可靠性系統(tǒng)工程的理論與技術(shù)結(jié)構(gòu)框架分析

摘 要 簡單對可靠性系統(tǒng)工程整體形成過程進(jìn)行回顧，可靠性系統(tǒng)工程主要以產(chǎn)品有效保障為核心，并充分闡述其概念，將產(chǎn)品發(fā)生及其表現(xiàn)故障等相關(guān)規(guī)律當(dāng)作可靠性系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)，并將可靠性系統(tǒng)工程產(chǎn)生故障前預(yù)防技術(shù)、控制技術(shù)及其修復(fù)技術(shù)當(dāng)作可靠性系統(tǒng)工程技術(shù)基礎(chǔ)，將可靠性系統(tǒng)工程技術(shù)基礎(chǔ)視為應(yīng)用技術(shù)，進(jìn)而有效建立起可靠性系統(tǒng)工程初期理論和技術(shù)模型，從而對可靠性系統(tǒng)工程這一學(xué)科內(nèi)涵進(jìn)行更為細(xì)致描述?？煽啃韵到y(tǒng)工程以新學(xué)科形式展現(xiàn)在我們面前，盡管其定義還不盡完善，但我們?nèi)栽敢饨邮苓@種新的形式，并期待其幫助相關(guān)工程人員利用這一條件來完善工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞 基礎(chǔ)理論；可靠性系統(tǒng)工程；基礎(chǔ)技術(shù)；故障

中圖分類號：F426 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）13-0154-01

本文主要以可靠性系統(tǒng)工程最初構(gòu)成進(jìn)程為根本，并進(jìn)一步論述可靠性系統(tǒng)工程涵義，以此提出相應(yīng)理論機(jī)制及技術(shù)框架，對可靠性系統(tǒng)工程這一學(xué)科遠(yuǎn)景做開端瞻望。

1 回顧可靠性系統(tǒng)工程形成

20世紀(jì)80年代末期，國外在可靠性、維修性及保障性等工程方面發(fā)展迅速。其發(fā)展趨勢體現(xiàn)在如下兩方面：1）RMS指標(biāo)有效綜合；2）RSM工程技術(shù)體系得以綜合。90年代早期，又發(fā)展了并行工程這一新概念。與此同時(shí)，歐洲一些國家也將可靠性工程技術(shù)、維修性工程技術(shù)、維修保障工程技術(shù)等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)綜合，發(fā)展成可信性技術(shù)。

中國在可靠性工程方面源起于20世紀(jì)60年代，中國在可靠性工程方面首先得到發(fā)展的是電子工業(yè)部門。隨后在航空、航天等多個(gè)領(lǐng)域逐漸興起。80年代初期，我國在現(xiàn)代化武器等裝備進(jìn)行研制中已經(jīng)推行并實(shí)施RMS工程，且取得卓越成就。中國不僅汲取國外較為先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，也總結(jié)了自身缺點(diǎn)和不足，以此形成符合我國實(shí)際國情并具有實(shí)踐性RMS工程。20世紀(jì)90年代初期我國提出了可靠性系統(tǒng)工程這一理論框架，從而對我國RMS工程在應(yīng)用與發(fā)展方面進(jìn)行相應(yīng)指導(dǎo)。從那以后，這一理論在經(jīng)過實(shí)踐基礎(chǔ)上得以不斷發(fā)展和完善。作為一門學(xué)科而言，可靠性系統(tǒng)工程必然具備其特有內(nèi)涵。

2 對可靠性系統(tǒng)工程進(jìn)行定義

當(dāng)代質(zhì)量觀顯示，工程裝備質(zhì)量不僅包括裝備功能性，同時(shí)還包括裝備自身可靠性、裝備耐用性、裝備環(huán)境適應(yīng)性、裝備維修性、裝備測試性、裝備保障性以及裝備安全性等裝備所具有的重要屬性。經(jīng)過對這些裝備屬性有效研究與分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，裝備故障不但受裝備性能屬性影響，也與裝備其他屬性脫不開干系。

可靠性系統(tǒng)工程作為一個(gè)科學(xué)體系，是對產(chǎn)品有效過程同產(chǎn)品發(fā)生故障斗爭進(jìn)行有效研究，可靠性系統(tǒng)工程從系統(tǒng)整體性以及系統(tǒng)與外界環(huán)境之間辯證角度進(jìn)行剖析，對產(chǎn)品故障機(jī)制及其發(fā)生規(guī)律，產(chǎn)品發(fā)生故障在預(yù)防方面、控制方面及修復(fù)方面理論和方法進(jìn)行研究，并運(yùn)用相關(guān)理論與機(jī)制開展一系列技術(shù)活動和管理活動等。

可靠性系統(tǒng)工程大體具備整體性、綜合性、擇優(yōu)性與社會性等特征，且各個(gè)特征緊密聯(lián)系、相互影響。整體性指的是可靠性系統(tǒng)作為一個(gè)簡單整體，其自身涵蓋可靠性系統(tǒng)工程同產(chǎn)品在保障方面相關(guān)聯(lián)較為完整且充實(shí)理論和技術(shù)；綜合性指的是可靠性系統(tǒng)工程同時(shí)具備時(shí)間性與空間性，且為二者結(jié)合；擇優(yōu)性指的是可靠性系統(tǒng)具備能夠量化這一目標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進(jìn)行綜合且有效優(yōu)化配置；社會性指的是可靠性系統(tǒng)工程不僅涵蓋系統(tǒng)技術(shù)，也涵蓋了系統(tǒng)管理。

3 可靠性系統(tǒng)工程學(xué)科內(nèi)涵

可靠性系統(tǒng)工程以獨(dú)立學(xué)科形式出現(xiàn)，其內(nèi)涵可以通過基礎(chǔ)理論與技術(shù)以及集成技術(shù)這三個(gè)層次分別進(jìn)行闡述?？煽啃韵到y(tǒng)工程在其基礎(chǔ)理論方面，主要指的是對于系統(tǒng)工程故障規(guī)律合理解釋，其中包含故障發(fā)生及其表現(xiàn)規(guī)律等?？煽啃韵到y(tǒng)工程在其基礎(chǔ)技術(shù)方面主要以可靠性系統(tǒng)工程基礎(chǔ)理論為基礎(chǔ)，進(jìn)而形成故障在預(yù)防、控制及其修復(fù)方面技術(shù)。集成技術(shù)主要以可靠性系統(tǒng)工程基礎(chǔ)理論和可靠性系統(tǒng)工程基礎(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)而形成用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和分析、產(chǎn)品生產(chǎn)保證、產(chǎn)品運(yùn)用和保障、產(chǎn)品試驗(yàn)和評價(jià)、產(chǎn)品綜合論證等應(yīng)用技術(shù)，并以此提高可靠性系統(tǒng)應(yīng)用能力。

3.1 可靠性系統(tǒng)基礎(chǔ)理論

產(chǎn)品正常獨(dú)立運(yùn)行與產(chǎn)品故障發(fā)生均為產(chǎn)品基礎(chǔ)行為，然而一旦產(chǎn)品投入使用，往往無法預(yù)測產(chǎn)品將有怎樣故障產(chǎn)生，未來對產(chǎn)品發(fā)生故障進(jìn)行有效預(yù)防、合理控制并及時(shí)修復(fù)，我們必須掌握產(chǎn)品發(fā)生故障相關(guān)原因及其機(jī)制。若不了解產(chǎn)品發(fā)生故障原因及其機(jī)制同故障變現(xiàn)規(guī)律，我們將無法有效預(yù)防產(chǎn)品發(fā)生故障，且產(chǎn)品故障不能得到技術(shù)解決。

產(chǎn)品發(fā)生故障主要是由產(chǎn)品原材料、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、使用方式、使用環(huán)境以及認(rèn)為因素等原因造成。有效揭示產(chǎn)品故障內(nèi)因和故障外因相互之間耦合作用所導(dǎo)致故障發(fā)生機(jī)制及故障表現(xiàn)規(guī)律對可靠性系統(tǒng)工程研究可謂重中之重。綜合對產(chǎn)品故障發(fā)生原因進(jìn)行考慮，分析故障發(fā)生隨機(jī)性、故障發(fā)生確定性及故障發(fā)生模糊性，揭示故障發(fā)生客觀規(guī)律，便是可靠性系統(tǒng)工程基礎(chǔ)理論。

3.2 可靠性系統(tǒng)工程基礎(chǔ)技術(shù)

可靠性系統(tǒng)工程基礎(chǔ)技術(shù)指的是以故障產(chǎn)生規(guī)律為基礎(chǔ)，進(jìn)一步應(yīng)用故障產(chǎn)生規(guī)律，并發(fā)展其他相關(guān)可利用技術(shù)，這些技術(shù)便構(gòu)成了基礎(chǔ)技術(shù)?？煽啃韵到y(tǒng)工程基礎(chǔ)技術(shù)主要包括產(chǎn)品故障預(yù)防技術(shù)、產(chǎn)品故障控制技術(shù)、產(chǎn)品故障修復(fù)技術(shù)等。

3.3 可靠性系統(tǒng)工程集成技術(shù)

集成技術(shù)指的是將可靠性系統(tǒng)工程基礎(chǔ)理論和可靠性系統(tǒng)工程基礎(chǔ)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而形成用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和分析、產(chǎn)品生產(chǎn)保證、產(chǎn)品運(yùn)用和保障、產(chǎn)品試驗(yàn)和評價(jià)、產(chǎn)品綜合論證等應(yīng)用技術(shù)，并以此提高可靠性系統(tǒng)應(yīng)用能力。例如產(chǎn)品故障屬性設(shè)計(jì)和分析、產(chǎn)品故障屬性度量等。

4 結(jié)束語

可靠性系統(tǒng)工程將產(chǎn)品產(chǎn)生故障有關(guān)機(jī)制與理論及其技術(shù)有機(jī)融合，最后形成一個(gè)可利用、完整理論，使我們對產(chǎn)品發(fā)生故障規(guī)律及其應(yīng)用更充分了解。盡管當(dāng)今科技發(fā)展迅速，但產(chǎn)品故障仍無法完全避免。客觀來講，無論什么產(chǎn)品，一旦投入使用，就無法避免故障產(chǎn)生。在同產(chǎn)品故障作斗爭的過程中，可靠性系統(tǒng)工程理論機(jī)制及其技術(shù)應(yīng)用也將得以穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

黃志偉（1977-），男，江西南昌人，工程師，碩士，從事計(jì)算機(jī)與系統(tǒng)工程、決策支持等問題研究。endprint