裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力評(píng)價(jià)研究

陳 皓，項(xiàng)華春，李若寧，蔡忠義，董志東

(1.空軍工程大學(xué) 裝備管理與無(wú)人機(jī)工程學(xué)院，陜西 西安 710051；2.空軍工程大學(xué) 研究生院，陜西 西安 710051；3.空軍工程大學(xué) 防空反導(dǎo)學(xué)院，陜西 西安 710051)

工業(yè)革命以來，隨著一系列新科技的橫空出世，世界各國(guó)競(jìng)相卷入高速發(fā)展的浪潮之中。其中，裝備制造業(yè)在眾多工業(yè)技術(shù)中演繹著護(hù)國(guó)基石、中流砥柱的重要角色?？煽啃韵到y(tǒng)工程作為在產(chǎn)品全壽命過程中與故障作斗爭(zhēng)、優(yōu)化裝備質(zhì)量特性的工程技術(shù)，在裝備使用中發(fā)揮了不可磨滅的卓越功績(jī)。著手打造形成軍方在裝備工作中占主導(dǎo)地位的新格局，基于裝備研制生產(chǎn)和部隊(duì)使用保障等信息，系統(tǒng)展開裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力評(píng)價(jià)，完善可靠性系統(tǒng)工程能力評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)于促進(jìn)裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力的提升，推動(dòng)構(gòu)建軍方以戰(zhàn)領(lǐng)建、整體持續(xù)改進(jìn)的現(xiàn)代化裝備質(zhì)量管理體系具有重要意義。

1 相關(guān)概念

可靠性系統(tǒng)工程(Reliability System Engineering，RSE)最早在20世紀(jì)90年代初由我國(guó)可靠性工程界開拓者楊為民教授提出并發(fā)表論文闡述相關(guān)概念，闡明可靠性系統(tǒng)工程是研究與故障作斗爭(zhēng)的工程技術(shù)[1]，是管理與技術(shù)統(tǒng)籌的工程體系。多年以來，可靠性工程這一新興學(xué)科的發(fā)展體現(xiàn)出其強(qiáng)大的生命力，可靠性系統(tǒng)工程的理論框架也隨之日益完善清晰?？煽啃韵到y(tǒng)工程能力是指在產(chǎn)品壽命周期過程中，組織開展、實(shí)施與故障作斗爭(zhēng)的工作過程的能力[2]。從廣義范圍來看，產(chǎn)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(dá)到既定功能的設(shè)備物件，是以使用為目的物品和服務(wù)的綜合體。大到航空航天工業(yè)產(chǎn)品，小到普通電子元器件，在其可靠性設(shè)計(jì)方面下足功夫才能實(shí)現(xiàn)成本上的控制節(jié)約，才可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量上的安然無(wú)憂。從狹義范圍來看，可以從裝備設(shè)備在規(guī)定時(shí)間、指定條件下達(dá)到某種功能的能力視角來研究。產(chǎn)品可靠性越高，對(duì)抗故障的能力越強(qiáng)，用戶的體驗(yàn)感、評(píng)價(jià)度越好。

2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外方面

自20世紀(jì)40年代以來，可靠性工程先后經(jīng)歷了萌芽、興起和形成、成熟發(fā)展、深入發(fā)展和創(chuàng)新發(fā)展等階段。從檢索資料的視角來看，國(guó)外關(guān)于“承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力評(píng)價(jià)方法與機(jī)制”的直接報(bào)道和成果寥寥無(wú)幾。不可否認(rèn)，這是由于研究?jī)?nèi)容的特殊性與涉密性所導(dǎo)致，但國(guó)外相關(guān)做法可為本項(xiàng)目的推進(jìn)發(fā)揮一定的借鑒價(jià)值。例如，國(guó)外學(xué)者Robin Cressent等[3]通過概述可靠性數(shù)據(jù)庫(kù)的需求，以實(shí)現(xiàn)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(qiáng)調(diào)了在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中集成功能失調(diào)性行為數(shù)據(jù)庫(kù)(DBD)的好處，分析了主要優(yōu)勢(shì)，極大地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)工程活動(dòng)和可靠性研究之間的交互。另外，國(guó)外學(xué)者Sanusi[4]認(rèn)為，可以通過提高數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可靠性來提高產(chǎn)品質(zhì)量，通過分析系統(tǒng)的可靠性、平均失效前時(shí)間(MTTF)等可靠性特征來改善可修系統(tǒng)性能，降低生產(chǎn)成本，保證系統(tǒng)工程成功運(yùn)行，為工程技術(shù)人員提供了新的參考借鑒方向。

目前，各大軍事強(qiáng)國(guó)無(wú)不高度重視供應(yīng)商的評(píng)價(jià)與選取工作。以美軍為例，美軍執(zhí)行承包商自由注冊(cè)與資格審查的制度。美國(guó)國(guó)防部在承包商的選擇上，會(huì)以國(guó)防部“承包商中央注冊(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)”為范圍挑選，并對(duì)承包商資質(zhì)進(jìn)行審核。美軍為承包商建立了動(dòng)態(tài)監(jiān)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(chǎn)的準(zhǔn)入門檻，最大限度地?cái)U(kuò)張了競(jìng)爭(zhēng)范圍，實(shí)行公平競(jìng)爭(zhēng)。美軍認(rèn)為，軍方作為兵器裝備的用戶，理應(yīng)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(zhì)量保證能力、技術(shù)生產(chǎn)能力、安全保密能力，并對(duì)財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)、政府資產(chǎn)控制等要素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，確保供應(yīng)商有足夠的財(cái)務(wù)能力履行合同。此類因素也是圓滿完成采辦任務(wù)的先決條件。同時(shí)，美軍將試驗(yàn)鑒定工作融入國(guó)防采辦全過程中，重點(diǎn)對(duì)可靠性等裝備質(zhì)量特性進(jìn)行充分試驗(yàn)論證，突出裝備試驗(yàn)鑒定在裝備采辦系統(tǒng)工程中的重要地位。

此外，俄羅斯在軍品科研生產(chǎn)方面采用的是許可證制度，國(guó)防部和國(guó)防工業(yè)委員會(huì)共同負(fù)責(zé)許可證管理工作，軍工產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、維護(hù)保養(yǎng)及退役報(bào)廢都需要有許可證。該制度有利于維護(hù)軍工行業(yè)在改革中的重要地位，保障軍品生產(chǎn)質(zhì)量[5]。

2.2 國(guó)內(nèi)方面

我國(guó)可靠性工程領(lǐng)域開端于20世紀(jì)60年代，在“兩彈一星”研制中，電子元器件和大型工程項(xiàng)目的可靠性得到了重視和發(fā)展。20世紀(jì)90年代以來，我國(guó)對(duì)武器裝備的可靠性愈發(fā)重視，形成了可靠性共性技術(shù)研究領(lǐng)域，在民用行業(yè)的可靠性工作也取得了一定發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)，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(guān)科研機(jī)構(gòu)和學(xué)者對(duì)可靠性系統(tǒng)工程能力評(píng)價(jià)開展了研究。20世紀(jì)90年代初期，楊為民最早提出了可靠性系統(tǒng)工程的概念，分析了復(fù)雜工程系統(tǒng)中展開可靠性系統(tǒng)工程是完全可行的，論述了可靠性系統(tǒng)工程、工程專業(yè)綜合和全面質(zhì)量管理之間的關(guān)系。國(guó)內(nèi)多數(shù)學(xué)者對(duì)可靠性系統(tǒng)工程的理論體系進(jìn)行了探究?？典J初步梳理出可靠性系統(tǒng)工程的理論與技術(shù)框架，對(duì)可靠性系統(tǒng)工程的學(xué)科內(nèi)涵進(jìn)行了提煉。王靖、康銳[6]依托裝備可靠性系統(tǒng)工程能力成熟度框架，為評(píng)估和提高可靠性系統(tǒng)工程能力提供了簡(jiǎn)易的方法，并將可靠性系統(tǒng)工程展開應(yīng)用于裝備維修保障當(dāng)中，有效提高裝備完成任務(wù)的能力。

部分學(xué)者對(duì)評(píng)價(jià)機(jī)制和評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)的管理思路和技術(shù)思路等多個(gè)方面入手，建立了相應(yīng)的協(xié)調(diào)機(jī)制和評(píng)價(jià)模型；劉化深[8]針對(duì)目前缺乏通用質(zhì)量特性功能能力評(píng)價(jià)體系的問題，提出了一種基于成熟度模型的裝備通用質(zhì)量特性工程能力的評(píng)價(jià)方法。袁冬根[9]在前人理論研究的基礎(chǔ)上對(duì)可靠性系統(tǒng)工程能力進(jìn)行了分類，提出在裝備資格審查中引入可靠性系統(tǒng)工程能力評(píng)價(jià)，構(gòu)思了評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)程序和評(píng)價(jià)的注意事項(xiàng)，論證了建立健全基于推動(dòng)裝備承制單位能力建設(shè)的資格審查機(jī)制的必要性。

其他一些學(xué)者如施勁松[10]關(guān)注到理論與實(shí)踐方面的聯(lián)系，以國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919為例發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)組成復(fù)雜、經(jīng)濟(jì)要求高等方面的薄弱環(huán)節(jié)，運(yùn)用可靠性系統(tǒng)工程的技術(shù)思路方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改善，達(dá)到了用戶滿意的要求。王莉明等[11]學(xué)者聚焦提高裝備承制單位質(zhì)量管理能力(提高產(chǎn)品可靠性)，論述了裝備制造業(yè)與綜合國(guó)力的密切關(guān)系，分析了當(dāng)前裝備制造業(yè)質(zhì)量管理不夠成熟、體系方法不夠科學(xué)等局限之處，提出了加強(qiáng)研發(fā)質(zhì)量管理、深化管理體系實(shí)踐、打造堅(jiān)強(qiáng)供應(yīng)鏈等可行性方案。

此外，由中國(guó)質(zhì)量協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)牽頭編訂的國(guó)內(nèi)首部面向企業(yè)可靠性系統(tǒng)工程能力評(píng)估的《制造業(yè)可靠性系統(tǒng)工程能力成熟度評(píng)價(jià)準(zhǔn)則》社團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)(T/CAQ 10109—2019)，于2019年9月發(fā)布。王林波等[12]對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析論述，該標(biāo)準(zhǔn)的制定既滿足了當(dāng)前市場(chǎng)和企業(yè)對(duì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的迫切需要，也有效補(bǔ)充了國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系。此標(biāo)準(zhǔn)為制造業(yè)企業(yè)可靠性系統(tǒng)工程能力成熟度評(píng)價(jià)提供了指導(dǎo)，可用于發(fā)現(xiàn)企業(yè)在推進(jìn)可靠性工作中存在的優(yōu)勢(shì)和不足，明確進(jìn)一步改進(jìn)的方向，為持續(xù)提升企業(yè)可靠性系統(tǒng)工程能力發(fā)揮關(guān)鍵作用。

在裝備采辦模型構(gòu)建與評(píng)價(jià)方法上的研究同樣具備重要意義。我國(guó)裝備資格審查制度[13]建立并實(shí)施以來，按照“打開大門、設(shè)置門檻”的思路，引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，打破行業(yè)壟斷，有效甄別裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力的高低，促進(jìn)承制單位自身建設(shè)。通過對(duì)承制單位承制資格能力進(jìn)行全面評(píng)定，實(shí)現(xiàn)“擇優(yōu)”選擇承制單位的目的，充分發(fā)揮軍方推動(dòng)裝備質(zhì)量建設(shè)的主導(dǎo)作用。李利波[14]從承制商評(píng)價(jià)指標(biāo)體系入手，構(gòu)建了由承制廠家資質(zhì)、裝備質(zhì)量水平、生產(chǎn)技術(shù)能力、企業(yè)管理運(yùn)營(yíng)狀況等眾多要素為指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系，運(yùn)用綜合層次分析法和熵權(quán)法求取了指標(biāo)的組合權(quán)重，建立了TOPSIS決策模型，并通過示例驗(yàn)證，證明切實(shí)可行，為提高裝備采購(gòu)效益提供了具體指導(dǎo)。羅亞民[15]圍繞飛行可靠度、平均故障間隔時(shí)間(MTBF)等重要質(zhì)量技術(shù)特性為指標(biāo)構(gòu)建績(jī)效體系，采用定性、定量分析相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法，改進(jìn)了綜合采辦績(jī)效的問題。

同時(shí)，我軍近年來愈發(fā)重視裝備試驗(yàn)鑒定，裝備試驗(yàn)鑒定是通過科學(xué)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)組織實(shí)施，開展貼近實(shí)戰(zhàn)環(huán)境考核，綜合評(píng)估裝備效能特性，為裝備狀態(tài)鑒定、采辦訂購(gòu)、運(yùn)維保障、改進(jìn)提升等工作提供支撐。裝備研制單位根據(jù)試驗(yàn)鑒定給出的綜合評(píng)價(jià)和意見建議，對(duì)問題進(jìn)行分析整改，以便進(jìn)一步改進(jìn)提升。賈哲[16]等對(duì)武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建方法進(jìn)行了深入探究，用于評(píng)價(jià)裝備是否滿足包括可靠性在內(nèi)的眾多指標(biāo)要求和部隊(duì)使用需求，具有一定的參考價(jià)值。在役考核方面，朱閩[17]針對(duì)評(píng)估指標(biāo)體系(包括部隊(duì)適用性、質(zhì)量穩(wěn)定性等關(guān)鍵要素)開展了系統(tǒng)的研究，提供了一些理論支撐。

綜上所述，現(xiàn)階段在選取裝備承制單位、提升可靠性系統(tǒng)工程能力兩大領(lǐng)域研究交集并不多，結(jié)合各自領(lǐng)域，通過分析存在的問題并提出改進(jìn)建議，對(duì)進(jìn)一步研究有重要的指導(dǎo)借鑒意義。相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀見表1。

表1 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀

3 存在的差距與必要性分析

3.1 差距與不足

進(jìn)入新時(shí)代，軍方提出形成成熟的可靠性評(píng)價(jià)機(jī)制，著力探究可靠性系統(tǒng)工程能力評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)以評(píng)促改，推進(jìn)裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力建設(shè)，提升部隊(duì)裝備管理水平。然而，針對(duì)裝備轉(zhuǎn)型建設(shè)發(fā)展和實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練需求，還存在著一定的差距和不足，主要體現(xiàn)在如下2個(gè)方面。

1)一方面，裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力評(píng)價(jià)方法不夠合理。在當(dāng)前的裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力評(píng)價(jià)中，主要是從可靠性工作計(jì)劃制定、標(biāo)準(zhǔn)化大綱及其執(zhí)行、人員、工裝設(shè)備、技術(shù)等方面進(jìn)行考慮，側(cè)重于質(zhì)量管理體系的運(yùn)行、資源以及研制生產(chǎn)等“過程”要素，是承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力的內(nèi)在表現(xiàn)。然而，裝備承制單位與一般產(chǎn)品的承制單位相比具有特殊性，一個(gè)承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力到底如何，應(yīng)該是通過其生產(chǎn)的裝備或產(chǎn)品在部隊(duì)實(shí)際使用中的情況進(jìn)行反映，這才是承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力的外在表現(xiàn)，這些“結(jié)果”要素在當(dāng)前的可靠性系統(tǒng)工程能力評(píng)價(jià)中尚未體現(xiàn)，當(dāng)前的評(píng)價(jià)方法側(cè)重于“過程”要素，沒有反映“結(jié)果”要素。

2)另一方面，裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力評(píng)價(jià)機(jī)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(gòu)合同履行績(jī)效評(píng)價(jià)等工作中，均涉及裝備通用質(zhì)量特性工程能力評(píng)價(jià)的相關(guān)內(nèi)容，但這些工作基本是在裝備列裝部隊(duì)前開展，屬于裝備“前半生”，側(cè)重于從技術(shù)實(shí)力、管理狀況、工作過程等角度對(duì)承制單位的可靠性工程能力進(jìn)行正向的評(píng)價(jià)，而可靠性系統(tǒng)工程能力最終應(yīng)該在裝備和產(chǎn)品上進(jìn)行體現(xiàn)，裝備和產(chǎn)品的用戶(部隊(duì))反饋結(jié)果應(yīng)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(duì)實(shí)際使用情況對(duì)裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力的反饋評(píng)價(jià)機(jī)制。

3.2 必要性分析

產(chǎn)品的優(yōu)劣好壞，除了出廠廠家在可靠性維修性等通用質(zhì)量特性方面下工夫做研究去正向改進(jìn)之外，更需要充分考慮產(chǎn)品使用方(用戶)的需求、評(píng)價(jià)和體驗(yàn)感，更需要從反向去推動(dòng)優(yōu)化改善一些系統(tǒng)工程能力。就民用方面而言，供應(yīng)商、商業(yè)平臺(tái)非常重視建立健全評(píng)價(jià)反饋機(jī)制，無(wú)一不重視用戶方面的評(píng)價(jià)體驗(yàn)。在軍隊(duì)方面而言，同理，武器裝備最終是要交付部隊(duì)供作戰(zhàn)使用，部隊(duì)作為國(guó)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(tǒng)評(píng)價(jià)機(jī)制。

可靠性工程能力是承制單位保證裝備可靠性的基礎(chǔ)，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(xué)選取裝備承制單位。通過建立評(píng)價(jià)機(jī)制，尤其是通過部隊(duì)實(shí)際使用情況實(shí)施反饋評(píng)價(jià)，用于指導(dǎo)裝備承制單位的優(yōu)選，對(duì)促進(jìn)裝備的持續(xù)改進(jìn)和提高部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力具有重要意義。

基于上述論證，適應(yīng)實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練和軍隊(duì)裝備轉(zhuǎn)型建設(shè)發(fā)展需求，構(gòu)建完善的裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力評(píng)價(jià)體系和評(píng)價(jià)機(jī)制，是當(dāng)前裝備質(zhì)量工作亟需解決的重要問題。

4 綜合評(píng)價(jià)過程想定

為達(dá)到以評(píng)促建、以評(píng)促改的目標(biāo)，必須構(gòu)建裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力綜合評(píng)價(jià)機(jī)制，基于可靠性質(zhì)量形成和裝備壽命周期全過程，在入選承制單位名錄、承擔(dān)研制生產(chǎn)任務(wù)以及產(chǎn)品交付后，實(shí)施可靠性系統(tǒng)工程能力綜合評(píng)價(jià)，不斷促進(jìn)承制單位可靠性工程能力的提升。對(duì)裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力綜合評(píng)價(jià)過程進(jìn)行了想定，初步確定了評(píng)價(jià)內(nèi)容、實(shí)際和主體(見圖1)。

圖1 裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力綜合評(píng)價(jià)過程

根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，從資格審查開始到裝備交付一定時(shí)期后使用情況反饋為一個(gè)“評(píng)價(jià)-改進(jìn)”周期，當(dāng)一個(gè)周期完成后，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)周期，從而推動(dòng)裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力的持續(xù)提升，主要過程如圖2所示。

圖2 裝備承制單位可靠性系統(tǒng)工程能力持續(xù)改進(jìn)機(jī)制

5 結(jié)語(yǔ)

本研究提出在軍方探索形成合理評(píng)價(jià)機(jī)制的必要性，從幾個(gè)方面回顧總結(jié)了國(guó)內(nèi)外已有研究現(xiàn)狀，系統(tǒng)地梳理分析了承制單位的資格審查機(jī)制與可靠性系統(tǒng)工程能力特性，為該領(lǐng)域工作的工程研究人員和工程技術(shù)人員提供了參考。通過合理分析指出形成成熟的軍方主導(dǎo)的可靠性評(píng)價(jià)機(jī)制這一研究領(lǐng)域，后續(xù)研究可將可靠性系統(tǒng)工程能力考評(píng)結(jié)果作為承制單位重要衡量指標(biāo)，更有針對(duì)性地深入探究構(gòu)建指標(biāo)體系，采用更加合理的評(píng)價(jià)方法，確定裝備研制、生產(chǎn)等合同商和供應(yīng)商。對(duì)于可靠性系統(tǒng)工程能力強(qiáng)的承制單位予以傾斜，對(duì)于能力較差且長(zhǎng)期無(wú)改進(jìn)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(dá)到以評(píng)促改、正向鼓勵(lì)、反向推進(jìn)的激勵(lì)目的。