淺析環境鑒定試驗類比分析在型號項目中的應用

陳亮

（中國航空無線電電子研究所，上海 200000）

引言

近幾年來，隨著軍工產品的改進和改型、新研制型號項目越來越多，主機單位對項目研制周期要求緊迫、經費也比較緊張，承研單位面臨著時間、人力、經費等資源緊張的困境，因此承研單位對環境鑒定試驗大綱中規定的部分試驗項目采取少做，甚至免做，提出了借用、簡化等要求，以便于節省周期和成本。一般采取對某些或全部試驗項目出具環境鑒定試驗類比分析報告的計劃，進而替代環境鑒定試驗報告通過鑒定。

關于環境鑒定試驗類比分析應具備什么條件？環境鑒定試驗類比分析報告如何編制且包括哪些內容？如何確保其合理性和科學性？什么情況下可以考慮某些或全部試驗項目的借用類比分析？本文就上述問題進行分析。

1 目的

在軍工項目研制周期緊迫、研制費用緊張等特殊情況下，項目團隊為了確保項目進度而合理地縮減試驗項目，以確保機載電子產品研制工作的順利開展。此時，則需要進行環境鑒定試驗類比分析，與該機載電子產品相似的產品或者其在研制階段已經驗證過的環境試驗情況進行類比分析，確保可以借用相似產品或產品前期環境試驗結論的環境鑒定試驗項目。

2 適用范圍

本文介紹的環境鑒定試驗類比分析僅適用于以下三種情況：

1）其他軍工型號項目已經通過環境鑒定試驗驗證過的機載電子產品或已經在部隊使用驗證的機載電子產品：

2）改進/改型機載電子產品：該產品的環境鑒定試驗項目或部分試驗項目與改進/改型前產品環境鑒定試驗大綱中規定的環境試驗項目相同且環境試驗條件不嚴酷于改進/改型前機載電子產品的環境鑒定試驗條件[5]；

3）在研制階段使用環境鑒定試驗條件進行了環境試驗的產品：其試驗結果合格，質量監督過程規范、試驗實施過程規范且具備完整、有效的環境試驗報告，并且產品在研制階段與設計定型階段的軟硬件技術狀態及生產工藝沒有發生變化。

3 類比分析應用現狀

大部分改進型號，甚至部分新研型號在開展機載電子產品狀態鑒定或設計定型環境鑒定試驗[1]的管理過程中，均存在部分環境試驗項目或全部試驗項目借由改進改型前型號或其他型號產品進行過環境鑒定試驗或環境例行試驗而不再進行，并借用原來的試驗結果。 其合理性和正確性存在較多問題，如：

1）缺失環境鑒定試驗類比分析報告，僅在環境鑒定試驗大綱中或其編制說明或研制總結報告中進行了簡要類比情況說明；

2）環境鑒定試驗類比分析報告中內容不完整，分析的結果不全面，無法確認其正確性和合理性，如霉菌試驗僅對電子產品外表面涂覆工藝進行分析，產品內部的模塊、PCB板等未進行分析；鹽霧試驗僅針對產品局部樣片進行材料和涂覆層分析；濕熱試驗僅針對材料和涂覆層進行分析，完全不考慮產品的功能/性能檢測[2]；高低溫試驗缺乏對產品內部模塊布局變動帶來的熱影響分析；部分產品因由軟件升級或改動，硬件不變而忽視功能/性能指標變化或指標容差帶來的影響等此類問題較多，因此上述環境鑒定試驗類比分析報告從嚴格意義上來講，不能證明新研、改進/改型產品能通過研制合同規定的環境試驗項目；

3）新研型號的產品借用其研制階段摸底試驗結果，該產品沒有按照環境鑒定試驗大綱規定的環境試驗要求完整地實施環境鑒定試驗，便借用在研制階段開展的摸底試驗結果是不合理的，因研制階段的摸底試驗過程中產品的功能性能測試項目、測試方法和合格判據的完整性、合理性缺乏有效控制和監督，摸底試驗過程中的產品技術狀態與定型階段的產品技術狀態、制造工藝較大概率會發生變化，因此其結果缺乏可信性，原則上不允許。

4 類比分析報告編制要求

首先，在編制類比分析報告前，要對被借用的對象進行簡要說明。具體包括被借用機載電子產品應用場合或型號，被借用的環境鑒定試驗項目實施單位及其資質，借用產品使用過程的故障情況，如果只是引用本機載電子產品研制階段進行過的試驗項目結果，則應說明該產品進行試驗的情況。其次可從以下方面進行展開描述：

1）產品硬件技術狀態對比，借用與被借用產品的結構組成、使用材料、元器件及其布置的對比，說明兩者相同或即使有一些差異，對試驗結果的一致性基本無影響；

2）技術指標及其容差對比，兩者功能要求是否一致，兩者的戰技指標及其容差要求是否一致，被借用產品的技術指標和容差要求必須等于或高于借用產品；

3）生產工藝對比，兩者生產工藝是否一致，比如選材、制造工藝等，被借用產品的選材和制造工藝必須等于或高于借用產品；

4）試驗項目和環境試驗條件對比，被借用產品的試驗項目和相應的環境試驗條件和容差必須等于或高于借用產品的試驗條件和容差；

5）失效判據對比，被借用產品的有關失效判據必須等于或嚴格于借用產品的失效判據；

6）驗證用試驗方法對比，被借用產品所用驗證用的試驗方法與借用機載電子產品試驗大綱中規定的試驗方法相同或者更加嚴格；

7）被借用機載電子產品的環境試驗報告有效性分析，將被借用產品的環境試驗報告與借用產品的環境鑒定試驗大綱相應要求進行逐條對比分析，說明其滿足借用條件；

8）被借用機載電子產品使用情況分析（可選），若被借用產品是其他型號已經使用的產品或貨架產品，應分析該機載電子產品在其他型號中經歷的環境能否覆蓋新的使用環境，在此基礎上收集其在其他型號中的使用數據，對其使用情況進行分析，其使用情況應能證明在其他型號中使用狀態良好，滿足使用環境要求；

9）結論，給出借用結論，明確可借用的環境試驗項目和試驗結果。

5 借用應必備的條件

針對環境鑒定試驗類比分析報告編制要求，開展詳細分析及闡述。

5.1 產品硬件技術狀態相同或更優

至少需要滿足下列條件，才能認為兩個機載電子產品的硬件技術狀態相同或更優。

1）使用的元器件、零部件和材料相同或更優；

2）外形尺寸和結構形式相同；

3）組件的布置相同；

4）組成的模塊及接口相同；

5）借用產品與被借用產品的安裝技術狀態相同；

6）具有相同的熱分析特性或更優；

7）具有相同的結構強度剛度分析特性或更優；

8）其他。

借用機載電子產品若采用的部分元器件或材料及其他硬件方面與被借用產品不一致，則需分析新的硬件技術狀態優于被借用產品；或提供在其他型號環境鑒定試驗已通過驗證的結論進行補充說明。

5.2 產品的功能和性能指標要求相同或更低

環境鑒定試驗要求在每項環境試驗項目前、中、后必須對產品的功能/性能技術指標進行檢查和測量。當產品在試驗過程中按照環境鑒定試驗大綱中規定的全部功能和性能技術指標符合合格判據要求時，便可說明該產品通過了各項環境鑒定試驗項目。如果功能/性能項目增加了或者功能/性能項目雖然相同，但是其技術指標或允差與被借用產品要求的不完全一致，出現以上情況時，則無法證明相似產品或產品前期的環境試驗過程中的功能/性能測試數據滿足新研產品的功/性能測試要求，故不允許采信其相似機載電子產品或前期開展的環境試驗結果。

5.3 生產工藝相同或更高

機載電子產品的環境適應性水平既取決于選用的元器件、部件、材料和產品的結構設計，也取決于其生產工藝水平。產品生產工藝的變化，會導致部件之間的連接形式和表面的工藝狀態發生一定的變化等，如：濕熱、霉菌、鹽霧試驗過程中主要考核產品表面的涂覆層和銜接處的表面漆層工藝[4]，若選用的工藝流程和工藝方法不一致，則需考慮環境因素帶來的風險。因此，不能輕易借用相似機載電子產品的環境試驗結果。

5.4 試驗技術條件相同或更低

機載電子產品的環境試驗條件是決定其是否能夠順利通過狀態鑒定或設計定型環境鑒定試驗驗證的關鍵。試驗技術條件越嚴酷，通過試驗的可能性越小。當新研/改進/改型機載電子產品的環境試驗條件相對被借用產品的試驗技術條件嚴酷時，則不允許借用被借用產品的環境試驗結果，若貿然采信被借用產品的試驗結果，很大可能性會將原本無法通過該項試驗的機載電子產品判定其試驗結果合格，如：某型號產品高溫工作試驗要求在+70 ℃下保持6 h（非工作狀態4 h+工作狀態2 h），被借用產品前期的高溫工作試驗進行了在+60℃環境下保持了6 h或者+70 ℃保持了4 h，則無法采用被借用產品的試驗結果，因此不能隨便借用。

5.5 失效判據相同或技術指標更低

環境鑒定試驗大綱中規定的各項環境試驗項目的失效判據也很重要。如機載電子產品的外觀要求，鹽霧試驗允許的表面腐蝕程度，霉菌試驗規定的長霉等級判定要求、產品的功能/性能技術指標允差等要求若比被借用產品要求高，同樣不允許借用相似產品或者其前期的環境試驗結果。

5.6 驗證方法一致或要求更低

機載電子產品在開展環境鑒定試驗過程中，依據的環境試驗技術標準也會對試驗結果產生影響，不同的技術標準，有可能規定的環境試驗條件一樣，但是試驗開展的程序方法不一樣，會導致其試驗結果也不相同。例如淋雨試驗中滴雨試驗，雖然GJB 150.8A-2009對滴雨的高度進行了修訂，該標準中要求雨滴接觸到產品時的速度為9 m/s[3]，而修訂前的GJB 150.8對于滴雨的高度沒有此要求。因此使用這兩種標準規定的試驗方法進行試驗時，試驗結果是不一樣的，因此不能相互借用。

5.7 被借用產品的有效試驗報告

當具備5.1至5.6節要求的情況下，并且可提供被借用產品相應環境試驗項目的有效環境鑒定試驗報告或者被借用產品研制階段的有效環境試驗報告。報告中的數據信息中必須能夠說明產品在開展環境試驗過程中所施加的試驗條件和方法是正確的且滿足標準或大綱規定、開展試驗的單位及人員資質符合要求、試驗設備在檢定有效期內、試件安裝符合標準規定、試驗過程記錄數據和產品功能/性能測試數據準確齊全、故障判據和處理正確等。

5.8 完整準確的類比分析報告

須按照5.1至5.7節對應要求，編制機載電子產品的環境鑒定試驗類比分析報告，并把被借用產品試驗項目的試驗報告作為類比分析報告的附件，形成一份完整的文件，供軍工型號項目專家在狀態鑒定或設計定型會議上參考。

5.1至5.7節要求中，根據不同的環境試驗項目，類比分析的側重點有一定區別。不同的環境試驗項目所施加在產品上的環境應力的方式和影響是不一樣的。如濕熱、鹽霧和霉菌，俗稱三防試驗，這三項試驗更關注產品的所選用的材料、表面涂覆工藝和和異種材料的接觸情況；沖擊、振動試驗等力學試驗則更關注機載電子產品的結構狀態，因此需根據各項環境試驗項目的特點，關注重點內容進行類比分析。

6 總結

型號項目狀態鑒定或設計定型環境鑒定試驗大綱中的全部或部分試驗項目的借用，確實可以節省資源，縮短研制周期、降低試驗成本，但從理論到實際應用時，依然存在一些問題。個人建議如下：

1）若借用被借用機載電子產品環境鑒定或環境例行試驗項目結論時，務必按照4和5節要求編制環境鑒定試驗類比分析報告，可重點從產品軟硬件技術狀態、工藝處理過程和試驗技術條件三個方面重點進行分析；

2）不提倡借用電子產品在研制階段開展的環境適應性研制試驗或摸底試驗結論，若當準備借用機載電子產品前期研制階段的試驗結果時，需嚴格審查產品的軟硬件技術狀態、試驗技術條件、功能和性能檢測項目、制造工藝、性能指標允差、試驗技術標準、失效判據等因素，確認是否與被借用機載電子產品一致，并編制類比分析報告；

3）加強型號研制過程中產品開展各類環境試驗的管控措施，尤其是各類研制試驗或摸底試驗的實施計劃、試驗報告、實驗室資質(一般要求具備中國合格評定國家認可委員會CNAS和中國國防科技工業實驗室認可委員會DILAC資質的實驗室)、質量監控狀態、產品技術狀態等，為后續開展環境試驗類比分析奠定良好基礎；

4）加強型號項目團隊對環境鑒定試驗類比分析工作內容及在項目定型階段的重要性和合理性的認知。