裝備質(zhì)量與可靠性信息報告系統(tǒng)建設(shè)構(gòu)想

趙 剛

(中國電子科技集團(tuán)公司 第二十研究所，陜西 西安710068)

0 引言

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，數(shù)據(jù)資源的價值越來越受到重視，尤其是近幾年伴隨網(wǎng)絡(luò)信息化的快速發(fā)展，一些有前瞻性眼光的企業(yè)已經(jīng)開始利用現(xiàn)代化的手段進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，取得了非常好的效果。軍工行業(yè)在數(shù)據(jù)信息挖掘方面還相對落后，受樣本量、保密等限制，無法使用先進(jìn)的手段進(jìn)行數(shù)據(jù)信息收集、分析、處理、預(yù)測等活動。因此，針對軍工行業(yè)開展裝備質(zhì)量與可靠性信息方面的研究就顯得尤為重要。質(zhì)量與可靠性信息是裝備研制、生產(chǎn)、使用當(dāng)中的重要信息，反映著裝備的通用質(zhì)量特性。如何有效獲取裝備全壽命周期內(nèi)的質(zhì)量和可靠性信息是當(dāng)前急需研究解決的問題。

質(zhì)量與可靠性信息是裝備研制、生產(chǎn)、使用的重要信息，如何有效獲取裝備在研制、生產(chǎn)、使用過程中的質(zhì)量與可靠性數(shù)據(jù)是擺在每個軍工單位面前的一大難題，從現(xiàn)有的信息獲取渠道來看，主要有研制、生產(chǎn)過程中的FRACAS報告表，使用過程中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計較為困難。主要是通過售后部門來收取使用當(dāng)中的故障數(shù)據(jù)，從效果來看，1）收集的數(shù)據(jù)較為單一，只有設(shè)備故障時才納入收集對象，對使用過程中的缺陷以及環(huán)境和管理（人為因素）等信息無法獲取。2）收集的故障數(shù)據(jù)不全，有些裝備的外協(xié)件故障后，直接由外協(xié)單位去處理問題，有時甚至部隊直接聯(lián)系外協(xié)廠家，所以這部分?jǐn)?shù)據(jù)在統(tǒng)計上有所遺漏。3）數(shù)據(jù)收集渠道單一，售后畢竟無法做到面面俱到，再加上人力資源的限制，無法獨(dú)自有效完成這項(xiàng)工作。裝備研制和生產(chǎn)方每年都有大量的外場保障或聯(lián)調(diào)聯(lián)試人員，他們在外場可以獲取很多有關(guān)于質(zhì)量和可靠性方面的信息，此外，裝備使用方在使用裝備的過程中也會遇到很多問題，如果能將這些信息有效的收集起來進(jìn)行分析，那將對裝備的研制、改進(jìn)、篩選、質(zhì)量控制等多方面起到積極作用。

1 報告系統(tǒng)分類框架

通過對國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的研究后發(fā)現(xiàn)，歐美等國在質(zhì)量和可靠性問題數(shù)據(jù)收集方面做得相對成熟，在大多重要行業(yè)都有開展強(qiáng)制報告收集數(shù)據(jù)信息，在一些典型的行業(yè)有開展自愿報告（如波音、空客等），很多行業(yè)是兩種報告形式相結(jié)合（航空、醫(yī)療、核工業(yè)等），運(yùn)行多年的效果顯示，收到了很大的成效。國內(nèi)在借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在民航和醫(yī)療領(lǐng)域也開展了強(qiáng)制和自愿報告，其他一些領(lǐng)域也有要開展的想法[1-3]。

圖1 報告分類

借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的理論和方法，結(jié)合我國軍工行業(yè)實(shí)際情況，設(shè)想構(gòu)建具有我國軍工行業(yè)特色的質(zhì)量與可靠性報告系統(tǒng)。將報告系統(tǒng)分為強(qiáng)制和自愿兩種形式，強(qiáng)制報告的內(nèi)容和形式在已有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)完善。自愿報告對于軍工行業(yè)是一個全新的內(nèi)容，需要在內(nèi)容和形式與強(qiáng)制報告保持一致性，便于信息的分析利用，報告流程以及保密等是需要結(jié)合實(shí)際進(jìn)行創(chuàng)新。自愿報告系統(tǒng)的基本原則是自愿、保密、非處罰，其中非處罰性和保密性是自愿報告系統(tǒng)的“敏感帶”，也是其能否成功運(yùn)行的關(guān)鍵所在，是報告者自愿行為的前提和基礎(chǔ)。

2 報告內(nèi)容與運(yùn)行形式

在對裝備研制、生產(chǎn)、使用過程中出現(xiàn)的問題分析后發(fā)現(xiàn)，裝備的質(zhì)量和可靠性問題大致可分為硬件、軟件、環(huán)境、管理四類。特別是對于環(huán)境和管理類的問題現(xiàn)有手段很難統(tǒng)計和分析，但這兩類問題在裝備使用當(dāng)中出現(xiàn)的頻率卻很高，采取自愿報告的形式可以彌補(bǔ)這一缺陷。

圖2 報告內(nèi)容

通過對國內(nèi)外各種類型的報告系統(tǒng)（ASRS、CHIRP、SCASS、XSCRS等）運(yùn)行程序比較分析[4-6]，初步建立裝備質(zhì)量與可靠性信息報告系統(tǒng)運(yùn)行程序如圖3所示。基本流程涵蓋了上報、分析、反饋、提高等環(huán)節(jié)，其中，外環(huán)表示報告系統(tǒng)的主要運(yùn)行流程，內(nèi)環(huán)總結(jié)了系統(tǒng)運(yùn)行過程中的所有步驟，整個系統(tǒng)運(yùn)行程序即是不斷提高裝備質(zhì)量與可靠性水平的循環(huán)過程。

圖3 報告系統(tǒng)運(yùn)行程序

3 系統(tǒng)設(shè)計分析

系統(tǒng)設(shè)計是報告系統(tǒng)能否成功運(yùn)行的關(guān)鍵所在，采用先進(jìn)的系統(tǒng)工程理念，結(jié)合當(dāng)前軍工行業(yè)質(zhì)量與可靠性信息收集難題，研究設(shè)計出一套系統(tǒng)化的信息收集報告流程，創(chuàng)建切實(shí)可行的質(zhì)量可靠性信息報告平臺，圖4是初步設(shè)計的信息報告系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖。

在系統(tǒng)設(shè)計模塊，主要解決信息收集、信息分析整理、信息反饋三大難題，信息收集是基礎(chǔ)，信息收集的渠道初步設(shè)計了三條：機(jī)要郵寄自愿報告表、FRACAS強(qiáng)制報告表、報送或自取強(qiáng)制/自愿報告表等。報告表的表單設(shè)計決定著后續(xù)程序的順利運(yùn)行，需要參考FRACAS報告表的內(nèi)容，能夠?qū)⒏鞣N信息進(jìn)行統(tǒng)一歸類分析。

信息分析整理需要專家?guī)斓闹危瑫r，信息分析整理結(jié)果支持著專家?guī)斓慕ㄔO(shè)，質(zhì)量與可靠性信息數(shù)據(jù)庫和分析方法庫是專家?guī)斓幕A(chǔ)。信息反饋是信息論的最主要特點(diǎn)，也是報告系統(tǒng)能否真正指導(dǎo)實(shí)際工作的最后環(huán)節(jié)，反饋的形式可以是多樣的，如研究報告、信息簡報、告警信息等。

圖4 報告系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖[7-10]

4 數(shù)據(jù)分析與反饋

從信息的反饋律角度來分析，自愿/強(qiáng)制報告系統(tǒng)的建立，使得裝備質(zhì)量特性在裝備系統(tǒng)效能中持續(xù)發(fā)揮作用，構(gòu)成一個完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)。

從不同使用環(huán)境和場所收集到的質(zhì)量與可靠性信息,表現(xiàn)形式多樣,如何把多種形式的信息分類整合，怎樣整合更有利于后期分析，采用什么方法對整合后的信息進(jìn)行分析，這些都是報告系統(tǒng)信息分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。將報告中的信息分類存儲到數(shù)據(jù)庫后,接下來就要對信息進(jìn)行相關(guān)分析。相關(guān)性分析需要在模型的基礎(chǔ)上開展，基于Reason模型的HFACS是航空領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的方法之一，但該方法開發(fā)之初是主要用于研究航空人為因素的，用該方法研究硬件、軟件以及環(huán)境的適用性有待考究。此外，還有一些數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可作為報告系統(tǒng)信息分析的工具。

5 小結(jié)

本文針對裝備質(zhì)量與可靠性信息收集、報告、分析、反饋進(jìn)行了初步探索，目的是為了建立具有我國軍工行業(yè)特色的強(qiáng)制/自愿報告系統(tǒng)，系統(tǒng)地討論了信息分類框架、報告內(nèi)容與流程以及系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，為后續(xù)建立信息報告系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。

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［6］孫濤,陳宇.我國航空安全無懲罰自愿報告系統(tǒng)的建設(shè)[J].中國民用航空,2004,5,41：58-60.