空空導(dǎo)彈環(huán)境例行試驗批量及抽樣研究

摘 要：作為檢驗空空導(dǎo)彈生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性的重要手段， 環(huán)境例行試驗被訂購方廣泛采用， 其抽樣方案是承制方和訂購方協(xié)商的重點。 本文首先從相關(guān)國家軍用標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定入手， 基于抽樣檢驗中的接收概率對空空導(dǎo)彈的批量及環(huán)境例行試驗的樣本量進(jìn)行分析。 通過標(biāo)準(zhǔn)分析和定量計算得出， 導(dǎo)彈的生產(chǎn)批量可根據(jù)訂貨量和生產(chǎn)能力確定， 用于環(huán)境例行試驗的樣本量可在參考理論計算值的基礎(chǔ)上適當(dāng)考慮檢驗成本來確定。

關(guān)鍵詞： 空空導(dǎo)彈; 環(huán)境例行試驗; 抽樣檢驗; 使用方風(fēng)險; 生產(chǎn)方風(fēng)險

中圖分類號：TJ760 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號： 1673-5048（2018）05-0085-04[SQ0]

0 引言

空空導(dǎo)彈是從空中發(fā)射、 攻擊空中目標(biāo)的導(dǎo)彈， 是奪取制空權(quán)的主要武器。 空空導(dǎo)彈組成復(fù)雜， 壽命期內(nèi)承受溫度、 濕熱、 低氣壓、 淋雨、 鹽霧、 霉菌、 掛飛振動、 自主飛行振動、 加速度、 著陸沖擊、 發(fā)射沖擊、 電磁等環(huán)境應(yīng)力， 工作環(huán)境惡劣[1]， 設(shè)計定型后的產(chǎn)品除100%進(jìn)行環(huán)境應(yīng)力篩選外， 還要抽樣進(jìn)行例行試驗， 以檢驗生產(chǎn)工藝的波動及質(zhì)量控制的穩(wěn)定性[2-3]。

GJB1405A《裝備質(zhì)量管理術(shù)語》規(guī)定， 例行試驗是指按產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的間隔時間（或批次）、 試驗數(shù)量和試驗項目進(jìn)行的， 用于考核批生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性、 工藝穩(wěn)定性的試驗[4]， 又稱為定期試驗、 型式試驗。 例行試驗包括性能試驗、 環(huán)境試驗、 可靠性試驗、 強度試驗、 使用試驗等， 不同裝備的例行試驗千差萬別， 但性能試驗、 環(huán)境試驗和使用試驗幾乎是各型裝備的必做項目。 性能試驗和使用試驗是通過檢驗產(chǎn)品的專用質(zhì)量特性來考核生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性， 環(huán)境試驗是通過檢查環(huán)境適應(yīng)性這一通用質(zhì)量特性來考核工藝穩(wěn)定性， 常常是訂購方和承制方協(xié)商的重點。

GJB4239《裝備環(huán)境工程通用要求》規(guī)定， 環(huán)境例行試驗是為考核生產(chǎn)過程穩(wěn)定性， 按規(guī)定的環(huán)境項目、 順序及環(huán)境條件， 對批生產(chǎn)中按定期或定數(shù)抽樣抽出的產(chǎn)品進(jìn)行的環(huán)境試驗， 是批生產(chǎn)例行試驗的組成部分[5]。 目前空空導(dǎo)彈的批量大小主要考慮訂貨量和生產(chǎn)能力， 一般從批產(chǎn)品中抽取1～4發(fā)導(dǎo)彈進(jìn)行環(huán)境例行試驗， 訂購方對據(jù)經(jīng)驗確定的批量和樣本量經(jīng)常提出質(zhì)疑， 以下從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、 理論分析等方面進(jìn)行分析。

1 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及型號做法

生產(chǎn)階段的環(huán)境例行試驗由訂購方主導(dǎo)， 訂購方比較認(rèn)可國家軍用標(biāo)準(zhǔn)， 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)僅用來做參考， 故本文主要分析國家軍用標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定。 環(huán)境例行試驗屬于質(zhì)量一致性檢驗， 常常在產(chǎn)品規(guī)范或檢驗驗收標(biāo)準(zhǔn)中有相關(guān)描述。

2005年頒布的GJB356A《空空導(dǎo)彈通用規(guī)范》規(guī)定了空空導(dǎo)彈的通用技術(shù)要求、 質(zhì)量保證規(guī)定和交貨準(zhǔn)備， 其4.4節(jié)中將質(zhì)量一致性檢驗分為交收檢驗和定期檢驗， 并規(guī)定“交收檢驗對產(chǎn)品100%進(jìn)行檢驗。 定期檢驗所需樣品按專用規(guī)范或試驗大綱的規(guī)定從通過驗收檢驗的產(chǎn)品中隨機抽取” [6]， 即該標(biāo)準(zhǔn)未給出定期檢驗的組批和樣本量， 具體由型號專用規(guī)范或例行試驗大綱規(guī)定。 表1列出了類似裝備有關(guān)國家軍用標(biāo)準(zhǔn)中對定期檢驗抽樣的描述。

可以看出， 雖然各標(biāo)準(zhǔn)的描述方式不同， 但都沒有明確生產(chǎn)組批的批量， 對于例行試驗的抽樣也多是由任務(wù)書、 專用規(guī)范、 試驗大綱規(guī)定， 或由訂購方和承制方協(xié)商確定。 事實上， 國內(nèi)不同類型的導(dǎo)彈生產(chǎn)批量確實差異很大， 大多介于50～300發(fā)不等， 抽樣數(shù)量也是千差萬別， 大多介于1～4發(fā)， 與批量大小有關(guān)， 通常樣本量約為批量的1%。

另外， 美國軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-M-8555C- 1984《導(dǎo)彈設(shè)計和構(gòu)造通用規(guī)范》4.9.2抽樣檢驗中規(guī)定， 完成逐個檢驗之后， 由訂購方從首批（最初生產(chǎn)的）10發(fā)中隨機抽取1發(fā)樣品， 隨后的抽取樣品數(shù)如表2所示。 從表2可以看出， 導(dǎo)彈生產(chǎn)中用于例行試驗的抽樣比例（樣本量/批量）并不是一成不變， 隨著批產(chǎn)的穩(wěn)定， 抽樣比例逐漸減少[12]。 下面再從不同批量、 不同樣本量下產(chǎn)品通過檢驗的概率進(jìn)一步論述。

2 理論分析

設(shè)某批導(dǎo)彈的批量為N， 平均每發(fā)導(dǎo)彈通過環(huán)境例行試驗的概率為p， 則本批產(chǎn)品中能通過環(huán)境例行試驗的導(dǎo)彈有Np個， 不能通過環(huán)境例行試驗的導(dǎo)彈有N-Np個。 抽取n個產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境例行試驗， 所有樣品通過試驗才能接收整批產(chǎn)品， 則接收概率P（p）， 即n個產(chǎn)品都通過環(huán)境例行試驗的概率可由以下超幾何分布公式求得[13-14]：

P（p）=NpnN-Np0Nn（1）

式中：Nn=N！n?。∟-n）！。

不同批量N、 樣本量n和概率p下， 按式（1）計算出的結(jié)果示例見表3。

由表3可看出：

a. 在用于環(huán)境例行試驗的樣本量不變的情況下， 批量的大小對環(huán)境例行試驗的結(jié)果影響很小。 如p為0.9、 樣本量為2時， 批量為100時的接收概率為0.809 1，批量為150時的接收概率為0.809 4， 批量為200時的接收概率為0.809 5; p為0.6、 樣本量為3時， 批量為100時的接收概率為0.211 6，批量為150時的接收概率為0.213 1， 批量為200時的接收概率為0.213 8。

b. 在導(dǎo)彈生產(chǎn)的批量不變的情況下， 用于環(huán)境例行試驗的樣本量對環(huán)境例行試驗的結(jié)果影響很大， 用于試驗的樣本量越大， 接收概率越低。 如p為0.9、 批量為150時， 樣本量為1時的接收概率為0.90，樣本量為2時的接收概率為0.809 4， 樣本量為3時的接收概率為0.727 4; p為0.6、 批量為150時， 樣本量為1時的接收概率為0.60，樣本量為2時的接收概率為0.358 4， 樣本量為3時的接收概率為0.213 1。

檢驗中的接收概率是承制方和訂購方都非常關(guān)注的焦點， 如果好的產(chǎn)品在檢驗中的接收概率小， 則通不過檢驗的可能性大， 會使承制方蒙受損失， 常稱為生產(chǎn)方風(fēng)險; 反之， 若差的產(chǎn)品在檢驗中的接收概率較大， 則通過檢驗的可能性大， 會使訂購方蒙受損失， 常稱為使用方風(fēng)險。 從以上分析可看出， 由于檢驗中的接收概率受生產(chǎn)批量影響很小， 導(dǎo)彈生產(chǎn)中的組批可根據(jù)訂購方的訂貨量和承制方的生產(chǎn)能力確定。

那么， 應(yīng)該抽取多少樣本進(jìn)行環(huán)境例行試驗?zāi)兀?/p>

樣本量的確定則應(yīng)盡量滿足： 質(zhì)量好的產(chǎn)品大概率通過檢驗、 質(zhì)量差的產(chǎn)品低概率通過檢驗。 下面通過一個示例來說明。

按技術(shù)要求， 某產(chǎn)品合格率的規(guī)定值（用戶期望裝備達(dá)到的合同指標(biāo)， 是承制方進(jìn)行設(shè)計的依據(jù)）為0.91， 最低可接受值（要求裝備應(yīng)達(dá)到的合同指標(biāo)， 是定型考核或驗證的依據(jù)）為0.67。 假設(shè)導(dǎo)彈的生產(chǎn)按每批100枚， 設(shè)計的抽樣檢驗方案使使用方風(fēng)險在20%左右。 使用方風(fēng)險是訂購方接收不合格品的概率， 一般認(rèn)為合格率小于最低可接受值的產(chǎn)品為不合格， 通過檢驗的概率即使用方風(fēng)險。 另一方面， 合格率不小于規(guī)定值的產(chǎn)品應(yīng)大概率被接收， 通過檢驗被拒收的風(fēng)險為生產(chǎn)方風(fēng)險。 由于空空導(dǎo)彈價格昂貴， 其環(huán)境例行試驗的樣本量一般小于批量的0.1， 所以超幾何分布公式（1）可簡化為[13-14]

P（p）=n0pn（1-p）0=pn（2）

由0.67n≈20%得， n≈4.02， 因樣本量n是整數(shù)， 取n=4時， P（p）=0.201 5， 即使用方風(fēng)險為20.15%。

當(dāng)然， 產(chǎn)品的檢驗驗收不只是訂購方的事， 既然是抽樣檢驗， 承制方也承擔(dān)風(fēng)險， 即使質(zhì)量好的產(chǎn)品也可能在檢驗中被拒收。 將n=4、 p=0.90帶入式（2）得， P（p）=0.685 7， 即當(dāng)樣本量為4時， 合格率達(dá)到規(guī)定值的產(chǎn)品通不過檢驗的概率為1-0.685 7=0.314 3， 即使用方風(fēng)險為31.43%。

實際上， 對于組成復(fù)雜、 價格昂貴的導(dǎo)彈， 理論上的計算值也只用于參考， 因為若環(huán)境例行試驗進(jìn)行耐久振動等對壽命影響較大的試驗后， 就不能再交付訂購方， 而用于環(huán)境例行試驗的導(dǎo)彈成本需由訂購方承擔(dān)， 完全按理論計算值確定環(huán)境例行試驗的樣本量將提升訂購方的檢驗成本。

另外， 以上示例是基于環(huán)境例行試驗的試驗項目和試驗條件合理的假設(shè)下得出的， 即抽出的導(dǎo)彈在檢驗中既不過考核也不欠考核。 實際上， 環(huán)境例行試驗的試驗項目和試驗條件也是訂購方和承制方都關(guān)注的焦點。

3 結(jié) 束 語

綜上所述， 空空導(dǎo)彈及空地導(dǎo)彈、 空艦導(dǎo)彈等類似產(chǎn)品的國家軍用標(biāo)準(zhǔn)中都沒有給出具體的批量和例行試驗的抽樣方案， 抽樣方案多由具體的型號規(guī)范、 試驗大綱確定， 或由訂購方和承制方協(xié)商確定。 通過理論分析可知， 導(dǎo)彈的批量對環(huán)境例行試驗中的使用方風(fēng)險和生產(chǎn)方風(fēng)險影響較小， 實踐中， 可根據(jù)訂貨方的訂貨量和承制方的生產(chǎn)能力確定; 用于環(huán)境例行試驗的樣本量對雙方風(fēng)險影響很大， 可在參考理論計算值的基礎(chǔ)上考慮檢驗成本由雙方協(xié)商確定。

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Research on Batches and Samplesfor Air to Air

Missiles Environmental Routine Test

Li Gencheng

（China Airborne Missile Academy， Luoyang 471009， China）

Abstract： Environmental routine test is an important method adopted widely by the consumer to inspect the manufacturing process stability for air to air missile，the sampling scheme for environmental routine test is the key point discussed by the producer and the consumer. Firstly，the rules of the national military standards are presented，and the missile batches and the number of samples for environmental routine test are analyzed based on the acceptance probability in the sampling inspection. Throughthe standards analysis and quantitative calculation， the following conclusion is gotten：the missile batchescan be determined on the basis of the goods order and the manufacturing capacity，andthe number ofsamples for environmental routine test can be determined on the consideration of the calculated value and the inspection cost.

Key words： air to air missile; environmental routine test; sampling inspection; consumers risk; producers risk