裝備承制單位可靠性系統工程能力評價研究

陳 皓，項華春，李若寧，蔡忠義，董志東

(1.空軍工程大學 裝備管理與無人機工程學院，陜西 西安 710051；2.空軍工程大學 研究生院，陜西 西安 710051；3.空軍工程大學 防空反導學院，陜西 西安 710051)

工業革命以來，隨著一系列新科技的橫空出世，世界各國競相卷入高速發展的浪潮之中。其中，裝備制造業在眾多工業技術中演繹著護國基石、中流砥柱的重要角色。可靠性系統工程作為在產品全壽命過程中與故障作斗爭、優化裝備質量特性的工程技術，在裝備使用中發揮了不可磨滅的卓越功績。著手打造形成軍方在裝備工作中占主導地位的新格局，基于裝備研制生產和部隊使用保障等信息，系統展開裝備承制單位可靠性系統工程能力評價，完善可靠性系統工程能力評價機制，對于促進裝備承制單位可靠性系統工程能力的提升，推動構建軍方以戰領建、整體持續改進的現代化裝備質量管理體系具有重要意義。

1 相關概念

可靠性系統工程(Reliability System Engineering，RSE)最早在20世紀90年代初由我國可靠性工程界開拓者楊為民教授提出并發表論文闡述相關概念，闡明可靠性系統工程是研究與故障作斗爭的工程技術[1]，是管理與技術統籌的工程體系。多年以來，可靠性工程這一新興學科的發展體現出其強大的生命力，可靠性系統工程的理論框架也隨之日益完善清晰。可靠性系統工程能力是指在產品壽命周期過程中，組織開展、實施與故障作斗爭的工作過程的能力[2]。從廣義范圍來看，產品從宏觀層面來說可以包括各式各類能滿足人們使用、能達到既定功能的設備物件，是以使用為目的物品和服務的綜合體。大到航空航天工業產品，小到普通電子元器件，在其可靠性設計方面下足功夫才能實現成本上的控制節約，才可以實現產品質量上的安然無憂。從狹義范圍來看，可以從裝備設備在規定時間、指定條件下達到某種功能的能力視角來研究。產品可靠性越高，對抗故障的能力越強，用戶的體驗感、評價度越好。

2 國內外研究現狀

2.1 國外方面

自20世紀40年代以來，可靠性工程先后經歷了萌芽、興起和形成、成熟發展、深入發展和創新發展等階段。從檢索資料的視角來看，國外關于“承制單位可靠性系統工程能力評價方法與機制”的直接報道和成果寥寥無幾。不可否認，這是由于研究內容的特殊性與涉密性所導致，但國外相關做法可為本項目的推進發揮一定的借鑒價值。例如，國外學者Robin Cressent等[3]通過概述可靠性數據庫的需求，以實現基于模型的組件故障模式和功能失常行為的描述，通過描述強調了在系統設計過程中集成功能失調性行為數據庫(DBD)的好處，分析了主要優勢，極大地簡化了系統工程活動和可靠性研究之間的交互。另外，國外學者Sanusi[4]認為，可以通過提高數據中心網絡拓撲結構的可靠性來提高產品質量，通過分析系統的可靠性、平均失效前時間(MTTF)等可靠性特征來改善可修系統性能，降低生產成本，保證系統工程成功運行，為工程技術人員提供了新的參考借鑒方向。

目前，各大軍事強國無不高度重視供應商的評價與選取工作。以美軍為例，美軍執行承包商自由注冊與資格審查的制度。美國國防部在承包商的選擇上，會以國防部“承包商中央注冊數據庫”為范圍挑選，并對承包商資質進行審核。美軍為承包商建立了動態監管的信息建檔名錄，承包商名錄按季度更新。此辦法降低了裝備科研生產的準入門檻，最大限度地擴張了競爭范圍，實行公平競爭。美軍認為，軍方作為兵器裝備的用戶，理應是裝備承制單位資格審查的主體。美軍十分看重裝備承制單位的質量保證能力、技術生產能力、安全保密能力，并對財務會計、政府資產控制等要素進行綜合評價，確保供應商有足夠的財務能力履行合同。此類因素也是圓滿完成采辦任務的先決條件。同時，美軍將試驗鑒定工作融入國防采辦全過程中，重點對可靠性等裝備質量特性進行充分試驗論證，突出裝備試驗鑒定在裝備采辦系統工程中的重要地位。

此外，俄羅斯在軍品科研生產方面采用的是許可證制度，國防部和國防工業委員會共同負責許可證管理工作，軍工產品的研制、生產、維護保養及退役報廢都需要有許可證。該制度有利于維護軍工行業在改革中的重要地位，保障軍品生產質量[5]。

2.2 國內方面

我國可靠性工程領域開端于20世紀60年代，在“兩彈一星”研制中，電子元器件和大型工程項目的可靠性得到了重視和發展。20世紀90年代以來，我國對武器裝備的可靠性愈發重視，形成了可靠性共性技術研究領域，在民用行業的可靠性工作也取得了一定發展。進入21世紀，可靠性工程在武器裝備研制中的地位與成效日益顯著。

相關科研機構和學者對可靠性系統工程能力評價開展了研究。20世紀90年代初期，楊為民最早提出了可靠性系統工程的概念，分析了復雜工程系統中展開可靠性系統工程是完全可行的，論述了可靠性系統工程、工程專業綜合和全面質量管理之間的關系。國內多數學者對可靠性系統工程的理論體系進行了探究。康銳初步梳理出可靠性系統工程的理論與技術框架，對可靠性系統工程的學科內涵進行了提煉。王靖、康銳[6]依托裝備可靠性系統工程能力成熟度框架，為評估和提高可靠性系統工程能力提供了簡易的方法，并將可靠性系統工程展開應用于裝備維修保障當中，有效提高裝備完成任務的能力。

部分學者對評價機制和評價方法的研究展開了初步探索。宋秀毅等[7]從可靠性工程能力評價的管理思路和技術思路等多個方面入手，建立了相應的協調機制和評價模型；劉化深[8]針對目前缺乏通用質量特性功能能力評價體系的問題，提出了一種基于成熟度模型的裝備通用質量特性工程能力的評價方法。袁冬根[9]在前人理論研究的基礎上對可靠性系統工程能力進行了分類，提出在裝備資格審查中引入可靠性系統工程能力評價，構思了評價標準、評價程序和評價的注意事項，論證了建立健全基于推動裝備承制單位能力建設的資格審查機制的必要性。

其他一些學者如施勁松[10]關注到理論與實踐方面的聯系，以國產大飛機C919為例發現了系統組成復雜、經濟要求高等方面的薄弱環節，運用可靠性系統工程的技術思路方法對系統進行了優化改善，達到了用戶滿意的要求。王莉明等[11]學者聚焦提高裝備承制單位質量管理能力(提高產品可靠性)，論述了裝備制造業與綜合國力的密切關系，分析了當前裝備制造業質量管理不夠成熟、體系方法不夠科學等局限之處，提出了加強研發質量管理、深化管理體系實踐、打造堅強供應鏈等可行性方案。

此外，由中國質量協會負責牽頭編訂的國內首部面向企業可靠性系統工程能力評估的《制造業可靠性系統工程能力成熟度評價準則》社團標準(T/CAQ 10109—2019)，于2019年9月發布。王林波等[12]對該標準進行了分析論述，該標準的制定既滿足了當前市場和企業對質量標準的迫切需要，也有效補充了國家現行相關標準體系。此標準為制造業企業可靠性系統工程能力成熟度評價提供了指導，可用于發現企業在推進可靠性工作中存在的優勢和不足，明確進一步改進的方向，為持續提升企業可靠性系統工程能力發揮關鍵作用。

在裝備采辦模型構建與評價方法上的研究同樣具備重要意義。我國裝備資格審查制度[13]建立并實施以來，按照“打開大門、設置門檻”的思路，引入競爭機制，打破行業壟斷，有效甄別裝備承制單位可靠性系統工程能力的高低，促進承制單位自身建設。通過對承制單位承制資格能力進行全面評定，實現“擇優”選擇承制單位的目的，充分發揮軍方推動裝備質量建設的主導作用。李利波[14]從承制商評價指標體系入手，構建了由承制廠家資質、裝備質量水平、生產技術能力、企業管理運營狀況等眾多要素為指標的評價體系，運用綜合層次分析法和熵權法求取了指標的組合權重，建立了TOPSIS決策模型，并通過示例驗證，證明切實可行，為提高裝備采購效益提供了具體指導。羅亞民[15]圍繞飛行可靠度、平均故障間隔時間(MTBF)等重要質量技術特性為指標構建績效體系，采用定性、定量分析相結合的評價方法，改進了綜合采辦績效的問題。

同時，我軍近年來愈發重視裝備試驗鑒定，裝備試驗鑒定是通過科學的試驗設計組織實施，開展貼近實戰環境考核，綜合評估裝備效能特性，為裝備狀態鑒定、采辦訂購、運維保障、改進提升等工作提供支撐。裝備研制單位根據試驗鑒定給出的綜合評價和意見建議，對問題進行分析整改，以便進一步改進提升。賈哲[16]等對武器裝備作戰試驗評估指標體系構建方法進行了深入探究，用于評價裝備是否滿足包括可靠性在內的眾多指標要求和部隊使用需求，具有一定的參考價值。在役考核方面，朱閩[17]針對評估指標體系(包括部隊適用性、質量穩定性等關鍵要素)開展了系統的研究，提供了一些理論支撐。

綜上所述，現階段在選取裝備承制單位、提升可靠性系統工程能力兩大領域研究交集并不多，結合各自領域，通過分析存在的問題并提出改進建議，對進一步研究有重要的指導借鑒意義。相關領域研究現狀見表1。

表1 相關領域研究現狀

3 存在的差距與必要性分析

3.1 差距與不足

進入新時代，軍方提出形成成熟的可靠性評價機制，著力探究可靠性系統工程能力評價，實現以評促改，推進裝備承制單位可靠性系統工程能力建設，提升部隊裝備管理水平。然而，針對裝備轉型建設發展和實戰化訓練需求，還存在著一定的差距和不足，主要體現在如下2個方面。

1)一方面，裝備承制單位可靠性系統工程能力評價方法不夠合理。在當前的裝備承制單位可靠性系統工程能力評價中，主要是從可靠性工作計劃制定、標準化大綱及其執行、人員、工裝設備、技術等方面進行考慮，側重于質量管理體系的運行、資源以及研制生產等“過程”要素，是承制單位可靠性系統工程能力的內在表現。然而，裝備承制單位與一般產品的承制單位相比具有特殊性，一個承制單位可靠性系統工程能力到底如何，應該是通過其生產的裝備或產品在部隊實際使用中的情況進行反映，這才是承制單位可靠性系統工程能力的外在表現，這些“結果”要素在當前的可靠性系統工程能力評價中尚未體現，當前的評價方法側重于“過程”要素，沒有反映“結果”要素。

2)另一方面，裝備承制單位可靠性系統工程能力評價機制不夠完善。目前，在裝備承制單位資格審查和確定、裝備采購合同履行績效評價等工作中，均涉及裝備通用質量特性工程能力評價的相關內容，但這些工作基本是在裝備列裝部隊前開展，屬于裝備“前半生”，側重于從技術實力、管理狀況、工作過程等角度對承制單位的可靠性工程能力進行正向的評價，而可靠性系統工程能力最終應該在裝備和產品上進行體現，裝備和產品的用戶(部隊)反饋結果應該是裝備可靠性工程能力重要組成部分，但目前沒有形成通過部隊實際使用情況對裝備承制單位可靠性系統工程能力的反饋評價機制。

3.2 必要性分析

產品的優劣好壞，除了出廠廠家在可靠性維修性等通用質量特性方面下工夫做研究去正向改進之外，更需要充分考慮產品使用方(用戶)的需求、評價和體驗感，更需要從反向去推動優化改善一些系統工程能力。就民用方面而言，供應商、商業平臺非常重視建立健全評價反饋機制，無一不重視用戶方面的評價體驗。在軍隊方面而言，同理，武器裝備最終是要交付部隊供作戰使用，部隊作為國防力量的主體、兵器裝備的合法使用方，其反饋意見必須形成一套成熟完善的系統評價機制。

可靠性工程能力是承制單位保證裝備可靠性的基礎，在選取裝備承制單位過程中，必須充分考慮這一能力要素，科學選取裝備承制單位。通過建立評價機制，尤其是通過部隊實際使用情況實施反饋評價，用于指導裝備承制單位的優選，對促進裝備的持續改進和提高部隊戰斗力具有重要意義。

基于上述論證，適應實戰化訓練和軍隊裝備轉型建設發展需求，構建完善的裝備承制單位可靠性系統工程能力評價體系和評價機制，是當前裝備質量工作亟需解決的重要問題。

4 綜合評價過程想定

為達到以評促建、以評促改的目標，必須構建裝備承制單位可靠性系統工程能力綜合評價機制，基于可靠性質量形成和裝備壽命周期全過程，在入選承制單位名錄、承擔研制生產任務以及產品交付后，實施可靠性系統工程能力綜合評價，不斷促進承制單位可靠性工程能力的提升。對裝備承制單位可靠性系統工程能力綜合評價過程進行了想定，初步確定了評價內容、實際和主體(見圖1)。

圖1 裝備承制單位可靠性系統工程能力綜合評價過程

根據評價結果，從資格審查開始到裝備交付一定時期后使用情況反饋為一個“評價-改進”周期，當一個周期完成后，進入下一個循環周期，從而推動裝備承制單位可靠性系統工程能力的持續提升，主要過程如圖2所示。

圖2 裝備承制單位可靠性系統工程能力持續改進機制

5 結語

本研究提出在軍方探索形成合理評價機制的必要性，從幾個方面回顧總結了國內外已有研究現狀，系統地梳理分析了承制單位的資格審查機制與可靠性系統工程能力特性，為該領域工作的工程研究人員和工程技術人員提供了參考。通過合理分析指出形成成熟的軍方主導的可靠性評價機制這一研究領域，后續研究可將可靠性系統工程能力考評結果作為承制單位重要衡量指標，更有針對性地深入探究構建指標體系，采用更加合理的評價方法，確定裝備研制、生產等合同商和供應商。對于可靠性系統工程能力強的承制單位予以傾斜，對于能力較差且長期無改進效果的，采取降低訂貨量、取消承制單位資格等方式予以懲罰，以此達到以評促改、正向鼓勵、反向推進的激勵目的。