)可靠性進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)具體的層次涉及能夠符合可靠性指標(biāo)作出判斷。每一個(gè)層次都能符合可靠性要求，整個(gè)產(chǎn)品的可靠性才有保障。如果設(shè)計(jì)不符合分配指標(biāo)的具體要求，存在設(shè)計(jì)隱患或者是可靠性低的環(huán)節(jié)，需要及時(shí)糾正，并多次預(yù)測(cè)，提高產(chǎn)品可靠性，逐步達(dá)到真實(shí)水平。

3.2 可靠性以及環(huán)境試驗(yàn)需要進(jìn)一步強(qiáng)化

環(huán)境試驗(yàn)和應(yīng)力篩選已經(jīng)實(shí)施了好多年，并逐步成熟，很多人都意識(shí)到在早期排除故障，進(jìn)行環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)非常重要，它能夠幫助產(chǎn)品恢復(fù)到原有的可靠性水平。在整機(jī)或者插板、元器件等上面施加環(huán)境應(yīng)力，在生產(chǎn)以及裝配過(guò)程中產(chǎn)生的工藝缺陷就很容易被激發(fā)出來(lái)，可以予以修正或者及時(shí)更換。換句話說(shuō)，在產(chǎn)品的正常使用周期內(nèi)，提前找出隱患，在出廠之前及時(shí)修補(bǔ)隱患，而且不是在使用過(guò)程中提供售后服務(wù)，這種積極主動(dòng)的采取措施的方式，能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量符合要求，提高產(chǎn)品可靠性。

試驗(yàn)的根本屬性決定了其不能提升具體產(chǎn)品的可靠性，但是能夠減少產(chǎn)品在具體使用過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生的故障，通過(guò)改進(jìn)，提高產(chǎn)品的可靠性。所以，進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)，確定環(huán)境應(yīng)力篩選以及編制試驗(yàn)大綱一定要到位，保證試驗(yàn)?zāi)軌虺浞诌M(jìn)行，在試驗(yàn)結(jié)束之后能夠查找出項(xiàng)目缺陷，讓試驗(yàn)?zāi)苷嬲l(fā)揮作用。

3.3 保障性工作的開(kāi)展需要進(jìn)一步深入

武器裝備要保持時(shí)刻完好，能夠持續(xù)作戰(zhàn)和完成各種訓(xùn)練任務(wù)，這是研制裝備的根本目的。如果裝備出現(xiàn)故障，因?yàn)槿狈σ?guī)范的維修作業(yè)，不能提供綜合性保證，使用單位不能自行維修，只能上報(bào)研制單位。研制單位接到報(bào)告后，委派經(jīng)驗(yàn)豐富的維修工程師趕赴現(xiàn)場(chǎng)，查找故障并進(jìn)行定位，但有可能會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有現(xiàn)成備件的情況，甚至需要去生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)拆卸部件來(lái)維修裝備。發(fā)生這種情況就意味著維修工作沒(méi)有保障，在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮到產(chǎn)品的保障性以及維修性。所以在研制型號(hào)的過(guò)程中要特別重視。

用戶對(duì)綜合性的保障能力具有迫切需要，而且裝備的綜合性保障是圍繞用戶進(jìn)行的，研制單位應(yīng)該充分利用已有條件，立足具體情況，積極開(kāi)展工作，提高綜合保障性，對(duì)保障問(wèn)題進(jìn)行全面而充分的考慮，制定出合理設(shè)計(jì)，應(yīng)用于裝備部署，與此同時(shí)，根據(jù)裝備類型提供合適的匹配資源并保證費(fèi)用最低，進(jìn)行保障性裝備設(shè)計(jì)，確保維修和使用都具有保障方案，合理分配保障資源，為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)提供便利。

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作者簡(jiǎn)介

王勇，男，1981年生，本科，工程師。主要從事質(zhì)量與可靠性工程工作。