劉明星　許標(biāo)　彭勇　韓文興　王明星

【摘 要】本文闡述了FRACAS的優(yōu)點(diǎn)及其重要性，簡要敘述了在FRACAS實施過程中故障報告、故障分析、糾正措施及驗證、故障閉環(huán)的程序及FRACAS流程。并闡述了數(shù)字化儀控平臺研發(fā)過程中建立FRACAS的必要性，在該平臺實施FRACAS管理體系后，不僅使產(chǎn)品的質(zhì)量以及可靠性得到了有效的提高，也為后續(xù)相關(guān)的研發(fā)改進(jìn)提供了輔助的參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】FRACAS；故障信息；閉環(huán)管理

0 引言

數(shù)字化儀控系統(tǒng)在眾多系統(tǒng)中扮演極其關(guān)鍵重要的角色。各大安全系統(tǒng)在數(shù)字化儀控系統(tǒng)的保駕護(hù)航下實現(xiàn)了可靠、無故障安全運(yùn)行，由此可見提高數(shù)字化儀控系統(tǒng)的可靠性是保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提，同樣具有良好可靠性的數(shù)字化儀控系統(tǒng)也是各大系統(tǒng)設(shè)備商追求的最終目標(biāo)。而在數(shù)字化儀控系統(tǒng)設(shè)計采用FRACAS（Failure Reporting，Analysis and Corrective Action System）故障報告、分析與糾正措施系統(tǒng)，亦稱為“故障信息閉環(huán)管理系統(tǒng)”是有效將數(shù)字化儀控系統(tǒng)可靠性提高的最佳途徑之一。

1 FRACAS概述

FRACAS是利用“信息反饋，閉環(huán)控制”的原理，通過建立一套規(guī)范化的程序流程，使發(fā)生的產(chǎn)品故障能得到及時的報告和糾正，從而實現(xiàn)產(chǎn)品可靠性的增長，達(dá)到對產(chǎn)品可靠性的要求，防止故障再現(xiàn)的故障閉環(huán)管理方法和系統(tǒng)。

從本質(zhì)上講，F(xiàn)RACAS是一種閉環(huán)可靠性問題歸零的管理制造。它保證在產(chǎn)品研制、生產(chǎn)過程中所有硬件可靠性問題、軟件缺陷等均能按規(guī)定的時間向規(guī)定的管理級別進(jìn)行報告，分析其原理，制定和實施有效的糾正措施，并實行跟蹤、監(jiān)控。它是實現(xiàn)可靠性增長、提高設(shè)計質(zhì)量、生產(chǎn)決策的有力工具。

FRACAS在國際國內(nèi)具有廣泛的應(yīng)用背景，例如：

1）美國在1980年頒布實施了MIL-STD-785B《系統(tǒng)和設(shè)備研制生產(chǎn)的可靠性大綱》，要求軍用系統(tǒng)承包商建立FRACAS和故障審查委員會，以監(jiān)督和控制研制過程中的故障分析和糾正活動。

2）在我國軍用標(biāo)準(zhǔn)中，GJB450A-2004《裝備可靠性工作通用要求》將FRACAS列為可靠性工作的日?？颇恐?；GJB841-90《故障報告、分析和糾正措施系統(tǒng)》是一部專門闡述FRACAS工作要求的規(guī)范。

3）在ISO 9001《質(zhì)量管理體系要求》中，也把糾正和預(yù)防措施作為質(zhì)量體系的20個要求之一。標(biāo)準(zhǔn)要求企業(yè)應(yīng)有既定的渠道對所掌握的澡合格信息進(jìn)行分析，并采取糾正和預(yù)防措施來消除不合格產(chǎn)品的原因，以防止不合格的再次發(fā)生。這是不斷提高管理水平的必須過程。

從總體上講，F(xiàn)RACAS的思路已經(jīng)滲透到各個行業(yè)各種領(lǐng)域之中。

2 數(shù)字化儀控平臺研發(fā)中FRACAS的意義和重要性

眾所周知，一切有關(guān)可靠性的活動都是圍繞著故障展開的，均是為了防止、控制和消除故障。建立并實施數(shù)字化儀控平臺研發(fā)中的FRACAS意義就是在于它對產(chǎn)品在研制過程中所發(fā)生的故障進(jìn)行嚴(yán)格的“歸零”化管理[1]，以保證做到產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)故障時，及時報告、查明原因、正確糾正、防止再現(xiàn)，從而從根本上真正實現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的提高，達(dá)到產(chǎn)品最初設(shè)計對質(zhì)量和可靠性的預(yù)期要求。

運(yùn)行FRACAS既有糾正已有故障的現(xiàn)實意義，又能對未來研制新品防止發(fā)生類似故障起到積極的預(yù)防作用[5]；此外，通過長期實施FRACAS管理體系，可系統(tǒng)、全面對產(chǎn)品故障進(jìn)行跟蹤處理，積累大量處理故障的實踐經(jīng)驗和方法，對輔助類似產(chǎn)品的改進(jìn)和設(shè)計提供了科學(xué)有效的參考依據(jù)，起到“舉一反三”防止其它產(chǎn)品設(shè)計出現(xiàn)類似問題的作用[4]。

3 數(shù)字化儀控平臺研發(fā)中FRACAS實施流程和要求

完整的FRACAS工作流程以及故障信息傳遞和處理流程[2]，如圖1所示。

FRACAS的核心是對故障的閉環(huán)管理[3]。因此在不同的項目實施FRACAS閉環(huán)管理時，可以根據(jù)項目本身的具體情況進(jìn)行選取，而后再根據(jù)選取的步驟安排項目FRACAS流程每一步需要處理的內(nèi)容、責(zé)任人、提交對象和內(nèi)容等等。

對于數(shù)字化儀控平臺研發(fā)而言可將FRACAS流程劃分為：故障報告和核實、故障分析及確定糾正措施糾、結(jié)癥措施確認(rèn)和故障閉環(huán)四個工作階段。

為完成FRACAS閉環(huán)管理，在該過程中需要完整填寫一系列相關(guān)表格，以提供足夠的信息用于故障報告、原因查找分析、采取糾正措施、糾正措施評審等工作，同時這些表格將作為故障信息管理的重要資料用于存檔管理，以保證故障信息的完整性、準(zhǔn)確性和可追溯性。

GJB 841-1990《故障報告、分析和糾正措施系統(tǒng)》中規(guī)定了故障報告表、故障分析報告表和糾正措施實施報告報表形式，在數(shù)字化儀控平臺研發(fā)FRACAS填寫表格以GJB 841-1990為總體思想為主線結(jié)合了項目特點(diǎn)將兩者合并形成新表格形式。

3.1 故障報告和核實階段

第一步是報告故障，在產(chǎn)品的研發(fā)、試驗過程中發(fā)生的所有故障以及重大的質(zhì)量問題，都應(yīng)及時記錄并填寫相關(guān)的報告表。故障信息應(yīng)該按照GJB 841-1990要求進(jìn)行記錄，并在規(guī)定的時間內(nèi)向相關(guān)的管理部門進(jìn)行報告。其中報告的內(nèi)容應(yīng)能完整、真實反映故障發(fā)生的一切情況，以便故障的復(fù)現(xiàn)和后續(xù)對故障的分析包括以下幾點(diǎn)：

a.故障發(fā)生的時機(jī)，是研發(fā)階段還是試驗階段；

b.產(chǎn)品發(fā)生故障的時間、地點(diǎn)以及何種試驗；

c.故障產(chǎn)品所處的環(huán)境條件以及所處的狀態(tài)；

d.發(fā)生故障時的觀測者信息；

e.發(fā)生故障時觀測者所觀測到的故障癥候和現(xiàn)象描述；

f.故障發(fā)生時重要條件，包括使用、環(huán)境條件等，以及故障影響。

此外，故障報告須規(guī)定上報的時間限制，一般故障報告應(yīng)在多長時間上報到相關(guān)管理層級，對于重大的故障需多久上報到項目的最高層級。故障核實：有故障小組對發(fā)生的故障進(jìn)行核實，即重新證實初次觀測故障的真實情況，進(jìn)一步定位到故障件，用相同的合格件替換后重新進(jìn)行測試以確定故障被糾正，對于更換故障件進(jìn)行測試以便明確故障的范圍。在故障核實后，將生成的故障報告遞交到相關(guān)的小組。完成故障核實后，須完成相關(guān)表格的填寫，并把結(jié)果告知項目負(fù)責(zé)人和故障審查委員會。

3.2 故障分析及確定糾正措施階段

第二步是故障分析和確定糾正措施階段，產(chǎn)品研制相關(guān)小組收到故障核實報告后，就要對故障進(jìn)行故障分析，故障分析的專業(yè)人員針對產(chǎn)品設(shè)計和其它缺陷問題，通過各種手段對故障的產(chǎn)品進(jìn)行測試、試驗、觀察、分析確定發(fā)生故障的部位和故障發(fā)生的原因并對產(chǎn)品發(fā)生故障問題提出建設(shè)性的糾正措施并填寫相關(guān)故障分析報告，報告內(nèi)容應(yīng)包含以下幾個方面的內(nèi)容：

a.分析產(chǎn)品故障發(fā)生技術(shù)層面的原因及其機(jī)理，所發(fā)生故障是否與安全相關(guān)；

b.故障件名稱，所發(fā)生故障等級是一般故障還是重大故障；

c.發(fā)生故障是相關(guān)故障還是非相關(guān)故障以方便估計在未來使用中是否會發(fā)生類似故障；

d.是否是人為故障？是否為責(zé)任故障以便在產(chǎn)品估計可靠性時考慮是否加入該故障，同時也利于辨清產(chǎn)品是故障源還是受害者。

同時故障分析報告還包括故障的調(diào)查和故障原因及其機(jī)理詳細(xì)分析、論證過程以及針對該故障建議采取的糾正措施等信息。

故障分析小組提交的故障分析及確定糾正措施報告須經(jīng)故障審查委員會的進(jìn)行審查、評審核實，以確保故障糾正措施實施的可行性和有效性。若提交的分析報告未通過故障審查委員會審查，故障小組須更深層次區(qū)剖析故障，找到故障發(fā)生的根本原因，并針對其制定糾正措施直至通過故障審查委員會審評；如果故障分析及確定糾正措施報告通過故障審查委員會審查，則故障責(zé)任小組依據(jù)提交的糾正措施報告徹底實施糾正措施。此時，要求故障相關(guān)人員填寫糾正措施實施報告表糾正措施實施情況及其效果欄信息，并將信息報送項目負(fù)責(zé)人知曉，F(xiàn)RACAS流程將進(jìn)入下一個階段——糾正措施確認(rèn)階段。

3.3 糾正措施確認(rèn)階段

第三步是糾正措施確認(rèn)階段，在該階段對已經(jīng)采取故障糾正措施的故障件，相對應(yīng)的故障責(zé)任小組應(yīng)對相關(guān)的試驗及方法，如調(diào)試、測試等來驗證糾正措施實際的有效性，如果驗證效果不滿意或者達(dá)不到預(yù)期的效果，則重返故障分析階段，需要進(jìn)一步分許故障以便可以采取其他糾正措施，直至故障得到了徹底的解決。糾正措施實施滿足以下兩個條件則認(rèn)為糾正措施有效：1.通過跟蹤和查看實施記錄，證明故障原因分析正確在采取措施后故障已消除，此類故障已不再出現(xiàn)；2.糾正措施實施的過程中沒有出現(xiàn)新的故障。糾正措施確認(rèn)有效以后，糾正措施實施相關(guān)人員應(yīng)如實填寫糾正措施實施的詳細(xì)過程和效果，并將相關(guān)信息匯報予項目負(fù)責(zé)人。

3.4 故障閉環(huán)階段

故障閉環(huán)階段是確定發(fā)生的故障是否得到根本的解決。故障只有經(jīng)過故障分析及確定糾正措施和糾正措施的最終確認(rèn)，F(xiàn)RACAS故障報告才算得到閉環(huán)。對于未能解決的故障問題，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過故障審查委員會的討論審查并取得最終通過，而未能解決的問題在審查委員會討論中生成的報告、分析、糾正措施應(yīng)給予說明理由，那么也可認(rèn)為是故障閉環(huán)，但要作為未解決的遺留問題立案備查。在FRACAS故障閉環(huán)管理的各個階段及環(huán)節(jié)中所輸出的有關(guān)故障信息的報告文檔故障信息管理小組均需對其進(jìn)行整理、分類并統(tǒng)一歸檔，并將相關(guān)信息報送項目負(fù)責(zé)人知曉。

4 結(jié)束語

建立FRACAS是可靠性管理重要組成部分，數(shù)字化儀控平臺研發(fā)過程中只有嚴(yán)格有效運(yùn)行FRACAS，才能及時報告在產(chǎn)品研發(fā)過程中所捕獲的故障信息，將故障信息分析確認(rèn)，針對故障確定和實施故障糾正措施，規(guī)避和防止類似故障的再次發(fā)生；同時實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計故障信息規(guī)范化的管理，對提高產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性具有積極的推動作用，從根本上實現(xiàn)了建立數(shù)字化儀控平臺研發(fā)過程中FRACAS的目的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]GJB841-1990 故障報告、分析和糾正措施系統(tǒng)[S].

[2]趙高飛，陳曉彤，等.FRACAS信息化技術(shù)的運(yùn)用[Z].

[3]賀國芳.可靠性數(shù)據(jù)的收集與分析[M].北京.國防工業(yè)出版社，2000.

[4]梅啟智，廖炯生，孫惠中.系統(tǒng)可靠性工程基礎(chǔ)[M].科學(xué)出版社，1992.

[責(zé)任編輯：王偉平]