高 靜，金春華

（北京信息科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100192）

0 引言

制造業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品在功能、性能、質(zhì)量方面的同質(zhì)化已越來越明顯，但企業(yè)之間可靠性存在差異性，可靠性高的企業(yè)擁有長(zhǎng)期穩(wěn)定的高質(zhì)量產(chǎn)品，而客戶往往趨近于可靠性更高的企業(yè)。越來越多的制造業(yè)企業(yè)認(rèn)識(shí)到推行可靠性工作的重要性[1]。在工業(yè)4.0 的影響下，智能制造技術(shù)在企業(yè)的應(yīng)用極大降低可靠性建設(shè)成本[2]，有助于推進(jìn)企業(yè)可靠性體系的建設(shè)。然而推行組織可靠性體系建設(shè)既需要資源的投入，又需要合理的推進(jìn)過程和節(jié)奏，通常需要經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的評(píng)估，才能看出其效益。

1 組織推進(jìn)可靠性體系建設(shè)的意義

可靠性管理體系的建設(shè)是企業(yè)具有戰(zhàn)略意義的決策之一，也是一項(xiàng)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，能夠幫助企業(yè)提質(zhì)增效，為推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)[3]。該體系的建設(shè)的終極目標(biāo)為提升企業(yè)的持久競(jìng)爭(zhēng)力，與世界及國(guó)內(nèi)先進(jìn)標(biāo)桿企業(yè)在國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì)。組織推進(jìn)可靠性體系建設(shè)從以下5 個(gè)方面保障企業(yè)優(yōu)勢(shì)：

1.1 團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)是保障企業(yè)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)

可靠性體系建設(shè)將為公司培養(yǎng)各層次的可靠性技術(shù)隊(duì)伍和管理隊(duì)伍，為可靠性工作的開展奠定基礎(chǔ)。企業(yè)需要有策略地制定人員的規(guī)劃[4]，首先，企業(yè)要收集分析員工的基準(zhǔn)信息，可以使用定量建模來收集有關(guān)員工年齡以及接受新事物能力的信息，并基于企業(yè)對(duì)工業(yè)4.0 普及率、生產(chǎn)力提升和收入增長(zhǎng)的預(yù)測(cè)來模擬人員需求進(jìn)行相關(guān)質(zhì)量和可靠性的培訓(xùn)并制定相關(guān)措施[5]。此外，企業(yè)可以對(duì)人員缺口進(jìn)行綜合分析，以便了解有必要制定哪些措施，比如人員培養(yǎng)、轉(zhuǎn)移、內(nèi)包或外包、以及建立新的招聘目標(biāo)。企業(yè)應(yīng)不斷重復(fù)這樣的規(guī)劃流程。團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)為組織可靠性體系建立奠定良好的思想基礎(chǔ)，便于企業(yè)上下并進(jìn)，共同建立穩(wěn)固的可靠性體系。

1.2 完善內(nèi)部流程是保障企業(yè)優(yōu)勢(shì)的主要途徑

組織可靠性管理體系的建立是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到的工程活動(dòng)很多，需要進(jìn)行的每個(gè)活動(dòng)之間存在前因后果的邏輯關(guān)系，依靠信息傳遞串起來。相關(guān)的流程工作是圍繞著功能和故障兩條線、依靠過程來實(shí)施的，因此識(shí)別和確定可靠性工作所需的過程及過程之間的接口、可靠性與其他流程之間的接口關(guān)系等，并形成標(biāo)準(zhǔn)程序，確定這些過程所需的職責(zé)、權(quán)限、流程、資源等，確保這些過程的協(xié)調(diào)一致，并為過程的閉環(huán)式改進(jìn)和螺旋式上升起到保障作用。組織建設(shè)、績(jī)效考核作為可靠性體系的基礎(chǔ)建設(shè)將同步完善。

1.3 提升客戶價(jià)值是保障企業(yè)優(yōu)勢(shì)的方向

可靠性工作的目標(biāo)是在綜合成本、技術(shù)、可驗(yàn)證性、技術(shù)先進(jìn)性等各方面權(quán)衡后，所得出的最優(yōu)化方案。組織管理層的決策并非基于手冊(cè)進(jìn)行，而是根據(jù)生成的數(shù)據(jù)與開發(fā)的數(shù)學(xué)和計(jì)算模型進(jìn)行決策，據(jù)此可以提高生產(chǎn)效率，使客戶能夠獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù)，以組織可靠性溢價(jià)提升客戶價(jià)值以獲得較高的滿意度。因此，生產(chǎn)管理系統(tǒng)的可靠性體系產(chǎn)生的可靠性溢價(jià)，主要附著在該體系下的產(chǎn)品以及生產(chǎn)線使客戶受益，從而提升客戶滿意與客戶忠誠(chéng)度，進(jìn)而有助于企業(yè)品牌的建設(shè)[6]。

1.4 提升企業(yè)收益是保障企業(yè)優(yōu)勢(shì)的目標(biāo)

可靠性體系在產(chǎn)品、管理、以及客戶價(jià)值的提升，將有效降低產(chǎn)品生命周期費(fèi)用，促進(jìn)新產(chǎn)品銷售比重的增加，通過提升市場(chǎng)份額，提升企業(yè)效益?？煽啃泽w系工作是持續(xù)改進(jìn)的工作，為企業(yè)持續(xù)提升效益作出貢獻(xiàn)。

1.5 提升產(chǎn)業(yè)鏈可靠性水平是可靠性體系建設(shè)的最終結(jié)果

每個(gè)企業(yè)都處在一個(gè)產(chǎn)品鏈中，企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，不僅取決于企業(yè)的設(shè)計(jì)和制造水平，同時(shí)也依賴產(chǎn)業(yè)鏈上下游的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性水平，在企業(yè)中推行可靠性，勢(shì)必將輻射到上下游的企業(yè)，并以此為契機(jī)提升整體產(chǎn)業(yè)鏈的水平。

2 組織可靠性體系建設(shè)的工作內(nèi)容

可靠性體系建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程[7]，各部門或單位都為實(shí)現(xiàn)RAMS（Reliability，Availability，Maintainability and Safety，可靠性、可用性、維修性和安全性）目標(biāo)而進(jìn)行組織、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、改進(jìn)等工作。在此過程中組織保障是基礎(chǔ)，流程和信息系統(tǒng)為兩大支柱，RAMS 指標(biāo)是核心及努力的方向。因此在進(jìn)行可靠性體系建設(shè)路徑時(shí)，可以總結(jié)為：一個(gè)中心（可靠性提高為中心），兩個(gè)支柱（可靠性流程、信息系統(tǒng)），3 個(gè)基礎(chǔ)（可靠性組織保障、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、可靠性人員培養(yǎng)）。

2.1 可靠性基礎(chǔ)建設(shè)

組織可靠性體系建設(shè)的3 個(gè)基礎(chǔ)分別是可靠性組織保障、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、可靠性人員培養(yǎng)[8]，3 個(gè)基礎(chǔ)設(shè)定可靠性體系建設(shè)的框架與前提，降低后續(xù)進(jìn)一步發(fā)展過程中的風(fēng)險(xiǎn)成本，有效提升組織可靠性發(fā)展水平。

（1）可靠性的組織保障包括：①建立可靠性主管的部門，負(fù)責(zé)企業(yè)的可靠性工作職責(zé)劃分、可靠性的規(guī)劃、實(shí)施監(jiān)控、可靠性評(píng)審、故障審查組織、設(shè)備結(jié)構(gòu)編碼體系、可靠性培訓(xùn)、故障報(bào)告分析和糾正措施系統(tǒng)（FRACAS）、可靠性任務(wù)分配和執(zhí)行控制，建立可靠性管理流程；②建立各部門在可靠性管理中的職責(zé)和權(quán)利以及相關(guān)的績(jī)效要求；③建立相關(guān)的績(jī)效考核以及與之相關(guān)的獎(jiǎng)懲措施等。

（2）可靠性的基礎(chǔ)設(shè)施包括：①建立必要的可靠性指標(biāo)論證及可靠性指標(biāo)驗(yàn)證必要的仿真資源；②必要的可靠性試驗(yàn)資源，包括試驗(yàn)場(chǎng)地、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)系統(tǒng)等；③必要的失效分析資源，包括場(chǎng)地、分析設(shè)備、相關(guān)的系統(tǒng)等。

（3）可靠性的人員培養(yǎng)包括：①領(lǐng)導(dǎo)層在可靠性意識(shí)上的培養(yǎng)，只有領(lǐng)導(dǎo)的支持，才能在企業(yè)獲得可靠性推進(jìn)的必要資源和支持；②可靠性管理人員的培養(yǎng)，作為企業(yè)推進(jìn)可靠性的中堅(jiān)力量，這些人員應(yīng)具備可靠性計(jì)劃、監(jiān)控、溝通、協(xié)調(diào)等能力；③可靠性技術(shù)人才的培養(yǎng)，包括設(shè)計(jì)開發(fā)人員、試驗(yàn)人員、失效分析人員、工程人員、工藝人員、制造人員等，這些人員是企業(yè)實(shí)施可靠性的核心人員，需要將可靠性和他們的專業(yè)相結(jié)合，將可靠性融入到設(shè)計(jì)、工藝、制造、儲(chǔ)運(yùn)等環(huán)節(jié)中，才能使可靠性得到真正意義上的保障。

2.2 可靠性技術(shù)

可靠性技術(shù)是檢驗(yàn)產(chǎn)品失效可能性的手段，通過可靠性技術(shù)的檢驗(yàn)可以明確產(chǎn)品失效的原因，進(jìn)而提升其可靠性。隨著數(shù)字化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和關(guān)鍵技術(shù)的不斷攻克，仿真設(shè)計(jì)——可靠性數(shù)字孿生，作為可靠性技術(shù)手段在制造業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮舉足輕重的作用。

（1）可靠性要求是產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)和后續(xù)可靠性評(píng)估的依據(jù)和基礎(chǔ)?？煽啃砸髴?yīng)首先從客戶需求分析開始，并通過QFD（Quality Function Development，質(zhì)量功能開發(fā)）等工具演繹為設(shè)計(jì)開發(fā)的要求。同時(shí)可通過產(chǎn)品的使用環(huán)境以及相似產(chǎn)品的可靠性數(shù)據(jù)得到產(chǎn)品相對(duì)比較的指標(biāo)。除了產(chǎn)品的定量可靠性要求外還有定性的苛刻要求，即可靠性的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，參照這些準(zhǔn)則能夠有效的提升產(chǎn)品的可靠性。

（2）產(chǎn)品的可靠性是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出來的。設(shè)計(jì)模型中的可靠性對(duì)象應(yīng)包含實(shí)體和環(huán)境兩部分?？煽啃栽O(shè)計(jì)決定產(chǎn)品可達(dá)到的可靠性的最高水平，其方法就要涵蓋影響可靠性的每一個(gè)環(huán)節(jié)。通常傳統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)過程包含：可靠性建模、可靠性分配與預(yù)計(jì)、并通過簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、冗余設(shè)計(jì)、裕度設(shè)計(jì)和余度設(shè)計(jì)、降額設(shè)計(jì)、環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)等方法來達(dá)到可靠性的要求。

（3）通過定性、定量的分析，對(duì)產(chǎn)品的可靠性狀況進(jìn)行剖析，明確產(chǎn)品可靠性現(xiàn)狀或可能發(fā)現(xiàn)并出現(xiàn)的問題，并預(yù)先進(jìn)行防范?？煽啃苑治霭‵MECA 分析、故障樹分析、潛在通路分析、電路容差分析、耐久性分析以及有限元分析等。

（4）可靠性驗(yàn)證是為確認(rèn)可靠性的水平所開展的一系列工作。其中可靠性試驗(yàn)是驗(yàn)證的主要手段?？煽啃栽囼?yàn)包括工程試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)。其中工程試驗(yàn)就可分為環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)、可靠性研制試驗(yàn)和可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)；可靠性統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)分為可靠性鑒定試驗(yàn)、可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)和壽命試驗(yàn)。

（5）可靠性的設(shè)計(jì)決定了產(chǎn)品可靠性的理論水平，通常的產(chǎn)品的可靠性都會(huì)低于其設(shè)計(jì)的水平，是由于在制造、儲(chǔ)運(yùn)、使用等環(huán)節(jié)由于工作和環(huán)境的應(yīng)力會(huì)造成可靠性的降低，因此在這些環(huán)節(jié)采用合適的工藝、包裝和儲(chǔ)存環(huán)境對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)將有效保障可靠性的水平或降低其發(fā)生故障的概率。

（6）產(chǎn)品的可靠性統(tǒng)計(jì)是通過有計(jì)劃、有目的收集產(chǎn)品試驗(yàn)或使用階段的數(shù)據(jù)信息，采用統(tǒng)計(jì)分析的方法進(jìn)行分布的擬合優(yōu)度檢驗(yàn)、分布參數(shù)的估計(jì)、可靠性參數(shù)的估計(jì)，定量的評(píng)估產(chǎn)品的可靠性。

2.3 可靠性管理

組織的可靠性管理應(yīng)基于組織原本的質(zhì)量管理體系。在已有質(zhì)量管理體系之上，企業(yè)可以按照適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)開展可靠性管理。

（1）可靠性需依賴于文件化的程序進(jìn)行管理?？煽啃缘墓芾砹鞒虥]有固定的模式，但是首先要與企業(yè)的管理體系相融合，如企業(yè)推行的ISO 9000 管理體系等，同時(shí)流程要與企業(yè)相應(yīng)的管理流程相兼容，如很多企業(yè)推行的IPD 流程等；其次管理流程要與現(xiàn)有的信息系統(tǒng)管理相融合，包括研發(fā)、制造以及物料信息系統(tǒng)ERP 系統(tǒng)等；可靠性管理流程要與產(chǎn)品的復(fù)雜程度相適應(yīng)，在滿足管理的基礎(chǔ)上，盡可能地簡(jiǎn)化流程。通常流程包括：可靠性策劃流程、可靠性設(shè)計(jì)流程、可靠性分析、可靠性提升流程、可靠性驗(yàn)證、可靠性保證流程、可靠性監(jiān)控流程、產(chǎn)品失效（故障）分析流程等；流程中通常要明確各部門在流程中的角色、在該流程中使用的可靠性工具方法、相應(yīng)的輸出以及流程間的接口關(guān)系等。

（2）可靠性信息系統(tǒng)是可靠性建設(shè)的另一個(gè)支柱，是可靠性持續(xù)提升的保障，通過信息系統(tǒng)，產(chǎn)品可靠性相關(guān)的信息、經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)等都在該系統(tǒng)能夠一目了然，從而為可靠性設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供重要的輸入。建立信息系統(tǒng)后，業(yè)務(wù)開展過程中對(duì)人員的依賴程度將大幅降低，從而有效保持業(yè)務(wù)持續(xù)性?？煽啃孕畔⑾到y(tǒng)包括但不限于：故障閉環(huán)信息系統(tǒng)（FRACAS）、故障模式庫、產(chǎn)品的材料庫、應(yīng)力庫、結(jié)構(gòu)庫等，以及相關(guān)的故障物理模型庫等?？煽啃孕畔⑾到y(tǒng)要與企業(yè)相關(guān)的系統(tǒng)具有兼容接口，確保相關(guān)的信息能夠聯(lián)動(dòng)、兼容減少相關(guān)人員的操作工作，降低由此帶來的差錯(cuò)。必要時(shí)企業(yè)可設(shè)置相關(guān)的權(quán)限管理，以有效保護(hù)企業(yè)的核心信息。

3 組織推進(jìn)可靠性體系建設(shè)的路徑

可靠性體系工作是企業(yè)的一項(xiàng)長(zhǎng)期工作任務(wù)，要做扎實(shí)，不能一蹴而就。急功近利將會(huì)造成體系工作于實(shí)際脫節(jié)，給研發(fā)工作造成負(fù)擔(dān)，降低企業(yè)尤其是研發(fā)工作人員的工作積極性。為今后持續(xù)推進(jìn)造成困難。因此需要從長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃企業(yè)的可靠性體系建設(shè)。可靠性體系建設(shè)各階段目標(biāo)見表1。

表1 可靠性體系建設(shè)各階段目標(biāo)

對(duì)此給出通常企業(yè)推進(jìn)可靠性管理體系進(jìn)程的建議，處于不同發(fā)展階段所面臨的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)也不盡相同。因此，企業(yè)必須定期量度內(nèi)外部風(fēng)險(xiǎn)，并針對(duì)各個(gè)階段所面臨的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)，量體裁衣對(duì)應(yīng)的解決方案，未雨綢繆。各企業(yè)可根據(jù)自身的實(shí)際狀況參考采用。

3.1 導(dǎo)入期

導(dǎo)入期是在企業(yè)推進(jìn)可靠性管理的初期，這一時(shí)期的重要特點(diǎn)是，企業(yè)對(duì)可靠性的認(rèn)識(shí)還不統(tǒng)一，對(duì)可靠性的工具方法還不了解。這一時(shí)期的重點(diǎn)是要初步建立可靠性的管理機(jī)制，包括初步建立可靠性的組織、管理流程、初步導(dǎo)入可靠性方法以及建立可靠性信息系統(tǒng)，并培養(yǎng)可靠性人才等。企業(yè)的導(dǎo)入期通常會(huì)經(jīng)歷1～2 年的時(shí)間，企業(yè)能否從導(dǎo)入期順利進(jìn)入成長(zhǎng)期取決于領(lǐng)導(dǎo)的作用和資源投入。

3.2 成長(zhǎng)期

企業(yè)進(jìn)入成長(zhǎng)期的主要特點(diǎn)是：企業(yè)的可靠性意識(shí)已經(jīng)基本形成，可靠性機(jī)制初步建立，但是對(duì)可靠性的方法應(yīng)用不系統(tǒng)、不深入。這一時(shí)期推行可靠性的重點(diǎn)是可靠性管理機(jī)制的完善、可靠性工具方法的深入應(yīng)用、可靠性工作管理的深度和廣度的擴(kuò)展，以及可靠性工作向供應(yīng)商以及客戶端的延伸。成長(zhǎng)期的具體成果將表現(xiàn)為：可靠性管理機(jī)制日趨完善，并且能夠結(jié)合企業(yè)特點(diǎn)，形成獨(dú)特的管理方式；產(chǎn)品可靠性日益提高，產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力大幅提升；可靠性人才梯隊(duì)逐步建立，內(nèi)部講師開始能夠獨(dú)立承擔(dān)培訓(xùn)任務(wù)；可靠性信息系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)日漸豐富，為產(chǎn)品開發(fā)和改進(jìn)提供越來越詳盡的信息參考；可靠性管理向上下游延伸，推廣到客戶端和供應(yīng)商。

3.3 成熟期

企業(yè)經(jīng)過3～5 年的可靠性推進(jìn)后，將逐漸進(jìn)入成熟期，這一時(shí)期最鮮明的特點(diǎn)是：可靠性已成為企業(yè)文化的一部分，可靠性管理與企業(yè)的各類管理有機(jī)融合，產(chǎn)品的可靠性將處于業(yè)界領(lǐng)先水平，可靠性不僅在本企業(yè)推廣，而且逐步建立產(chǎn)業(yè)鏈的可靠性。企業(yè)在這一時(shí)期的可靠性將形成產(chǎn)品鏈的全員可靠性文化，可靠性的保障由基層員工自發(fā)保障和流程閉環(huán)管理，并形成自我完善的機(jī)制，確保產(chǎn)品的不斷提升，而且通過對(duì)可靠性的研究，經(jīng)引領(lǐng)業(yè)界的新材料、新技術(shù)以及新應(yīng)用，成為業(yè)界的領(lǐng)袖和標(biāo)桿。

4 結(jié)束語

制造業(yè)企業(yè)當(dāng)前發(fā)展，相比于以前更加重視企業(yè)整體質(zhì)量[6]、甚至整體產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量的發(fā)展。在企業(yè)原有的質(zhì)量體系上建立可靠性管理體系，是對(duì)質(zhì)量管理體系的升級(jí)；而工業(yè)4.0 背景下的數(shù)字化技術(shù)，極大地降低企業(yè)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、研發(fā)、驗(yàn)證、統(tǒng)計(jì)等方面可靠性的成本，可以進(jìn)一步保障產(chǎn)品性能更穩(wěn)定，保持產(chǎn)品高質(zhì)量水平一致性。既符合中國(guó)制造2025 的要求，也提升了中國(guó)制造業(yè)在國(guó)際化、自由化市場(chǎng)中的核心競(jìng)爭(zhēng)力。制造業(yè)企業(yè)應(yīng)大力培育可靠性人才，在可靠性的組織管理上，結(jié)合自身企業(yè)實(shí)際情況，參考國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，從宏觀的公司質(zhì)量管理體系中建立可靠性管理的程序體系[9]，從而實(shí)現(xiàn)可靠性管理體系化、專業(yè)化、規(guī)范化。