装备承制单位可靠性系统工程能力评价研究

陈 皓，项华春，李若宁，蔡忠义，董志东

(1.空军工程大学 装备管理与无人机工程学院，陕西 西安 710051；2.空军工程大学 研究生院，陕西 西安 710051；3.空军工程大学 防空反导学院，陕西 西安 710051)

工业革命以来，随着一系列新科技的横空出世，世界各国竞相卷入高速发展的浪潮之中。其中，装备制造业在众多工业技术中演绎着护国基石、中流砥柱的重要角色。可靠性系统工程作为在产品全寿命过程中与故障作斗争、优化装备质量特性的工程技术，在装备使用中发挥了不可磨灭的卓越功绩。着手打造形成军方在装备工作中占主导地位的新格局，基于装备研制生产和部队使用保障等信息，系统展开装备承制单位可靠性系统工程能力评价，完善可靠性系统工程能力评价机制，对于促进装备承制单位可靠性系统工程能力的提升，推动构建军方以战领建、整体持续改进的现代化装备质量管理体系具有重要意义。

1 相关概念

可靠性系统工程(Reliability System Engineering，RSE)最早在20世纪90年代初由我国可靠性工程界开拓者杨为民教授提出并发表论文阐述相关概念，阐明可靠性系统工程是研究与故障作斗争的工程技术[1]，是管理与技术统筹的工程体系。多年以来，可靠性工程这一新兴学科的发展体现出其强大的生命力，可靠性系统工程的理论框架也随之日益完善清晰。可靠性系统工程能力是指在产品寿命周期过程中，组织开展、实施与故障作斗争的工作过程的能力[2]。从广义范围来看，产品从宏观层面来说可以包括各式各类能满足人们使用、能达到既定功能的设备物件，是以使用为目的物品和服务的综合体。大到航空航天工业产品，小到普通电子元器件，在其可靠性设计方面下足功夫才能实现成本上的控制节约，才可以实现产品质量上的安然无忧。从狭义范围来看，可以从装备设备在规定时间、指定条件下达到某种功能的能力视角来研究。产品可靠性越高，对抗故障的能力越强，用户的体验感、评价度越好。

2 国内外研究现状

2.1 国外方面

自20世纪40年代以来，可靠性工程先后经历了萌芽、兴起和形成、成熟发展、深入发展和创新发展等阶段。从检索资料的视角来看，国外关于“承制单位可靠性系统工程能力评价方法与机制”的直接报道和成果寥寥无几。不可否认，这是由于研究内容的特殊性与涉密性所导致，但国外相关做法可为本项目的推进发挥一定的借鉴价值。例如，国外学者Robin Cressent等[3]通过概述可靠性数据库的需求，以实现基于模型的组件故障模式和功能失常行为的描述，通过描述强调了在系统设计过程中集成功能失调性行为数据库(DBD)的好处，分析了主要优势，极大地简化了系统工程活动和可靠性研究之间的交互。另外，国外学者Sanusi[4]认为，可以通过提高数据中心网络拓扑结构的可靠性来提高产品质量，通过分析系统的可靠性、平均失效前时间(MTTF)等可靠性特征来改善可修系统性能，降低生产成本，保证系统工程成功运行，为工程技术人员提供了新的参考借鉴方向。

目前，各大军事强国无不高度重视供应商的评价与选取工作。以美军为例，美军执行承包商自由注册与资格审查的制度。美国国防部在承包商的选择上，会以国防部“承包商中央注册数据库”为范围挑选，并对承包商资质进行审核。美军为承包商建立了动态监管的信息建档名录，承包商名录按季度更新。此办法降低了装备科研生产的准入门槛，最大限度地扩张了竞争范围，实行公平竞争。美军认为，军方作为兵器装备的用户，理应是装备承制单位资格审查的主体。美军十分看重装备承制单位的质量保证能力、技术生产能力、安全保密能力，并对财务会计、政府资产控制等要素进行综合评价，确保供应商有足够的财务能力履行合同。此类因素也是圆满完成采办任务的先决条件。同时，美军将试验鉴定工作融入国防采办全过程中，重点对可靠性等装备质量特性进行充分试验论证，突出装备试验鉴定在装备采办系统工程中的重要地位。

此外，俄罗斯在军品科研生产方面采用的是许可证制度，国防部和国防工业委员会共同负责许可证管理工作，军工产品的研制、生产、维护保养及退役报废都需要有许可证。该制度有利于维护军工行业在改革中的重要地位，保障军品生产质量[5]。

2.2 国内方面

我国可靠性工程领域开端于20世纪60年代，在“两弹一星”研制中，电子元器件和大型工程项目的可靠性得到了重视和发展。20世纪90年代以来，我国对武器装备的可靠性愈发重视，形成了可靠性共性技术研究领域，在民用行业的可靠性工作也取得了一定发展。进入21世纪，可靠性工程在武器装备研制中的地位与成效日益显著。

相关科研机构和学者对可靠性系统工程能力评价开展了研究。20世纪90年代初期，杨为民最早提出了可靠性系统工程的概念，分析了复杂工程系统中展开可靠性系统工程是完全可行的，论述了可靠性系统工程、工程专业综合和全面质量管理之间的关系。国内多数学者对可靠性系统工程的理论体系进行了探究。康锐初步梳理出可靠性系统工程的理论与技术框架，对可靠性系统工程的学科内涵进行了提炼。王靖、康锐[6]依托装备可靠性系统工程能力成熟度框架，为评估和提高可靠性系统工程能力提供了简易的方法，并将可靠性系统工程展开应用于装备维修保障当中，有效提高装备完成任务的能力。

部分学者对评价机制和评价方法的研究展开了初步探索。宋秀毅等[7]从可靠性工程能力评价的管理思路和技术思路等多个方面入手，建立了相应的协调机制和评价模型；刘化深[8]针对目前缺乏通用质量特性功能能力评价体系的问题，提出了一种基于成熟度模型的装备通用质量特性工程能力的评价方法。袁冬根[9]在前人理论研究的基础上对可靠性系统工程能力进行了分类，提出在装备资格审查中引入可靠性系统工程能力评价，构思了评价标准、评价程序和评价的注意事项，论证了建立健全基于推动装备承制单位能力建设的资格审查机制的必要性。

其他一些学者如施劲松[10]关注到理论与实践方面的联系，以国产大飞机C919为例发现了系统组成复杂、经济要求高等方面的薄弱环节，运用可靠性系统工程的技术思路方法对系统进行了优化改善，达到了用户满意的要求。王莉明等[11]学者聚焦提高装备承制单位质量管理能力(提高产品可靠性)，论述了装备制造业与综合国力的密切关系，分析了当前装备制造业质量管理不够成熟、体系方法不够科学等局限之处，提出了加强研发质量管理、深化管理体系实践、打造坚强供应链等可行性方案。

此外，由中国质量协会负责牵头编订的国内首部面向企业可靠性系统工程能力评估的《制造业可靠性系统工程能力成熟度评价准则》社团标准(T/CAQ 10109—2019)，于2019年9月发布。王林波等[12]对该标准进行了分析论述，该标准的制定既满足了当前市场和企业对质量标准的迫切需要，也有效补充了国家现行相关标准体系。此标准为制造业企业可靠性系统工程能力成熟度评价提供了指导，可用于发现企业在推进可靠性工作中存在的优势和不足，明确进一步改进的方向，为持续提升企业可靠性系统工程能力发挥关键作用。

在装备采办模型构建与评价方法上的研究同样具备重要意义。我国装备资格审查制度[13]建立并实施以来，按照“打开大门、设置门槛”的思路，引入竞争机制，打破行业垄断，有效甄别装备承制单位可靠性系统工程能力的高低，促进承制单位自身建设。通过对承制单位承制资格能力进行全面评定，实现“择优”选择承制单位的目的，充分发挥军方推动装备质量建设的主导作用。李利波[14]从承制商评价指标体系入手，构建了由承制厂家资质、装备质量水平、生产技术能力、企业管理运营状况等众多要素为指标的评价体系，运用综合层次分析法和熵权法求取了指标的组合权重，建立了TOPSIS决策模型，并通过示例验证，证明切实可行，为提高装备采购效益提供了具体指导。罗亚民[15]围绕飞行可靠度、平均故障间隔时间(MTBF)等重要质量技术特性为指标构建绩效体系，采用定性、定量分析相结合的评价方法，改进了综合采办绩效的问题。

同时，我军近年来愈发重视装备试验鉴定，装备试验鉴定是通过科学的试验设计组织实施，开展贴近实战环境考核，综合评估装备效能特性，为装备状态鉴定、采办订购、运维保障、改进提升等工作提供支撑。装备研制单位根据试验鉴定给出的综合评价和意见建议，对问题进行分析整改，以便进一步改进提升。贾哲[16]等对武器装备作战试验评估指标体系构建方法进行了深入探究，用于评价装备是否满足包括可靠性在内的众多指标要求和部队使用需求，具有一定的参考价值。在役考核方面，朱闽[17]针对评估指标体系(包括部队适用性、质量稳定性等关键要素)开展了系统的研究，提供了一些理论支撑。

综上所述，现阶段在选取装备承制单位、提升可靠性系统工程能力两大领域研究交集并不多，结合各自领域，通过分析存在的问题并提出改进建议，对进一步研究有重要的指导借鉴意义。相关领域研究现状见表1。

表1 相关领域研究现状

3 存在的差距与必要性分析

3.1 差距与不足

进入新时代，军方提出形成成熟的可靠性评价机制，着力探究可靠性系统工程能力评价，实现以评促改，推进装备承制单位可靠性系统工程能力建设，提升部队装备管理水平。然而，针对装备转型建设发展和实战化训练需求，还存在着一定的差距和不足，主要体现在如下2个方面。

1)一方面，装备承制单位可靠性系统工程能力评价方法不够合理。在当前的装备承制单位可靠性系统工程能力评价中，主要是从可靠性工作计划制定、标准化大纲及其执行、人员、工装设备、技术等方面进行考虑，侧重于质量管理体系的运行、资源以及研制生产等“过程”要素，是承制单位可靠性系统工程能力的内在表现。然而，装备承制单位与一般产品的承制单位相比具有特殊性，一个承制单位可靠性系统工程能力到底如何，应该是通过其生产的装备或产品在部队实际使用中的情况进行反映，这才是承制单位可靠性系统工程能力的外在表现，这些“结果”要素在当前的可靠性系统工程能力评价中尚未体现，当前的评价方法侧重于“过程”要素，没有反映“结果”要素。

2)另一方面，装备承制单位可靠性系统工程能力评价机制不够完善。目前，在装备承制单位资格审查和确定、装备采购合同履行绩效评价等工作中，均涉及装备通用质量特性工程能力评价的相关内容，但这些工作基本是在装备列装部队前开展，属于装备“前半生”，侧重于从技术实力、管理状况、工作过程等角度对承制单位的可靠性工程能力进行正向的评价，而可靠性系统工程能力最终应该在装备和产品上进行体现，装备和产品的用户(部队)反馈结果应该是装备可靠性工程能力重要组成部分，但目前没有形成通过部队实际使用情况对装备承制单位可靠性系统工程能力的反馈评价机制。

3.2 必要性分析

产品的优劣好坏，除了出厂厂家在可靠性维修性等通用质量特性方面下工夫做研究去正向改进之外，更需要充分考虑产品使用方(用户)的需求、评价和体验感，更需要从反向去推动优化改善一些系统工程能力。就民用方面而言，供应商、商业平台非常重视建立健全评价反馈机制，无一不重视用户方面的评价体验。在军队方面而言，同理，武器装备最终是要交付部队供作战使用，部队作为国防力量的主体、兵器装备的合法使用方，其反馈意见必须形成一套成熟完善的系统评价机制。

可靠性工程能力是承制单位保证装备可靠性的基础，在选取装备承制单位过程中，必须充分考虑这一能力要素，科学选取装备承制单位。通过建立评价机制，尤其是通过部队实际使用情况实施反馈评价，用于指导装备承制单位的优选，对促进装备的持续改进和提高部队战斗力具有重要意义。

基于上述论证，适应实战化训练和军队装备转型建设发展需求，构建完善的装备承制单位可靠性系统工程能力评价体系和评价机制，是当前装备质量工作亟需解决的重要问题。

4 综合评价过程想定

为达到以评促建、以评促改的目标，必须构建装备承制单位可靠性系统工程能力综合评价机制，基于可靠性质量形成和装备寿命周期全过程，在入选承制单位名录、承担研制生产任务以及产品交付后，实施可靠性系统工程能力综合评价，不断促进承制单位可靠性工程能力的提升。对装备承制单位可靠性系统工程能力综合评价过程进行了想定，初步确定了评价内容、实际和主体(见图1)。

图1 装备承制单位可靠性系统工程能力综合评价过程

根据评价结果，从资格审查开始到装备交付一定时期后使用情况反馈为一个“评价-改进”周期，当一个周期完成后，进入下一个循环周期，从而推动装备承制单位可靠性系统工程能力的持续提升，主要过程如图2所示。

图2 装备承制单位可靠性系统工程能力持续改进机制

5 结语

本研究提出在军方探索形成合理评价机制的必要性，从几个方面回顾总结了国内外已有研究现状，系统地梳理分析了承制单位的资格审查机制与可靠性系统工程能力特性，为该领域工作的工程研究人员和工程技术人员提供了参考。通过合理分析指出形成成熟的军方主导的可靠性评价机制这一研究领域，后续研究可将可靠性系统工程能力考评结果作为承制单位重要衡量指标，更有针对性地深入探究构建指标体系，采用更加合理的评价方法，确定装备研制、生产等合同商和供应商。对于可靠性系统工程能力强的承制单位予以倾斜，对于能力较差且长期无改进效果的，采取降低订货量、取消承制单位资格等方式予以惩罚，以此达到以评促改、正向鼓励、反向推进的激励目的。