馬永龍

（海裝武漢局駐武漢地區(qū)第四軍事代表室 武漢 430205）

1 引言

型號(hào)裝備質(zhì)量從“符合性”向“實(shí)戰(zhàn)適用性”轉(zhuǎn)變的背景下，艦船電子信息裝備通用質(zhì)量特性（一般指可靠性、維修性、測(cè)試性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性、保障性，以下簡(jiǎn)稱“六性”）能力的提升，已成為提升裝備使用滿意度，滿足裝備作戰(zhàn)適用性的重要要求?！傲浴弊鳛橐环N固有質(zhì)量特性，不像裝備的功能性能特性，在設(shè)計(jì)制造完成之后可以顯性地測(cè)量，需要裝備使用過(guò)程中的長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)才能進(jìn)行驗(yàn)證。為確保交付部隊(duì)“好用”、“頂用”裝備，確保裝備產(chǎn)品“六性”要求的落地，應(yīng)在裝備研制和使用的全壽命階段開(kāi)展“六性”要求的驗(yàn)證與考核，特別注重裝備出所（廠）交付階段的“六性”要求的考核與驗(yàn)證，盡早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品“六性”薄弱環(huán)節(jié)，提升通用質(zhì)量特性水平。

2 電子信息裝備“六性”要求考核與驗(yàn)證的現(xiàn)狀分析

為嚴(yán)把裝備質(zhì)量立項(xiàng)論證、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、試驗(yàn)鑒定這三個(gè)關(guān)口，《裝備通用質(zhì)量特性要求模板》（簡(jiǎn)稱“模板”）從任務(wù)使命、作戰(zhàn)要素和保障方案的頂層需求上，規(guī)范了“六性”定量、定性和工作項(xiàng)目要求，納入了裝備的研制總要求和鑒定試驗(yàn)總案，做到可設(shè)計(jì)、可驗(yàn)證、可考核。艦船電子信息裝備“六性”指標(biāo)驗(yàn)證一般采用結(jié)合性能試驗(yàn)、作戰(zhàn)試驗(yàn)和在役考核試驗(yàn)，部分關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行可靠性試驗(yàn)、測(cè)試性與維修性演示試驗(yàn)，運(yùn)用試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析評(píng)估的方式進(jìn)行，造成“六性”指標(biāo)考核與驗(yàn)證的周期跨度大，數(shù)據(jù)采集的完整性和受控性差，難以客觀真實(shí)地及時(shí)反映裝備的“六性”水平，喪失了裝備“六性”改進(jìn)提升的有利時(shí)機(jī)，影響部隊(duì)用裝的滿意度和作戰(zhàn)適用性［1］。主要原因如下。

1）過(guò)分強(qiáng)調(diào)裝備通用質(zhì)量特性的時(shí)間特性和統(tǒng)計(jì)特性，把“六性”指標(biāo)的考核與驗(yàn)證放在裝備的使用階段，未遵循裝備質(zhì)量特性形成的規(guī)律，貫徹全壽命周期考核與驗(yàn)證的理念，造成研制階段和低層次設(shè)備的“六性”驗(yàn)證試驗(yàn)工作缺失，流失大量“六性”基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2）未注重裝備出所（廠）階段的多層次、多方式的“六性”要求的檢查與考核。按設(shè)備、系統(tǒng)和檢驗(yàn)類型，開(kāi)展功能、性能檢測(cè)和環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)、穩(wěn)定性考核試驗(yàn)，還是基于“符合性”的裝備顯性功能性能的檢測(cè)，難以發(fā)現(xiàn)隱性通用質(zhì)量特性的薄弱環(huán)節(jié)。

3）“六性”驗(yàn)證與考核工作未與裝備的“六性”設(shè)計(jì)分析工作有機(jī)結(jié)合起來(lái)，未充分利用“六性”設(shè)計(jì)成果，檢查“六性”設(shè)計(jì)、分析與驗(yàn)證文件的質(zhì)量、“六性”設(shè)計(jì)成果在裝備物理性能特性和使用維修保障文件中的體現(xiàn)。

4）未充分模擬裝備的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用場(chǎng)景和環(huán)境，在裝備的低層次關(guān)鍵設(shè)備和部件上，開(kāi)展可靠性考核試驗(yàn)和測(cè)試性、維修性演示驗(yàn)證試驗(yàn)，主動(dòng)生成“六性”考核與驗(yàn)證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3 基于作戰(zhàn)適用性的“六性”考核與驗(yàn)證的思路與方法

3.1 基于作戰(zhàn)適用性的“六性”考核與驗(yàn)證的內(nèi)涵

電子信息裝備作戰(zhàn)適用性是指對(duì)各種作戰(zhàn)環(huán)境和作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)的適應(yīng)能力。反映了電子裝備在不同作戰(zhàn)環(huán)境和作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)下能夠保持較高的完成規(guī)定作戰(zhàn)任務(wù)的能力。作戰(zhàn)適用性集中地衡量了電子信息裝備在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中作戰(zhàn)體現(xiàn)出的“六性”要求達(dá)到的水平［2～4］。

裝備“六性”設(shè)計(jì)與驗(yàn)證的核心是要摸清裝備的故障規(guī)律和影響因素，最大限度地降低故障的頻率和影響，在此基礎(chǔ)上提高裝備的維修保障能力?？煽啃浴h(huán)境適應(yīng)性側(cè)重于設(shè)備維修的“頻率”，維修性側(cè)重于維修的“時(shí)間”，“測(cè)試性”側(cè)重于維修的“定位”，安全性側(cè)重于維修“安全”，保障性側(cè)重于維修的“資源和費(fèi)用”。故障產(chǎn)生的機(jī)理，發(fā)生的時(shí)機(jī)和頻度與裝備的復(fù)雜程度、應(yīng)用環(huán)境和使用保障方式密切相關(guān)，貼近實(shí)戰(zhàn)的環(huán)境條件，能夠客觀全面地反映裝備的故障規(guī)律和保障能力。

艦船電子信息裝備具有產(chǎn)品組成復(fù)雜、軟硬件密集、信息交互頻繁、器件更新?lián)Q代快等特點(diǎn)，遂行多樣化軍事任務(wù)，裝備的探測(cè)、通信、指揮、交互等功能相當(dāng)復(fù)雜，且應(yīng)用環(huán)境惡劣，使用周期長(zhǎng)，作戰(zhàn)效能要求高。使得艦船電子信息裝備的故障類型和機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，有器件、工藝、材料引起的硬件故障，有功能、邏輯、內(nèi)存、數(shù)據(jù)等引起的軟件故障，以及軟硬件共因組合故障，故障具有層次性、相關(guān)性、隨機(jī)性、不確定性、交叉?zhèn)鞑バ裕茏鲬?zhàn)與任務(wù)剖面、自然環(huán)境、平臺(tái)環(huán)境、電磁環(huán)境、信息環(huán)境、使用與保障方式等多種因素的影響。充分識(shí)別裝備在實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下的作戰(zhàn)任務(wù)清單、任務(wù)剖面、環(huán)境剖面、使用與維修保障條件，在此基礎(chǔ)上，摸清裝備的故障規(guī)律和使用維修保障能力，是艦船電子信息裝備“六性”考核與驗(yàn)證的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。

3.2 基于全壽命周期“六性”考核的思路與方法

裝備“六性”指標(biāo)反映的是裝備在規(guī)定的使用條件下持續(xù)保持裝備的狀態(tài)、功能和使用維修保障能力的特性，指標(biāo)的驗(yàn)證需要裝備使用一段時(shí)間、完成全壽命階段的所有作戰(zhàn)任務(wù)剖面，才能給出高置信度的“六性”指標(biāo)評(píng)估，由于評(píng)估結(jié)論時(shí)間靠后，不能指導(dǎo)設(shè)計(jì)。越在裝備研制早期開(kāi)展裝備作戰(zhàn)適用性分析和“六性”要求的考核與驗(yàn)證，越能充分暴露裝備“六性”設(shè)計(jì)的薄弱環(huán)節(jié)，指導(dǎo)和約束裝備的功能性能設(shè)計(jì)?！傲浴币蟮尿?yàn)證應(yīng)將裝備置身于壽命剖面和任務(wù)剖面的場(chǎng)景中，在裝備的各個(gè)層次和任務(wù)場(chǎng)景，通過(guò)設(shè)計(jì)演示驗(yàn)證試驗(yàn)、符合性檢查、虛擬與仿真試驗(yàn)、技術(shù)資料評(píng)價(jià)法驗(yàn)證、相似產(chǎn)品法驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)驗(yàn)證、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證、實(shí)戰(zhàn)環(huán)境驗(yàn)證等方法，在方案論證階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階段、裝備出所（廠）交付階段、系泊航行等性能試驗(yàn)階段、作戰(zhàn)試驗(yàn)階段和在役考核階段系統(tǒng)地進(jìn)行考核與驗(yàn)證［5～7］。考核與驗(yàn)證工作流程如圖1所示。

壽命剖面和任務(wù)剖面應(yīng)完整地反映裝備的使命任務(wù)、功能特性要求、應(yīng)用環(huán)境、使用保障條件。壽命剖面確立了裝備從制造到壽命終結(jié)或退出使用這段時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的全部事件和時(shí)序、環(huán)境條件要素。任務(wù)剖面確立了裝備所有任務(wù)剖面，給出每一任務(wù)剖面的事件構(gòu)成、任務(wù)持續(xù)時(shí)間、任務(wù)占比、環(huán)境條件、保障條件、任務(wù)成功或失敗判據(jù)等要素。以此作為“六性”仿真演示驗(yàn)證和設(shè)計(jì)綜合驗(yàn)證試驗(yàn)，確立試驗(yàn)方案、試驗(yàn)應(yīng)力的類型與參數(shù)、安裝與運(yùn)行工作方式、故障判斷與檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集與處理方式的依據(jù)［10～12］。

論證階段，一般采用建模與仿真的方法，對(duì)裝備“六性”要求的適宜性和可實(shí)現(xiàn)性驗(yàn)證，并確立驗(yàn)證的方案和所需的資源。

圖1 全壽命周期“六性”考核與驗(yàn)證工作流程圖

研制階段，通過(guò)利用裝備的功能、結(jié)構(gòu)、接口設(shè)計(jì)信息、故障信息、歷史維修保障信息，建立“六性”設(shè)計(jì)分析與仿真模型，開(kāi)展“六性”指標(biāo)的分配與預(yù)計(jì)，結(jié)合任務(wù)剖面對(duì)系統(tǒng)的“六性”指標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況進(jìn)行復(fù)核復(fù)算，并在低層的設(shè)備或關(guān)鍵設(shè)備上設(shè)計(jì)“六性”要求考核與演示驗(yàn)證、綜合環(huán)境試驗(yàn)，并配合利用“六性”設(shè)計(jì)文件的成果清單，開(kāi)展“六性”要求落實(shí)情況符合性檢查，達(dá)到在裝備物理形態(tài)固化的基線上，能夠?qū)ρb備的“六性”水平進(jìn)行一次系統(tǒng)的“體檢”的要求。

裝備外場(chǎng)試驗(yàn)階段和使用階段，在規(guī)范裝備“六性”使用與維修保障信息的收集，利用統(tǒng)計(jì)評(píng)估模型，對(duì)裝備的“六性”指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估的同時(shí)，應(yīng)針對(duì)重點(diǎn)任務(wù)場(chǎng)景，結(jié)合性能試驗(yàn)，設(shè)計(jì)專門的“六性”演示與驗(yàn)證試驗(yàn)。

4 裝備出所（廠）階段“六性”考核與驗(yàn)證的內(nèi)容

裝備出所（廠）階段作為產(chǎn)品研制質(zhì)量管控與評(píng)價(jià)的重要階段，應(yīng)對(duì)“六性”考核與驗(yàn)證工作進(jìn)行系統(tǒng)策劃，盡早發(fā)現(xiàn)影響裝備可靠性、維修和使用保障的薄弱環(huán)節(jié)。主要的工作內(nèi)容如下。

1）利用“六性”設(shè)計(jì)信息，對(duì)“六性”設(shè)計(jì)文件的質(zhì)量和實(shí)施效果進(jìn)行符合性檢查。包括“六性”設(shè)計(jì)與分析使用的分析方法是否適合，是否形成了“六性”設(shè)計(jì)、分析與驗(yàn)證的成果清單，成果清單是否能影響產(chǎn)品的功能性能設(shè)計(jì)，是否落實(shí)到裝備的物理特性和使用維修手冊(cè)中去。

2）設(shè)計(jì)“六性”指標(biāo)考核、演示與驗(yàn)證試驗(yàn)方案，進(jìn)行“六性”指標(biāo)要求的考核與驗(yàn)證。重點(diǎn)針對(duì)設(shè)備“六性”設(shè)計(jì)措施，有針對(duì)性地制定維修性、測(cè)試性演示與驗(yàn)證試驗(yàn)方案。

3）規(guī)范“六性”基礎(chǔ)信息的收集，提出“六性”改進(jìn)工作清單，對(duì)改進(jìn)的效果進(jìn)行驗(yàn)證與評(píng)價(jià)。通過(guò)建立試驗(yàn)日志，對(duì)故障的類型、頻度、影響及危害性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從故障解決、優(yōu)化使用與維修保障方式等方面提出改進(jìn)工作清單，并對(duì)改進(jìn)的效果進(jìn)行驗(yàn)證與評(píng)價(jià)。

5 基于任務(wù)剖面的“六性”指標(biāo)驗(yàn)證試驗(yàn)技術(shù)

“六性”指標(biāo)的考核與驗(yàn)證離不開(kāi)試驗(yàn)，如何在裝備的研制階段，從作戰(zhàn)適用性考核的角度，基于任務(wù)剖面設(shè)計(jì)“六性”指標(biāo)考核與驗(yàn)證試驗(yàn)，快速識(shí)別裝備“六性”的薄弱環(huán)節(jié)，是艦船電子信息裝備“六性”指標(biāo)評(píng)價(jià)的重要手段。

基于任務(wù)剖面的“六性”驗(yàn)證的流程［6～9］如圖2所示，其主要活動(dòng)過(guò)程的工作目標(biāo)及采集內(nèi)容如表1。

圖2 “六性”驗(yàn)證試驗(yàn)設(shè)計(jì)流程

表1 基于任務(wù)剖面的“六性”試驗(yàn)驗(yàn)證工作項(xiàng)目

“六性”試驗(yàn)驗(yàn)證的核心技術(shù)方法包括試驗(yàn)測(cè)試用例設(shè)計(jì)、基于半實(shí)物仿真技術(shù)的試驗(yàn)運(yùn)行場(chǎng)景構(gòu)建，軟硬件綜合故障注入技術(shù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的監(jiān)控采集及結(jié)果評(píng)估等技術(shù)。

6 結(jié)語(yǔ)

裝備“六性”的驗(yàn)證與評(píng)價(jià)貫穿于裝備研制的全壽命周期，客觀真實(shí)完整地評(píng)價(jià)裝備的“六性”水平，是提高裝備可靠性和使用維修保障能力的重要手段，是裝備質(zhì)量從“符合性”向“作戰(zhàn)適用性”的必須要求。注重裝備出所（廠）階段“六性”考核與驗(yàn)證工作，在研制階段開(kāi)展基于任務(wù)剖面的“六性”指標(biāo)驗(yàn)證試驗(yàn)，是做好“六性”指標(biāo)驗(yàn)證與評(píng)價(jià)工作的基礎(chǔ)，也是發(fā)現(xiàn)影響裝備可靠性、使用與維修保障能力的薄弱環(huán)節(jié)，尋找改進(jìn)機(jī)會(huì)的最佳時(shí)機(jī)。