王 偉

（中國空空導彈研究院，河南 洛陽 471009）

空空導彈防差錯設計技術研究

王 偉

（中國空空導彈研究院，河南 洛陽 471009）

從空空導彈維修性設計的角度著手，提出了進行防差錯設計的必要性，分析了產生差錯的各種人為因素，詳細介紹了空空導彈設計中的防差錯技術。

空空導彈；維修性設計；人為因素；防差錯

當空空導彈系統(tǒng)在使用過程中出現(xiàn)故障時，應當能夠快速修復，這就要求必須通過設計使系統(tǒng)和產品具有良好的維修性。裝備的維修性如何，能否在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間內完成維修，在戰(zhàn)前影響裝備的戰(zhàn)備完好性或可用性，在作戰(zhàn)或使用過程中，則影響任務成功率。因此，維修性設計，是空空導彈研制過程中一個非常重要的設計過程，而人為因素對維修性的影響，也是維修性設計中必須考慮的重要環(huán)節(jié)。準確分析及找出維修中發(fā)生人為差錯的真正原因，進行防差錯技術研究，對于提高人的可靠性，有效防范和控制維修差錯的再次出現(xiàn)，保障空空導彈的戰(zhàn)備完好性，具有重要的指導意義。

1 人為因素和人為差錯

任何設備的設計、生產、裝配、使用、日常維護、維修都是需要人來參與的，空空導彈也是這樣，而且由于空空導彈屬于一次性使用的成敗型產品，掛飛、自主飛等階段無法維修，且在其壽命周期的絕大部分時間內處于貯存和待命狀態(tài)，因此，必須保證空空導彈具有很高的工作可靠性和良好的維修性。

根據統(tǒng)計資料，航空業(yè)因為人的因素（由于人為差錯或人的表現(xiàn)不佳）所導致的與維修有關的事故呈明顯上升趨勢；據資料介紹，電子設備的故障大約有50%～70%是由人引發(fā)的，而飛機和導彈系統(tǒng)由人引發(fā)的故障分別占故障的60%～70%和20%～53%；美國曾對7.5萬個傷亡事故進行分析，發(fā)現(xiàn)人的因素占88%，所以，在著名的“波多斯基原則”中有這樣的論述：“沒有任何不可靠的產品，只有生產不可靠產品的人” 。

作為空空導彈研制人員，在進行產品設計研制過程中，應當對自己所設計的產品中各種人為因素和會引發(fā)的人為差錯，進行綜合分析，以人的因素為基本點，通過對事故案例、設備和環(huán)境進行分析，深入研究其與人的生理、心理及行為之間的相互關系，從而找出預防事故、避免人為差錯的辦法，消除產品薄弱環(huán)節(jié)，提高維修性設計水平。

一般情況下，人能夠在不同條件和環(huán)境下正確接受、識別、分析、判斷外部信息，支配自己的行動，完成既定任務。但是，在特殊情況下，由于存在不確定因素，人難免會錯誤地接受、識別、分析和判斷信息，產生了錯誤行動，即人為差錯。

人為差錯通常有以下表現(xiàn)形式：忘了做某項工作（疏忽）；做了某項不要求做的工作（多余）；未按要求完成某項工作（粗糙）；未按順序完成某項工作（顛倒）；未按規(guī)定時間完成某項工作（延誤或提前）；對意外事件反應不當（遲鈍）。

2 空空導彈設計中的人為因素分析

在分析空空導彈設計中的人為因素之前，首先要確定，研制人員在產品設計中需要考慮哪些人為因素。

設計人員在進行設計時，一般對工藝、加工和用戶這3個過程的人為因素考慮較多，往往對裝配和維護維修人員考慮不足，這是目前空空導彈設計，尤其是維修性設計方面存在的薄弱環(huán)節(jié)。一方面是設計人員的認識不足，另一方面就是對空空導彈人為因素和人為差錯缺乏相應的技術研究。

空空導彈裝配、使用、維護過程中，涉及的因素有5種：人、產品、工具、操作規(guī)范和環(huán)境，導致產生人為差錯的因素也是這些。以下對這5個因素逐一進行分析。

2.1 人的因素

人的因素包括生理、心理和訓練3個方面。

生理因素包括苦悶、厭倦、疲勞患病、傷痛、醉酒等，當人體處于“不適”的生理狀態(tài)或使用藥物時，就會造成注意力不集中，對事物的判斷力減弱，造成人為差錯。

心理因素包括認識能力、情感、意志力、個性傾向等。認識能力強、意志力強的人，就會具有良好的判斷力，不易造成人為差錯；具有較高的抱負、較強的責任心及較高的職業(yè)道德水平的人，也不易發(fā)生人為差錯；人的情感（如各種意外的打擊或驚喜）對人的行為有很大影響，工作中情感的起伏不定也是產生人為差錯的一個重要原因。

訓練因素包括熟練性、經驗性、技巧性等。經過訓練，可以大幅提高人的技巧、熟練程度、操作經驗，從而造成人為差錯的大幅減少。

2.2 產品因素

產品因素是指空空導彈產品的防差錯設計不合理，機械電氣接口、緊固件、連接件、維修測試窗口、各種標識指示等設計沒有考慮到人員操作會出錯的可能。如并排設計了兩個外形相似的接口，標識又不清楚，極易造成人為差錯；結構件安裝位置對稱，安裝時正反（或左右）皆可裝上，易造成人為差錯；操作指示或標識意義表達不清，易造成理解錯誤，產生操作失誤。

2.3 工具因素

工具因素是指在空空導彈裝配、使用、維護過程中，使用的各種通用專用工具、設備、儀器、輔料等。如果種類繁多、外形相似、接口不易區(qū)分、標識不清晰明確，會出現(xiàn)混淆使用、產生人為差錯的可能，人為差錯的結果輕的會造成工作的延遲，設備工具的損壞，嚴重的會損害產品，甚至危及人身安全。

2.4 操作規(guī)范的因素

空空導彈裝配、使用、維護過程中均制定有詳細的操作規(guī)范，原則上嚴格執(zhí)行規(guī)范應該可以避免差錯，但是操作規(guī)范本身是由人制定的，客觀上會存在錯誤或缺陷，導致執(zhí)行過程中產生人為差錯。常見的有：用詞不當，專業(yè)術語多，理解困難；操作過程描述不清晰明確，易造成理解錯誤；內容冗長，語言不簡潔，讀起來易使人產生疲憊；未隨設計、生產、使用階段產品的改進而進行修改完善，導致操作錯誤等。

2.5 環(huán)境因素

環(huán)境因素包括工作場所的設計布局、照明、溫度、濕度、噪音、振動、粉塵、氣味及色彩等。人處于較差的環(huán)境中工作易產生疲勞、厭倦、傷痛，嘈雜的環(huán)境影響人的判斷能力，噪音大的環(huán)境使人煩躁不安，這些都大大增加了出現(xiàn)人為差錯的可能性?？湛諏椀难b配、使用、維護環(huán)境相對來講還是比較理想，但是仍有不足，如導彈艙段殼體內空間緊湊，零件安裝較為繁瑣，局部照明條件差，易使人疲憊；電裝過程中涂覆、灌封、密封等化學輔料的氣味易使人產生不適等。

3 空空導彈的防差錯設計

通過以上分析，只要采取相應的設計措施，就可以提高人的可靠性，減少人為差錯的發(fā)生。作為空空導彈設計人員，在確定了自己設計產品所面對的人（除了工藝、加工和用戶，還有裝配和維修人員）以后，應當有針對性地采取各種防差錯設計技術，確保產品具有良好的維修性。

防差錯技術的基本原則：“錯不了”、“不會錯”、“不怕錯”。所謂“錯不了”，就是產品設計使維修作業(yè)不可能發(fā)生差錯，比如零件裝錯了就裝不進去，漏裝、漏檢或漏掉某個關鍵步驟就進行不下去，發(fā)生差錯立即就能發(fā)現(xiàn)，從根本上消除這些人為差錯；所謂“不會錯”，就是設計應保證按照一般習慣去操作不會出錯，比如螺紋旋向右旋為緊，左旋為松；所謂“不怕錯”，就是設計時采取各種容錯技術，使某些安裝差錯、調整不當?shù)炔恢劣谠斐蓢乐氐氖鹿省?/p>

針對空空導彈研制過程中暴露出來的一些薄弱環(huán)節(jié)，本文在以下幾個方面進行著重介紹。

3.1 電連接器的防差錯設計

在空空導彈裝配及維修過程中常需要拆裝連接電纜和電連接器，它們的防差錯設計是空空導彈維修性設計一個非常關鍵的環(huán)節(jié)。一般來說，相鄰部位有兩個以上電連接器或插座時，不能設計成一樣的，在外觀和連接方式上必須要有明顯的區(qū)分；從安全性考慮，電源應為插座或孔，負載為插頭或插針；多芯的插頭或插座，應采用梯形外殼，插針或插孔的排列不要左右對稱。

尤其需要注意的是，在選擇電連接器時，應選擇外殼結實耐用的，操作部位可視性、可達性要良好，一定要避免那種會促使操作人員疲勞的設計。

3.2 緊固件的防差錯設計

緊固件的防差錯設計往往是空空導彈設計人員容易忽視的一個環(huán)節(jié)。導彈上使用的緊固件數(shù)量和種類是很多的，裝配和維修人員操作也是最頻繁的，緊固件防差錯設計不足會產生重大隱患。

維修性設計要求盡量減少緊固件的數(shù)量和種類，而設計人員一般從可靠性考慮，希望能多設置一些固定點，這就需要進行權衡，緊固件不是越多越好。緊固件種類和規(guī)格多，維修工具也就增加，會增大操作人員的工作強度。相鄰位置使用不同螺紋的螺釘，應保證其螺紋直徑有所區(qū)別，同一位置必須防止因使用長度不同、螺紋直徑相同的螺釘而損壞零件。使用螺母時應考慮可視性、可達性，防止拆卸后螺母會掉入關鍵部位產生事故隱患。進行緊固件設計時，應考慮在保證性能要求的基礎上，盡量減小裝配和維修人員的勞動強度、縮短裝配和維修時間。

3.3 識別標志設計

在導彈各電子部件電裝階段，元器件管腳、多芯電纜的走線焊接過程，極易出現(xiàn)人為差錯，因此，必須多考慮裝配中的識別標志設計。

識別標志設計應做到：標志準確，不會產生不正確的理解；同類標志的位置在整個產品中盡可能統(tǒng)一；應保證標志的耐久性，根據不同的需要選擇適當?shù)臉擞浄椒ǎ粯酥緫唵我锥?，避免使用標點符號；必要時可使用顏色、圖形等方式加以補充。

識別標志的位置很重要，應把標志的位置安排在觀察者從正?；蝾A期觀察點看得見的地方，不應要求觀察者采取一種不正常的姿勢才看得到。標志的底色與周圍底色應形成明顯的對比，標志內容與底色顏色搭配應進行選擇，以獲得最好的易讀性，還應考慮色弱操作者的情況。

3.4 使用維護說明書的編寫

使用維護說明書規(guī)范了導彈在交付用戶以后的使用、維修操作規(guī)程，是避免或減少用戶使用維護過程中發(fā)生人為差錯，提高導彈可靠性的重要因素。設計人員對產品使用維護說明書的編寫重視不夠，經常按設計方案的思路和語法來寫，用詞模糊，范圍界定不清，會使用戶產生歧義，容易造成人為差錯。

說明書應站在用戶使用產品的角度編寫，通俗易懂，盡量避免或減少使用專業(yè)術語，多使用示意圖說明，避免大段內容冗長的文字描述，降低對用戶技術素質的要求。

說明書內容要簡明扼要，重點要突出，為清楚起見，最好使用動詞主動態(tài)，不使用被動態(tài)，例如應采用“斷開電源”，不應采用“使電源被斷開”；要求果斷有力而不軟弱，例如應采用“不許拆掉安全保護裝置”，不應采用“安全保護裝置不應被拆掉”；表述應直接了當而不委婉，例如應表述為“按下急停按鈕”，不應表述為“操作者按下設備上的急停按鈕”。

對于易產生差錯、發(fā)生安全事故的地方，應在說明書中重點突出，設置警告標識，警告的內容應用較大的字號或不同的字體表示，或用特殊符號或顏色來強調。

此外，隨著產品的不斷改進完善，說明書的內容也要相應完善，避免其內容與產品技術狀態(tài)不一致的現(xiàn)象，如測試軟件升級后說明書上的測試流程和界面圖也要及時改進，避免用戶操作失誤。

4 結論

產生人為差錯的各種因素很多，空空導彈設計人員要了解這些因素，從中找出與產品設計有關的，進行分析研究；而且還需要進行換位思考，從裝配、維修人員和用戶的角度，去檢查自己所設計的產品，是否具有良好的防差錯性能，只有這樣，才能提高自己的設計水平，設計出高質量的、易于維護的空空導彈，滿足國防建設的需要。

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（編輯：勞邊）

F273.1

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1003–6660（2015）04–0046–03

10.13237/j.cnki.asq.2015.04.013

2015-03-25