彭文勝 馬宗鋒 鄭朔昉 王旭峰

摘 要：標(biāo)準(zhǔn)驗證是標(biāo)準(zhǔn)研制工作的一個重要組成部分，不同類型的標(biāo)準(zhǔn)其驗證要求和方法也不盡相同。本文基于標(biāo)準(zhǔn)化工程實踐，針對裝備制造業(yè)產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的特點，對標(biāo)準(zhǔn)的驗證技術(shù)路徑及方法進(jìn)行了探討，并給出標(biāo)準(zhǔn)驗證的工程案例，可作為開展標(biāo)準(zhǔn)驗證工作的參考。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)，驗證，路徑和方法

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2023.04.003

1 引 言

標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要素直接決定了標(biāo)準(zhǔn)的整體水平。標(biāo)準(zhǔn)驗證是標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作的重要組成部分，是保證標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量、提高標(biāo)準(zhǔn)化工作水平的重要手段之一。隨著我國進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展的新時期，裝備制造業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級，對標(biāo)準(zhǔn)提出了更高要求。我國的裝備制造企業(yè)圍繞裝備質(zhì)量升級相繼開展相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化專項工程，如：中國航空工業(yè)集團(tuán)有限公司、中國船舶集團(tuán)有限公司開展了卓有成效的集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)化工作，國家電網(wǎng)集團(tuán)、中國石油化工集團(tuán)等也開展了標(biāo)準(zhǔn)提升工作。大量的工程實踐表明，開展標(biāo)準(zhǔn)驗證，是確保工業(yè)制造過程中產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、完整性、有效性的有效手段，是提高標(biāo)準(zhǔn)制修訂水平的重要途徑，也是支撐裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必要保障。

2 標(biāo)準(zhǔn)驗證內(nèi)涵及現(xiàn)狀分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)驗證的內(nèi)涵分析

GB/T 19000-2016《質(zhì)量管理體系 基礎(chǔ)和術(shù)語》（等同采用ISO 9000：2015）將“驗證（verification）”定義為“通過提供客觀證據(jù)對規(guī)定要求已得到滿足的認(rèn)定”[1]。GB/T 1.2-2002《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第2部分 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范性技術(shù)要素內(nèi)容的確定方法》提出標(biāo)準(zhǔn)要具有“可證實性”，“如果沒有一種試驗方法能在較短的時間內(nèi)證實產(chǎn)品是否符合穩(wěn)定性、可靠性或壽命等要求，則不應(yīng)規(guī)定這些要求” [2]。因此，可以看出“標(biāo)準(zhǔn)驗證”主要是指在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，對標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求進(jìn)行客觀確認(rèn)的過程。

2.2 開展標(biāo)準(zhǔn)驗證的必要性

（1）適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)制修訂模式轉(zhuǎn)變方需要

我國裝備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂模式逐步從“后補(bǔ)型”標(biāo)準(zhǔn)向“前導(dǎo)型”標(biāo)準(zhǔn)演變。一般而言，“后補(bǔ)型”標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過了大量的工程實踐的應(yīng)用和證明，因此沒有太大必要開展專門的標(biāo)準(zhǔn)驗證。而“前導(dǎo)型”標(biāo)準(zhǔn)由于其技術(shù)內(nèi)容往往沒有經(jīng)過生產(chǎn)實踐的檢驗，因此需要開展標(biāo)準(zhǔn)驗證工作來保證標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的科學(xué)性、正確性和可行性。

（2）支撐自主創(chuàng)新發(fā)展的需要

裝備創(chuàng)新發(fā)展需要標(biāo)準(zhǔn)自主創(chuàng)新，自主創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)要求標(biāo)準(zhǔn)的研制模式必須由注重“制定和實施為主”向“強(qiáng)化預(yù)先研究與驗證”轉(zhuǎn)變，從而能夠牽引技術(shù)的發(fā)展。然而，當(dāng)前裝備制造業(yè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)先研究尚不能完全滿足技術(shù)自主創(chuàng)新發(fā)展的需要。

（3）引領(lǐng)企業(yè)質(zhì)量提升的需要

隨著裝備技術(shù)發(fā)展以及整個裝備生態(tài)圈的完善，企業(yè)從產(chǎn)品質(zhì)量提升以及市場競爭力提升的角度，對標(biāo)準(zhǔn)的驗證需求大大提高。如何確保標(biāo)準(zhǔn)的有效性、標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性以及標(biāo)準(zhǔn)的合理性，事關(guān)企業(yè)核心競爭力的塑造。目前我國裝備制造企業(yè)也開始重視標(biāo)準(zhǔn)的驗證工作，從關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)的“有無”，到強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的“質(zhì)量”，把標(biāo)準(zhǔn)的驗證提升到相當(dāng)重要的高度。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)驗證的主要目的和內(nèi)容

標(biāo)準(zhǔn)驗證主要針對標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)和內(nèi)容條款開展，驗證的主要目的和內(nèi)容包括以下幾項。

（1）確定標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)的合理性和可操作性

技術(shù)指標(biāo)是指某項標(biāo)準(zhǔn)中的某一項具體的技術(shù)指標(biāo)要求，如：“強(qiáng)度要求不小于X X X兆帕”。技術(shù)指標(biāo)的合理性，是否滿足產(chǎn)品實現(xiàn)的要求；技術(shù)指標(biāo)的可操作性，是指該技術(shù)指標(biāo)能否在現(xiàn)有的條件下實現(xiàn)可操作性。

（2）確定標(biāo)準(zhǔn)條款的配套性和協(xié)調(diào)性

在某些系列標(biāo)準(zhǔn)中，標(biāo)準(zhǔn)的某些條款和其有關(guān)聯(lián)關(guān)系的其他標(biāo)準(zhǔn)之間條款的配套性和協(xié)調(diào)性，避免同類型的條款要求在系列標(biāo)準(zhǔn)中形成沖突或者矛盾。

（3）確定標(biāo)準(zhǔn)條款類型是否恰當(dāng)

標(biāo)準(zhǔn)的條款類型包括要求、指示、推薦和陳述的描述是否直觀、清晰，涉及到要求類的條款是否合理等。

3 產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)驗證技術(shù)路徑

3.1 標(biāo)準(zhǔn)驗證的一般過程

產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)是指產(chǎn)品研制生產(chǎn)過程中與產(chǎn)品實現(xiàn)相關(guān)的設(shè)計、制造、試驗以及服務(wù)保障相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)制定過程的相關(guān)方包括：產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的編制（研制）單位、標(biāo)準(zhǔn)的驗證單位、標(biāo)準(zhǔn)的使用單位以及專業(yè)第三方的評審機(jī)構(gòu)等。

在本文中，產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)驗證是通過在專業(yè)性實驗室開展試驗或者通過應(yīng)用的方式獲得認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)的條款和技術(shù)指標(biāo)正確性、可行性、適用性等要求客觀證據(jù)的過程。產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)驗證的技術(shù)路徑如圖1所示，一般包括以下工作流程。

（1）分析和定義驗證需求：

（2）進(jìn)行驗證工作的策劃，確定驗證方案；

（3）實施驗證工作；

（4）總結(jié)驗證工作。

3.2 分析和定義驗證需求

在進(jìn)行驗證需求的分析和定義過程中，標(biāo)準(zhǔn)研制單位應(yīng)對標(biāo)準(zhǔn)驗證工作的需求進(jìn)行分析，明確標(biāo)準(zhǔn)驗證單位、標(biāo)準(zhǔn)驗證工作的目標(biāo)、進(jìn)度和質(zhì)量管理要求。標(biāo)準(zhǔn)驗證單位可以是標(biāo)準(zhǔn)研制單位，也可以委托第三方單位。外部委托開展的標(biāo)準(zhǔn)驗證工作可以通過簽定技術(shù)協(xié)議的形式，明確驗證目標(biāo)、技術(shù)要求、時間進(jìn)度要求、驗收要求等，作為驗證需要分析與定義的依據(jù)之一。通過編制標(biāo)準(zhǔn)驗證任務(wù)單文檔，定義驗證目標(biāo)、提出驗證方法建議，確定驗證類型中的主要驗證項及其優(yōu)先級。

一般而言，驗證任務(wù)單需要明確以下驗證要求。

（1）驗證對象；

（2）驗證類型及驗證環(huán)境約定；

（3）驗證內(nèi)容說明；

（4）驗證工作的組織和進(jìn)度要求；

（5）驗證中的引用或參考文件；

（6）對于其他的驗證要求。

3.3 確定驗證方案

標(biāo)準(zhǔn)驗證單位協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)研制單位，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)驗證任務(wù)單開展驗證策劃工作，進(jìn)行詳細(xì)驗證方案的設(shè)計，形成標(biāo)準(zhǔn)驗證方案。驗證方案的主要內(nèi)容包括以下幾項。

（1）驗證對象說明，包括需要驗證的標(biāo)準(zhǔn)介紹，驗證的標(biāo)準(zhǔn)要素說明；

（2）驗證方法及驗證環(huán)境條件，驗證方法分為：實驗技術(shù)驗證、應(yīng)用驗證、其他方法；

（3）驗證內(nèi)容說明，包括采用驗證方法的具體流程，驗證相關(guān)物品的名稱、數(shù)量、批次、要求、技術(shù)資料保障情況等；

（4）驗證工作的組織和進(jìn)度要求；

（5）驗證工作其他說明的事項。

必要時可以對標(biāo)準(zhǔn)驗證方案須進(jìn)行評審，以確定是否具備開始執(zhí)行驗證工作的條件。

3.4 實施驗證工作

實施標(biāo)準(zhǔn)的驗證工作包括驗證準(zhǔn)備、驗證執(zhí)行、編寫驗證報告等幾個部分。首先是驗證準(zhǔn)備工作，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)驗證方案進(jìn)行驗證工作的準(zhǔn)備工作，可以從如下幾個方面進(jìn)行準(zhǔn)備。

（1）分析和確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)驗證要素；

（2）準(zhǔn)備并獲取驗證資源，如：驗證環(huán)境所必須的軟、硬件資源等；

（3）建立和校核驗證環(huán)境；

（4）對驗證人員進(jìn)行工作分工和部署。

其次是驗證執(zhí)行，標(biāo)準(zhǔn)驗證執(zhí)行是標(biāo)準(zhǔn)驗證工作的主體，驗證執(zhí)行是根據(jù)驗證方案中規(guī)定的驗證方法開展相應(yīng)的驗證活動，并且進(jìn)行詳細(xì)的驗證過程數(shù)據(jù)的記錄、數(shù)據(jù)分析工作。

最后是根據(jù)驗證方案和驗證記錄，對驗證數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與評估，給出驗證結(jié)論，并編寫驗證報告。一般而言驗證報告里除了包括對驗證結(jié)果的分析，還應(yīng)包括對標(biāo)準(zhǔn)的評價和建議。

可以從以下幾個方面組織驗證報告的編制。

（1）驗證任務(wù)來源，包括需要驗證的標(biāo)準(zhǔn)的條款和技術(shù)指標(biāo)說明；

（2）針對標(biāo)準(zhǔn)條款和技術(shù)指標(biāo)的驗證方案說明；

（3）驗證過程說明，根據(jù)不同的驗證方式，給出驗證過程中相應(yīng)的時間、地點、環(huán)境條件等；

（4）數(shù)據(jù)分析；

（5）給出標(biāo)準(zhǔn)條款和技術(shù)指標(biāo)的驗證結(jié)論。如果有其他事項可以補(bǔ)充說明。

3.5 總結(jié)驗證工作

總結(jié)驗證工作是標(biāo)準(zhǔn)驗證的最后一個環(huán)節(jié)?？偨Y(jié)驗證工作的目的是評估標(biāo)準(zhǔn)驗證工作是否達(dá)到驗證目的，并滿足了驗證任務(wù)的要求。一般可以通過召開評審會議，對標(biāo)準(zhǔn)的驗證進(jìn)行總結(jié)和評議。在進(jìn)行驗證工作總結(jié)過程中應(yīng)該關(guān)注的點包括以下幾項。

（1）驗證活動的獨立性、有效性、完整性和充分性；

（2）驗證文檔與記錄內(nèi)容的完整性、正確性和規(guī)范性；

（3）驗證環(huán)境是否符合驗證要求；

（4）驗證方案的實際完成情況；

（5）驗證結(jié)論的真實性和正確性。

4 產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)驗證方法探討

4.1 標(biāo)準(zhǔn)驗證的一般方法

標(biāo)準(zhǔn)驗證是無法直接判斷標(biāo)準(zhǔn)條款要求是否恰當(dāng)時開展的，屬于對技術(shù)內(nèi)容的印證過程，通常有試驗?zāi)M法、演示試用法、對比經(jīng)驗法、實物試驗法、仿真實驗法等方法[3-4]。綜合這些方法，結(jié)合產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的特點，本文將驗證方法歸納為實驗室驗證和應(yīng)用驗證兩大類，具體闡述如下。

4.2 產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)驗證方法

4.2.1 實驗室驗證方法

實驗室驗證可以分為仿真驗證、半物理仿真驗證、物理實驗驗證、生產(chǎn)線上做試件和試料。在實驗室驗證過程中，將標(biāo)準(zhǔn)中需要驗證的內(nèi)容貫徹到實驗環(huán)境平臺中，通過改變影響標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)軟硬件環(huán)境和案例數(shù)據(jù)環(huán)境，觀察和分析標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用結(jié)果，找尋標(biāo)準(zhǔn)條目和技術(shù)指標(biāo)的局限性或錯誤，提出對標(biāo)準(zhǔn)條款和技術(shù)指標(biāo)的反饋、修正，確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的準(zhǔn)確性、協(xié)調(diào)性、可操作性等的結(jié)論。

4.2.2 應(yīng)用驗證方法

將標(biāo)準(zhǔn)選擇在某一領(lǐng)域的真實使用環(huán)境中進(jìn)行試用，以獲取反饋意見。應(yīng)用驗證使標(biāo)準(zhǔn)條款和技術(shù)指標(biāo)置于真實的產(chǎn)品和使用環(huán)境，是一項綜合性的驗證。該項驗證往往與標(biāo)準(zhǔn)的推廣試點工作結(jié)合起來統(tǒng)籌進(jìn)行。該項驗證的結(jié)果將為編制標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實施指南提供實際的案例支撐，并對標(biāo)準(zhǔn)條款和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行評價，為標(biāo)準(zhǔn)的下一步修訂提供技術(shù)支持。

4.2.3 其他方法

由標(biāo)準(zhǔn)研制單位根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容提出、經(jīng)評審組確認(rèn)的其他驗證方法，如工程分析、對比和經(jīng)驗法、演示法等。

5 產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)驗證案例分析

以飛行器開展氣動試驗時使用的《進(jìn)氣道錘擊波沖擊載荷試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)為例，該標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中對關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了驗證，具體如下。

5.1 驗證的技術(shù)指標(biāo)

針對技術(shù)指標(biāo)進(jìn)氣道出口處錘擊波發(fā)生裝置產(chǎn)生逆向壓力差不超過要求的±0.02MPa的技術(shù)指標(biāo)，通過在風(fēng)洞試驗中進(jìn)行膜片爆破，測量其壓力差來驗證技術(shù)指標(biāo)。

5.2 驗證方法

采用了實驗室驗證方法，驗證試驗使用的設(shè)備包括FL-2風(fēng)洞、進(jìn)氣道錘激波載荷測試系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、動態(tài)采集系統(tǒng)。試驗環(huán)境即風(fēng)洞試驗段內(nèi)環(huán)境，其中試驗流場品質(zhì)達(dá)到GJB 1179A要求；風(fēng)洞洞體條件、測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)應(yīng)滿足試驗要求；風(fēng)洞安全監(jiān)視系統(tǒng)與保護(hù)裝置等應(yīng)處于正常狀態(tài)。

5.3 試驗數(shù)據(jù)分析

基于驗證的方案、方法在實驗室開展風(fēng)洞試驗，并記錄得到的試驗數(shù)據(jù)，得出的數(shù)據(jù)曲線及分析結(jié)果如圖2所示。

圖2、3分別為M= 0.6、0.8時膜片爆破的壓力曲線。圖2為M= 0.6，進(jìn)氣道流量為25Kg時，進(jìn)氣道來流壓力約為0.098MPa，膜片壓力上升為0.283MPa，膜片爆破，前后爆破壓力差約為0.185MPa；圖3為M= 0.8，進(jìn)氣道流量為76Kg時，進(jìn)氣道來流壓力約為0.10 6M Pa，膜片壓力上升為0. 293M Pa，膜片爆破，前后爆破壓力差約為0.187MPa；而試驗的要求是進(jìn)氣道出口膜片爆破壓力差為0.186MPa，為了驗證的準(zhǔn)確性，另外還增加了M= 0.6，進(jìn)氣道流量為76Kg時，進(jìn)氣道來流壓力約為0.099MPa，膜片壓力上升為0.285MPa，膜片爆破，前后爆破壓力差約為0.186MPa；通過結(jié)果可以看出滿足標(biāo)準(zhǔn)需驗證進(jìn)氣道出口處錘擊波發(fā)生裝置產(chǎn)生逆向壓力差不超過要求±0.02MPa的技術(shù)指標(biāo)。

5.4 驗證結(jié)論

經(jīng)驗證，進(jìn)氣道出口處錘擊波發(fā)生裝置產(chǎn)生逆向壓力差不超過要求±0.02MPa的技術(shù)指標(biāo)合理、可行。

6 結(jié) 論

本文對我國工業(yè)制造業(yè)產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)制修訂過程中標(biāo)準(zhǔn)驗證的要求和方法進(jìn)行了探討。對于產(chǎn)品實現(xiàn)過程中相關(guān)的設(shè)計、制造、試驗、服務(wù)等標(biāo)準(zhǔn)的驗證要素、驗證過程提出了要求，并且給出了實驗室驗證、工程應(yīng)用驗證兩類主要的驗證方法。標(biāo)準(zhǔn)的驗證是一個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、完整的流程，驗證工作的規(guī)范性、合理性決定了產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的整體技術(shù)水平和質(zhì)量。本文提出的產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的驗證要求和方法可為我國裝備制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)驗證提供參考和支撐。

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