对可靠性维修性设计过程的审核体会
2013-08-15孙帆
孙 帆
(中国特种飞行器研究所,湖北 荆门 448035)
在承担军品任务的组织质量管理体系建设及其内部、外部审核中,可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等6项技术的运用是重要的内容。对6项技术应用情况审核的准确性、深入的程度,是军品质量管理体系审核员审核工作质量的重要标志之一。
通过对6项技术的审核有助于组织相关专业工程技术的推动。一方面可以将标准对6项技术具体要求灌输给广大设计人员,让其逐渐成为思维习惯;另一方面通过审核确保顾客的相关要求得到有效保证,切实提高装备的可靠性。
1 标准要求
2008年ISO 9000系列标准修订换版完成,相应的GB/T 9000系列标准随后也进行了修订换版。总装备部根据其变化后的新要求以及GJB 9001A-2001在实际运行过程中发现的一些不合适或表述不准确的情况,对其进行了修订换版,于2009年发布实施了GJB 9001B-2009。在换版后的GJB 9001B -2009《质量管理体系要求》中,将GJB 9001B-2009中关于“五性”的要求修改为“六性”,即增加了环境适应性要求。具体体现在如下条款中。
GJB 9001B-2009 7.3.1 h) “运用优化设计和可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等专业工程技术进行产品设计和开发。”相关培训教材中明确:在设计和开发过程中,根据产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等要求,运用优化设计和可靠性等专业工程技术,制订并实施可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等大纲或工作计划。也可在质量计划中包括这些内容。
GJB 9001B-2009 7.3.3 g) “适用时,给出可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等设计报告。”相关培训教材中明确:适用时应在设计和开发过程中开展可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性设计,给出可靠性分配、预计、故障模式、影响及危害分析(FMECA)及试验与评价等报告。
GJB 9001B-2009 7.3.4 “顾客要求时,应邀请顾客参加评审。必要时,进行可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性,以及计算机软件、元器件、原材料等专题评审。”必要时,进行可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性以及元器件和计算机软件等专题评审,也可与其他评审一起进行。
2 对标准要求的理解
关于可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等6项技术要求虽然只在设计和开发过程提出,但是由于军品质量管理和可靠性维修性工程本身的特点所决定,可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等6项技术是在装备全寿命周期各个阶段都用的,每一阶段都有其不同的工作内容,而且阶段与阶段之间有着紧密的联系。当然,论证阶段和研制阶段,特别是研制阶段是决定装备固有可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等6项技术的关键时期,有关工程技术应用的重点在这一阶段。相关要求在GJB 9001B-2009 7.3.1提出也是基于这种考虑。
对从事装备论证研究的组织,可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等6项技术应当用于装备的论证工作,以保证装备论证所提出的产品可靠性、维修性要求具有先进性、可行性和协调性;同时,应当对产品功能、可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等进行系统分析,综合权衡,以求最佳的费用效能。
对按照成熟的设计或已经定型的技术状态进行生产的组织,可靠性、维修性工作可统一纳入保证产品符合性质量的工作一起来做,包括严格按规定的品种、规格、技术及工艺等要求对生产过程实施控制。如进行元器件筛选、产品老化以及必要的可靠性、维修性验证试验、采用标准化措施等。相应的审核可依据GJB 9001B-2009 7.5“生产和服务提供”,8.2.4“产品的监视和测量”等统一进行。
此外,组织还应当关注采购和外包过程以及顾客提供的产品是否与分配给该产品的可靠性、维修性要求相符合。
可靠性、维修性都是产品的质量特性。一般情况下,相关的审核应当同考虑产品的其它质量特性一样,融于对组织有关部门或过程的审核之中。
3 确定可靠性、维修性要求
3.1 确定可靠性要求
3.1.1 确定可靠性要求应注意的事项
3.1.1.1 确定可靠性要求时应全面考虑和权衡使用要求、费用、进度、技术水平等因素,使要求尽可能合理、可行。
3.1.1.2 确定可靠性定量要求时,应明确产品的寿命剖面和任务剖面。寿命剖面是描述产品从制造到退役(或报废)这段时间内所经历的事件和环境,任务剖面是描述产品在执行任务过程中所经历的事件和环境。
3.1.1.3 应明确故障判别准则和可靠性指标的验证方法。
3.1.1.4 应明确可靠性指标何时或何阶段应达到。
3.1.1.5 应明确其它假设和约束条件。
3.1.1.6 可靠性要求论证工作的安排应纳入可靠性计划。
3.1.1.7 要求承制方参与或承担的论证工作应在合同中明确。
3.1.2 可靠性工作项目
建立可靠性模型;
可靠性分配;
可靠性预计;
故障模式、影响及危害性分析(FMECA);
故障树分析(FTA);
潜在通路分析(SCA);
电路容差分析;
制定可靠性设计准则;
元器件、零部件和原材料选择与控制;
确定可靠性关键产品;
确定功能测试、包装、贮存、装卸、运输、维修对产品可靠性的影响;
有限元分析;
耐久性分析。
3.1.3 可靠性工作项目选择应注意的事项
确定的可靠性工作项目应与可靠性要求相适应;
选择可靠性工作项目的安排应纳入可靠性计划;
对承制方的可靠性工作项目要求应纳入合同和相关文件。
3.2 确定维修性要求
3.2.1 确定维修性要求应注意的事项
确定维修性要求时应全面考虑和权衡使用要求(包括可靠性要求)、费用、进度、技术水平等因素,使要求尽可能合理、可行;
确定维修性定量要求时,应明确产品的寿命剖面和任务剖面以及考核验证方法;确定的维修性要求中,一般应有测试性要求;要求承制方参与或承担的论证工作应在合同中明确;
维修性要求论证工作应纳入维修性计划。
3.2.2 维修性工作项目
确定维修性要求;
确定维修性工作项目要求;
制定维修性计划;
制定维修性工作计划;
对承制方、转承制方和供应方的监督和控制;
维修性评审;
建立数据收集、分析和纠正措施系统;
建立维修性模型;
维修性分配;
维修性预计;
故障模式及影响分析——维修性信息;
维修性分析;
制定维修性设计准则;
确定维修性关键产品;
对详细的维修保障计划及保障性分析输入的准备;
维修性与测试性验证;
使用维修与信息分析;
使用维修性评估;
使用维修性改进。
3.2.3 维修性工作项目选择应注意的事项
确定的维修性工作项目应与维修性要求相适应;
选择维修性工作项目的安排应纳入维修性计划;
对承制方的可靠性工作项目要求应纳入合同和相关文件。
4 审核要点
在对可靠性维修性设计过程进行审核时,应关注确定维修性要求工作项目及应注意的事项,查阅组织提供的有关文件资料,核对例如可靠性和维修性定量要求是否明确?指标是否协调?是否规定了验证判据和接收准则等情况。
对可靠性、维修性技术应用情况的审核可按以下要点进行,但不能局限于这些要点,所提要点对具体产品也不一定都适用。
4.1 顾客要求审核
顾客对产品的可靠性、维修性定性和定量要求是否已经确定?
结合GJB 9001B-2009 7.2“与顾客有关的过程”或7.3.2“设计和开发输入”的审核,查阅顾客下达的研制任务书、研制总要求或产品设计输入文件、合同等。
GJB 450A-2004《装备可靠性工作通用要求》规定了装备可靠性工作的通用要求和工作项目,是顾客提出可靠性要求和组织开展相应工作的基本依据。事实上GJB 450A-2004已被普遍引用于研制任务书、合同等文件。顾客可能笼统地提出按GJB 450A-2004的一般要求进行可靠性设计,也可能具体地要求组织开展GJB 450A-2004所列举的某些工作项目,如故障模式影响分析、故障树分析、环境应力筛选等,对于前一种情况,组织应与顾客沟通,以明确可靠性工作的具体要求。
GJB 368B-2009《装备维修性工作通用要求》规定了装备维修性的定性定量要求,维修性分配、预计、试验与评定及管理工作的一般准则、程序和方法,是在装备寿命周期各阶段开展维修性工作的基本依据。该标准也已被普遍引用于研制任务书、合同等文件。
4.2 审核策划输出
产品实现或设计和开发的策划是否包括了可靠性、维修性工作内容?
结合GJB 9001B-2009 7.1“产品实现的策划”或7.3.1“设计和开发策划”的审核,查阅产品可靠性大纲或可靠性工作计划、维修性大纲或维修性工作计划。
根据产品的具体情况,大纲或计划可以单独编制,也可以统一纳入产品质量计划。但是如前所述,可靠性、维修性计划不论其形式如何,都应当成为产品实现或设计和开发策划的组成部分。
产品有可靠性、维修性要求,但组织未对可靠性、维修性工作进行策划,或提供不出策划所形成的任何文件资料的,应视为不合格。
4.3 审核大纲或计划
大纲或计划规定的可靠性、维修性工作项目是否已经开展?
结合GJB 9001B-2009 7.3.1“设计和开发策划”和7.3.4“设计和开发评审”的审核,查阅有关文件,或进行必要的现场观测。
4.3.1 可靠性工作
是否建立了可靠性模型?
对可靠性指标是否进行了分配?
可靠性预计作了吗?结果如何?
有没有编制可靠性设计准则?
是否开展了FMECA、FTA等分析技术?
元器件选用是如何保证产品可靠性的?
开展了哪些可靠性试验活动?
是否进行了可靠性评审,或者将可靠性问题列入了产品设计评审的重要内容?
4.3.2 维修性工作
是否编制了产品维修性设计准则或者维修性核对表,将维修性定性要求纳入设计?
对维修性定量指标是否进行了分配和预计?是否进行了维修性评审,或可靠性、维修性评审结合进行?
在审核中如有较充足的时间,可以参考以上介绍过的开展各可靠性、维修性工作项目应当注意的事项,仔细查阅有关文件、记录。
4.3.3 有的情况应明显地视为不合格
产品有可靠性、维修性要求,不能提供任何开展可靠性、维修性工作项目的证据;
FMECA或FTA不是在研制工作早期进行的,分析出的严酷度等级高或可能导致致命事件的零部件未被列为关键件、重要件;
产品有维修性要求,而组织既无通用的维修性设计准则或核对表,又无该产品专用的维修性设计准则或核对表。
4.4 设计输出审核
可靠性、维修性要求是否已经达到?
结合GJB 9001B-2009 7.3.3“设计和开发输出”、7.3.5“设计和开发验证”和7.3.6“设计和开发确认”的审核,查阅有关文件或现场查看,可以提出:
产品可靠性、维修性设计准则是否已落实到产品设计之中?
在产品鉴定试验中是否包括了对可靠性、维修性要求的考核?
是否进行了可靠性、维修性验证试验?结果如何?
是否依据产品研制和(或)外场使用过程中所得到的数据,对其可靠性、维修性进行评估?
考察可靠性指标是否达到时应当注意,装备从研制开始,直到使用后一段时间,其可靠性参数值有一个不断增长的过程(成熟的过程)。这和一般产品功能指标是不同的。验证产品的可靠性应当按规定的时间和方法进行,当条件不具备时应说明理由或用其它方法进行评估。有要求而不验证、不评估,又无其它理由和证据的应视为不合格。
对有可靠性定量要求的产品,研制早期的可靠性预计不能代替可靠性验证。对有维修性定量要求的产品同样如此。
产品维修性的验证与评定在一定程度上说更为复杂,应当按顾客规定的时间和方法,并与顾客协同进行。有要求而不验证、不评定,又无其它理由和证据的应视为不合格。
4.5 纠正和预防措施审核
采取了什么措施改进产品的可靠性和维修性?
结合GJB 9001B-2009 8.4数据分析和8.5改进的审核,查阅相关文件,例如可以提出:
组织是否“建立并运行产品故障报告、分析和纠正措施系统”?
顾客反馈的产品质量信息中,对可靠性、维修性方面的问题是如何处理的?
采取了哪些措施改进产品的可靠性和维修性?
4.6 审核注意事项
审核主要依据GJB 9001B-2009 7.3.1,同时要兼顾其它过程中可靠性、维修性技术的应用;组织如果删减了GJB 9001B-2009 7.3的相关要求,也不能免除组织应依据要求在其他过程运用可靠性、维修性技术的责任;
4.6.1 由于可靠性、维修性和保障性关系极为密切,相关的审核应当结合进行;
4.6.2 组织及其产品的情况可能存在很大差别,对可靠性、维修性技术应用情况的审核一定要实事求是,从实际出发,具体问题具体分析。熟悉可靠性、维修性技术,并正确理解和掌握标准要求是提高审核有效性的基础。
5 结束语
随着军工产品质量管理体系要求的深入推进,这就对质量管理体系审核人员的审核能力及专业知识提出了更高的要求。由于以往对可靠性和维修性的审核重视程度不够,导致武器装备在交付部队后,经常发现由于其可靠性和维修性未达到预期的要求,从而影响其作战任务的执行。为便于质量管理体系内审员的业务水平的提高,尽可能地发现武器装备研制过程中存在或潜在的问题,逐步提高武器装备的可靠性和维修性,为部队提供更为可靠的武器装备。
质量管理体系审核不仅限于质量管理的审核,同时也是技术审核的延伸,审核员不仅要熟练地掌握质量管理体系标准要求,同时还应具备一定的专业知识和实践经验,否则,其审核也只能是流于形式,难以通过审核发现武器装备研制各过程存在的深层次问题。