武器裝備可靠性工程研究及發展現狀

摘 要：研究武器裝備系統的可靠性工程，分析該系統工程特有的復雜性，通過對現狀的分析使其在業內受到的重視度越來越高。本文對武器裝備技術的可靠性工程進行了細致的探討，提出相應的建議，為研究武器裝備系統是否具有可靠性提供指導。

關鍵詞：武器裝備；可靠性工程；技術

1 引言

研究可靠性工程主要是對產品使用過程中發生的故障進行研究，其目的是為了減少、消滅以及預防故障的發生，提高產品質量和工程技術。可靠性工程屬于工程學科的范圍，具有獨立性。上個世紀50年代末，美國的國防部電子設備可靠性顧問團對外發表報告，第一次提到了可靠性工程，其從產生、發展到逐步成熟經歷了48年的時間。1965年，國際電工委員會（IEC）可靠性專業委員會宣告成立，可靠性工程從此真正成為國際性科技。在1960年左右，電子工業部分對可靠性技術進一步拓展，1980年左右，我國正式頒布了關于可靠性工程技術的基本標準和具體管理方法；可靠性工程技術得到全面推廣，尤其是在現代化的武器裝配大型系統的研發過程中使用最多，國內的工程可靠性技術步入正軌，而且發展迅速。

2 武器裝備的可靠性工程概述

裝備可靠性工程技術主要是圍繞產品可靠性而進行的技術以及管理活動。研究可靠性工程就是對產品故障進行研究，了解其發生發展規律，通過分析、進行試驗作出合理設計，有效控制和減少故障的出現，提高整個產品的可靠性。

2.1 武器裝備可靠性系統工程

武器裝備可靠性工程屬于工程技術范疇，它是指在產品使用周期內對產品故障進行研究的工程技術。它以系統科學理論為指導，使用系統工程方法，對系統與外界的關系以及系統自身的整體性進行研究，對故障產生的原因和規律進行分析，對故障作出判決，并加以修復，合理預測，提前預防，同時把這些原理和方法用于相關的工程技術和管理活動中。可靠性系統工程內容豐富，主要研究內容包括有維修性、可靠性、測試性、故障相關的安全性以及保障性。

2.2 武器裝備系統的可靠性參數

武器裝備系統可靠性維修參數可歸為四大類：與戰備完好性、任務成功性、維修人力費用及保障資源費用有關的參數。

戰備完好性主要是指作戰命令下發后，軍事單位應該具有制定作戰計劃并付諸實施的能力，與之有關的參數有MTBF（平均故障間隔時間）、MTBM（平均維修間隔時間）、MFHBF（平均故障間隔飛行時間）等；任務成功性主要是指任務開始時會指定可用性，系統根據具體任務規定進行工作的能力以及按規定完成工作的概率，與之有關的參數有MCSP（完成任務的成功概率）、MTBCF（致命性故障間的任務時間）等；可靠性、維修性是確定維修人力費用要求的重要因素，與之有關的參數有MTBF、MTBM和MFHBF等，與保障資源費用有關的參數有MTBR（平均拆卸間隔時間）等。

2.3 武器裝備系統的可靠性參數選擇以及指標的確定

1.參數選擇的依據

參數選擇要符合以下幾種情況：

（1）裝備類型，常見的有坦克、艦船、飛機以及相應的設備、系統及其分系統。坦克可選擇平均故障間隔里程（MMBF）、飛機可選擇平均故障間隔飛行小時（MFHBF）等。

（2）裝備的具體使用要求（包括和平期間和戰爭期間、重復或者一次性使用等方式），如果是一次性使用，比如導彈可以只選擇成功率。

（3）裝備可靠性的檢驗方法，主要有廠內進行試驗檢驗（一般適用于合同參數），在外場實際使用進行檢驗等。

2.指標確定的依據和程序

在裝備的不同壽命周期內，其可靠性參數以及指標也是不同的，需要由研制方或者訂購方自行確定，具體分三個階段進行：

（1）戰技指標論證階段，具體內容如下：對新研裝備的需求量進行分析；對現有相似裝備具有的可靠性進行分析；制定初步的新裝備約束條件，例如使用保障、任務剖面以及壽命剖面。最后進行綜合性權衡，選出可靠性高的使用參數，制定出成熟期的實用性強的使用目標。

（2）方案論證確定階段，主要指以使用指標為依據進行可靠性方案分析，并作出設計；以成熟期的具體使用指標為依據，制定出生產和研制階段的具體使用指標，并轉換變成合同指標。

（3）工程研制階段，主要指在使用、故障維修、保障性方案發生變化時，對可靠性指標進行修訂。

3 武器裝備可靠性工程的發展現狀及展望

3.1 相比于絕對意義，可靠性預計結果產生的相對意義更重要

預計并分配可靠性是實現產品可靠性的根本保障，預計并分配可靠性工作的開展是一項基礎性工作，為產品的設計和生產提供可靠性保障，具有指導作用。產品特定的可靠性指標從上到下分為多個不同的層次，需要根據具體層次對可靠性進行落實，保證部分與整體二者的可靠性彼此協調。要保證不會存在薄弱環節，也不能局部產生質量過剩，避免造成浪費。

對可靠性工程進行預計的目的是保證在特定條件下，產品具有可靠性并能夠測算，這是一個綜合性過程，涉及到局部和整體，大小不同的產品，從下到上對不同層次的產品參數可靠性進行預測，對具體的層次涉及能夠符合可靠性指標作出判斷。每一個層次都能符合可靠性要求，整個產品的可靠性才有保障。如果設計不符合分配指標的具體要求，存在設計隱患或者是可靠性低的環節，需要及時糾正，并多次預測，提高產品可靠性，逐步達到真實水平。

3.2 可靠性以及環境試驗需要進一步強化

環境試驗和應力篩選已經實施了好多年，并逐步成熟，很多人都意識到在早期排除故障，進行環境應力篩選試驗非常重要，它能夠幫助產品恢復到原有的可靠性水平。在整機或者插板、元器件等上面施加環境應力，在生產以及裝配過程中產生的工藝缺陷就很容易被激發出來，可以予以修正或者及時更換。換句話說，在產品的正常使用周期內，提前找出隱患，在出廠之前及時修補隱患，而且不是在使用過程中提供售后服務，這種積極主動的采取措施的方式，能夠保證產品質量符合要求，提高產品可靠性。

試驗的根本屬性決定了其不能提升具體產品的可靠性，但是能夠減少產品在具體使用過程中經常發生的故障，通過改進，提高產品的可靠性。所以，進行環境試驗，確定環境應力篩選以及編制試驗大綱一定要到位，保證試驗能夠充分進行，在試驗結束之后能夠查找出項目缺陷，讓試驗能真正發揮作用。

3.3 保障性工作的開展需要進一步深入

武器裝備要保持時刻完好，能夠持續作戰和完成各種訓練任務，這是研制裝備的根本目的。如果裝備出現故障，因為缺乏規范的維修作業，不能提供綜合性保證，使用單位不能自行維修，只能上報研制單位。研制單位接到報告后，委派經驗豐富的維修工程師趕赴現場，查找故障并進行定位，但有可能會出現沒有現成備件的情況，甚至需要去生產現場拆卸部件來維修裝備。發生這種情況就意味著維修工作沒有保障，在設計時沒有考慮到產品的保障性以及維修性。所以在研制型號的過程中要特別重視。

用戶對綜合性的保障能力具有迫切需要，而且裝備的綜合性保障是圍繞用戶進行的，研制單位應該充分利用已有條件，立足具體情況，積極開展工作，提高綜合保障性，對保障問題進行全面而充分的考慮，制定出合理設計，應用于裝備部署，與此同時，根據裝備類型提供合適的匹配資源并保證費用最低，進行保障性裝備設計，確保維修和使用都具有保障方案，合理分配保障資源，為現代戰爭提供便利。

參考文獻

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[2]肖慧鑫，王靜濱. 未來武器裝備可靠性維修性保障性發展趨勢[J]. 國防技術基礎。 2006（04）

[3]何志聰，王冬.提高武器裝備可靠性的工程途徑[J]。 質量與可靠性. 2006（03）

作者簡介

王勇，男，1981年生，本科，工程師。主要從事質量與可靠性工程工作。