1. 前言

在GJB 9001C質(zhì)量管理體系要求中對通用質(zhì)量特性提出了明確的要求。通常來說通用質(zhì)量特性包括了可靠性、維修性、測試性、保障性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性這六個方面，簡稱“六性"。開展通用質(zhì)量特性工作究竟包含哪些具體的項(xiàng)目？“六性"工作中具體的定量和定性指標(biāo)又有哪些？“六性"的各項(xiàng)指標(biāo)又如何驗(yàn)證呢？通用質(zhì)量特性是一個系統(tǒng)、全面、具體的工作，本文重點(diǎn)對“六性"的定量指標(biāo)的分析與驗(yàn)證進(jìn)行初步論述。

2. 概述

軍工裝備大多具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)型眾多、零/部件數(shù)量龐大和設(shè)計(jì)更改周期長等特點(diǎn)，這對軍工裝備產(chǎn)品質(zhì)量的保證與改進(jìn)提出了很大的挑戰(zhàn)。軍工裝備的通用質(zhì)量特性定量與定性評估，對于軍工裝備研制企業(yè)和都非常重要。裝備通用質(zhì)量特性評估方法各有側(cè)重，如GJB 9001C側(cè)重從質(zhì)量管理體系進(jìn)行評估，產(chǎn)品使用方側(cè)重從試驗(yàn)運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行評估。無論哪種評估方法，都是以通用質(zhì)量特性定量及定性指標(biāo)做為參照以判定是否滿足要求。本文基于軍工裝備的特點(diǎn)，目的是對通用質(zhì)量特性中可靠性、維修性、測試性、保障性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性定量及定性指標(biāo)進(jìn)行分析梳理，提出相應(yīng)的定量指標(biāo)及定性要求，明確定量指標(biāo)的適用范圍及驗(yàn)證時機(jī)，并最終形成軍工裝備通用質(zhì)量特性定量要求分析研究報告及工作項(xiàng)目要求分析報告。

3. “六性"工作參考的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和術(shù)語

3.1. “六性"的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

可靠性、維修性、測試性、保障性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)有如下幾個：

1) GJB 368裝備維修性工作通用要求

2) GJB 450裝備可靠性工作通用要求

3) GJB 451可靠性維修性保障性術(shù)語

4) GJB 900裝備安全性工作通用要求

5) GJB 1405A 裝備質(zhì)量管理術(shù)語

6) GJB 1909裝備可靠性維修性保障性要求論證

7) GJB 2547裝備測試性工作通用要求

8) GJB 3872裝備綜合保障通用要求

9) GJB 4279裝備環(huán)境工程通用要求

3.2. “六性"的相關(guān)術(shù)語

l 可靠性（2.32 reliability GJB 1405A）——產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。

l 維修性（2.33 maintainability GJB 1405A）——產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的能力。

l 保障性（2.35 supportability GJB 1405A）——裝備的設(shè)計(jì)特性和計(jì)劃的保障資源滿足平時戰(zhàn)備和戰(zhàn)時使用要求的能力。

l 測試性（3.1 GJB 2547）——產(chǎn)品能及時準(zhǔn)確地確定其狀態(tài)（工作、不可工作或性能下降）并隔離其內(nèi)部故障的一種設(shè)計(jì)特性。

l 安全性（2.34 safety GJB 1405A）——不導(dǎo)致人員傷亡、危害健康及環(huán)境，不給設(shè)備或財產(chǎn)造成破壞或損失的能力。

l 環(huán)境適應(yīng)性（3.2 GJB 4239）——裝備（產(chǎn)品）在其壽命期預(yù)計(jì)可能遇到的各種環(huán)境的作用下能實(shí)現(xiàn)其所有預(yù)定功能和性能和（或）不被破壞的能力，是裝備（產(chǎn)品）的重要質(zhì)量特性之一。

l 質(zhì)量的定義：一組固有特性滿足要求的程度。

注1：術(shù)語“質(zhì)量"可使用形容詞如差、好或優(yōu)秀來修飾。

注2：“固有的"（其反義是“賦予的"）是指本來就有的，尤其是的特性

l 要求的定義：明示的、通常隱含的或必須履行的需求或期望。

注1：“通常隱含"是指組織、顧客和其他相關(guān)方的慣例或一般做法，所以考慮的需求或期望是不言而喻的。

注2：特定要求可使用修飾詞表示，如產(chǎn)品要求、質(zhì)量要求、顧客要求。

注3：規(guī)定要求是經(jīng)明示的要求，如在文件中闡明。

注4：要求可由不同相關(guān)方提出。

4. “六性"定量要求分析與驗(yàn)證

4.1. 可靠性定量指標(biāo)

4.1.1. 指標(biāo)名稱

根據(jù)不同裝備的研制及使用階段的特點(diǎn)以及用戶關(guān)注的特性，梳理出重要的可靠性定量指標(biāo)如下：

1)平均故障間隔時間（MTBF）：可修復(fù)產(chǎn)品的一種基本可靠性參數(shù)，其定義為在規(guī)定的條件下規(guī)定的時間內(nèi)，產(chǎn)品壽命單位總數(shù)與故障總次數(shù)之比。

2)平均致命故障間隔時間（MTBCF）：與任務(wù)有關(guān)的一種可靠性參數(shù)，其定義為在規(guī)定的一系列任務(wù)剖面中，產(chǎn)品任務(wù)總時間與致命故障總數(shù)之比。

3)總壽命（SLL）：在規(guī)定條件下，產(chǎn)品從開始使用到報廢的壽命單位數(shù)。

4)首翻期（TTFO）：在規(guī)定條件下，產(chǎn)品從開始使用到大修的壽命單位數(shù)。

5)翻修間隔期限（TBO）：在規(guī)定條件下，產(chǎn)品從開始使用到報廢的壽命單位數(shù)與翻修次數(shù)的比值。

4.1.2. 適用范圍

可靠性定量指標(biāo)的適用范圍見下表1。

表1 可靠性定量指標(biāo)適用范圍

4.1.3. 驗(yàn)證階段及方法

軍工裝備的可靠性定量指標(biāo)應(yīng)采用可靠性預(yù)計(jì)、內(nèi)場試驗(yàn)和外場試驗(yàn)或驗(yàn)證相結(jié)合的辦法進(jìn)行考核。按照國際慣例，可靠性指標(biāo)的考核只考核低可接受值。

a)可靠性預(yù)計(jì)

在軍工裝備方案階段及詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，可根據(jù)GJB/Z 299C-2006《電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊》對整機(jī)、分系統(tǒng)及部件的MTBF值進(jìn)行預(yù)計(jì)，以評估當(dāng)前階段的設(shè)計(jì)是否滿足可靠性指標(biāo)定量要求，并找出設(shè)計(jì)中的可靠性薄弱環(huán)節(jié)，采取必要的改進(jìn)措施。

b)外場驗(yàn)證

據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，軍工裝備整機(jī)、核心部件、功能系統(tǒng)以及因受條件限制不能在內(nèi)場進(jìn)行試驗(yàn)的設(shè)備的可靠性指標(biāo)均宜采用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“外場驗(yàn)證"方法進(jìn)行考核，一般應(yīng)在設(shè)計(jì)定型以后部隊(duì)試用2～4年內(nèi)完成（具體時間可在型號的《驗(yàn)證大綱》中規(guī)定）。外場驗(yàn)證的主要原則如下：

1)應(yīng)在部隊(duì)的真實(shí)使用環(huán)境和保障條件下結(jié)合部隊(duì)的試用進(jìn)行驗(yàn)證；

2)驗(yàn)證前，使用方和研制方共同制定詳細(xì)的驗(yàn)證大綱或驗(yàn)證計(jì)劃；

3)應(yīng)建立驗(yàn)證的組織機(jī)構(gòu)，包括領(lǐng)導(dǎo)小組和驗(yàn)證工作小組，領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)可靠性外場驗(yàn)證過程中的領(lǐng)導(dǎo)工作，驗(yàn)證作小組負(fù)責(zé)可靠性外場驗(yàn)證的組織實(shí)施工作；

4)驗(yàn)證應(yīng)使用計(jì)定型后并經(jīng)過一定時間的試用且基本剔除了早期故障的軍工裝備，驗(yàn)證的樣本數(shù)、累計(jì)運(yùn)行時間、單機(jī)累計(jì)運(yùn)行時間均應(yīng)有相關(guān)規(guī)定。

c)可靠性鑒定試驗(yàn)

軍工裝備采用設(shè)計(jì)定型前完成可靠性鑒定試驗(yàn)的辦法考核，見下表2。

表2 可靠性鑒定試驗(yàn)基本要求

d)可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)

軍工裝備交付前的試驗(yàn)既是供方的產(chǎn)品調(diào)整試驗(yàn)，也是需方的產(chǎn)品驗(yàn)收試驗(yàn)。調(diào)整試驗(yàn)雖然也能初步檢查軍工裝備整體的可靠性狀況，但無法取得需方滿意的置信度。因此，需方有可能在具備試驗(yàn)條件的情況下對批生產(chǎn)的重要設(shè)備進(jìn)行可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)。

e)壽命及翻修期驗(yàn)證

考慮到軍工裝備一般均可更換，因此軍工裝備使用壽命一般指機(jī)體結(jié)構(gòu)壽命，有兩個主要指標(biāo)：一是著眼于實(shí)際使用載荷作用下的疲勞壽命，二是著眼于腐蝕介質(zhì)環(huán)境作用下的材料壽命。目前，確定整機(jī)壽命的方法主要是經(jīng)驗(yàn)法。國內(nèi)主要根據(jù)軍工裝備自然淘汰的統(tǒng)計(jì)和部分裝備的實(shí)踐、大修的經(jīng)歷來確定總壽命和翻修間隔。針對電子設(shè)備，可采用加速壽命試驗(yàn)的方式確定部件壽命，從而對部件更換周期進(jìn)行評估。

4.2. 維修性定量指標(biāo)

4.2.1. 指標(biāo)名稱

根據(jù)軍工裝備研制及使用階段的特點(diǎn)以及用戶關(guān)注的特性，梳理維修性定量指標(biāo)如下：

1)平均修復(fù)時間（MTTR）：產(chǎn)品維修性的一種基本參數(shù)，其定義為在規(guī)定的條件下和規(guī)定的期間內(nèi)，產(chǎn)品在規(guī)定的維修級別上，修復(fù)性維修總時間與該級別上被修復(fù)產(chǎn)品的故障總數(shù)之比。

2)最大修復(fù)時間（MTR）：產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定維修度所需的修復(fù)時間。

3)重要部件更換時間（MCRT）：在規(guī)定的條件下，為接近、拆卸和檢查重要部件（如發(fā)動機(jī)、螺旋槳、減速器等）并使其達(dá)到可使用狀態(tài)所需的時間。

4.2.2. 適用范圍

維修性定量指標(biāo)的適用范圍見下表3。

表3 維修性定量指標(biāo)適用范圍

4.2.3. 驗(yàn)證階段及方法

軍工裝備整機(jī)、核心部件、功能系統(tǒng)以及電子設(shè)備的維修性指標(biāo)均宜采用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“外場驗(yàn)證"辦法進(jìn)行考核，一般應(yīng)在設(shè)計(jì)定型以后部隊(duì)試用2-4年內(nèi)完成（具體時間可在型號的《驗(yàn)證大綱》中規(guī)定）。外場驗(yàn)證應(yīng)遵循的原則同可靠性驗(yàn)證。

a) 維修性預(yù)計(jì)

在軍工裝備方案階段及詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，可根據(jù)GJB/Z 57-94《維修性分配與預(yù)計(jì)手冊》對整機(jī)、分系統(tǒng)及部件的MTTR值進(jìn)行預(yù)計(jì)，以評估當(dāng)前階段的設(shè)計(jì)是否滿足維修性指標(biāo)定量要求，并找出設(shè)計(jì)中的可靠性薄弱環(huán)節(jié)，采取必要的改進(jìn)措施。

b) MTTR驗(yàn)證(基層級)

系統(tǒng)級設(shè)備的MTTR（平均修復(fù)時間）驗(yàn)證樣本量宜按故障發(fā)生的實(shí)際次數(shù)統(tǒng)計(jì)，但一般不應(yīng)少于50次。如果統(tǒng)計(jì)的故障次數(shù)太少，可以考慮適當(dāng)設(shè)置模擬故障。如果規(guī)定采用固定樣本量進(jìn)行維修性驗(yàn)證，則應(yīng)采用按比例分層抽樣法確定外場可更換單元的維修作業(yè)樣本量，其模型如下：

式中：

N_i ——第i個外場可更換單元的維修作業(yè)樣本量；

N——系統(tǒng)或設(shè)備的維修作業(yè)樣本量；

C_Pi ——第i個外場可更換單元的故障分?jǐn)偮?，由下式?jīng)Q定

式中：

λ_i——第i個外場可更換單元的故障率，1/h；

k——系統(tǒng)或設(shè)備所含可更換單元總數(shù)。

c) 整機(jī)的維修性驗(yàn)證（基層級）

軍工裝備整機(jī)的維修性驗(yàn)證宜與整機(jī)可靠性外場驗(yàn)證同步進(jìn)行。一般說來，統(tǒng)計(jì)可靠性外場驗(yàn)證期間的自然故障和維修作業(yè)時間，能基本滿足整機(jī)的維修作業(yè)樣本量要求。

4.3. 測試性定量指標(biāo)

4.3.1. 指標(biāo)名稱

根據(jù)軍工裝備研制及使用階段的特點(diǎn)及用戶關(guān)注的特性，梳理測試性定量指標(biāo)如下：

1) 故障檢測率（FDR）：用規(guī)定的方法正確檢測到的故障數(shù)與故障總數(shù)之比，用百分?jǐn)?shù)表示。

2) 故障隔離率（FIR）：用規(guī)定的方法將檢測到的故障正確隔離到不大于規(guī)定模糊度的故障數(shù)與檢測到的故障數(shù)之比，用百分?jǐn)?shù)表示。

3) 虛警率（FAR）：在規(guī)定的期間內(nèi)發(fā)生的虛警數(shù)與同一期間內(nèi)故障指示總數(shù)之比，用百分?jǐn)?shù)表示。

4.3.2. 適用范圍

測試性定量指標(biāo)的適用范圍見下表4。

表4 測試性定量指標(biāo)適用范圍

4.3.3. 驗(yàn)證階段及方法

根據(jù)軍工裝備的特點(diǎn)及復(fù)雜性，對不同層次的產(chǎn)品，其測試性驗(yàn)證的類型和時機(jī)也不同，測試性驗(yàn)證包括測試性演示和測試性評定。

測試性演示(Testability Demonstration)這是在設(shè)計(jì)定型或生產(chǎn)定型時，或在試驗(yàn)期間所進(jìn)行的測試性驗(yàn)證，以判定產(chǎn)品是否達(dá)到規(guī)定的測試性要求。測試性演示應(yīng)在盡量模擬實(shí)際使用的測試環(huán)境中進(jìn)行。它一般以承制方為主，訂購方審查演示方案并參加演示過程。對于整機(jī)及系統(tǒng)級的測試性要求應(yīng)在試驗(yàn)過程中利用樣機(jī)進(jìn)行外場驗(yàn)證；對于設(shè)備或LRU 級的測試性要求在野戰(zhàn)級進(jìn)行驗(yàn)證，它在工程樣機(jī)上通過在模擬實(shí)際使用環(huán)境下對被測單元注入故障進(jìn)行驗(yàn)證。

測試性評定(Testability Evaluation)這是在使用階段，通過獲取外場數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析來評價產(chǎn)品的測試性是否達(dá)到規(guī)定的目標(biāo)值要求。這是由訂購方完成的工作，對外場維修級別的測試性要求進(jìn)行評價。BIT的虛警率要求通常在投入外場使用后進(jìn)行評定。

由于測試性與維修性、可靠性密切相關(guān)，因此，測試性驗(yàn)證可與維修性驗(yàn)證、可靠性試驗(yàn)和性能試驗(yàn)相結(jié)合，取得可用于測試性評估的數(shù)據(jù)，以避免不必要的重復(fù)工作，特別是與維修性驗(yàn)證通常結(jié)合在一起進(jìn)行。但是，這種結(jié)合一般只是在某些項(xiàng)目上結(jié)合，它不能取代測試性驗(yàn)證試驗(yàn)。為了進(jìn)行測試性驗(yàn)證，必須制定測試性驗(yàn)證計(jì)劃、規(guī)定驗(yàn)證要求，對測試性試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評估。

a) 故障檢測率和故障隔離率的驗(yàn)證

本節(jié)介紹一種常用的測試性驗(yàn)證方法——列表法。它通過注入故障進(jìn)行驗(yàn)證，通常用于驗(yàn)證機(jī)載系統(tǒng)或設(shè)備的故障檢測率r_FD和故障隔離率r_FI。

故障注入可以通過引入有故障的元器件，或使引線開路、元器件短路，或使被測單元失調(diào)等方法來實(shí)現(xiàn)。模擬故障樣本的選擇及分配可按GJB 2072-94的附錄B或MIL-STD-471A的A10.4、A10.5的規(guī)定實(shí)施。對每個模擬故障應(yīng)進(jìn)行分析，以確定它是否能真實(shí)反映產(chǎn)品的故障。同時，還應(yīng)對每個模擬故障進(jìn)行分析，以確定產(chǎn)品的BIT、外部測試設(shè)備或人工測試完成外場級故障隔離的模糊度以及野戰(zhàn)級、后方級故障隔離的模糊度，并把上述分析結(jié)果填入產(chǎn)品測試性驗(yàn)證及評定表，如表5所示。

表5 測試性驗(yàn)證及評定表

根據(jù)表5中列出的信息，可以分別計(jì)算故障檢測率r_FD和BIT、外部測試設(shè)備和人工測試的故障隔離率（r_FI）在外場級、野戰(zhàn)級和后方級的觀測值，驗(yàn)證這些測試性參數(shù)值是否滿足規(guī)定要求。

計(jì)算故障檢測率公式：

式中：r_FD——故障檢測率；

N_FD——檢測出的故障數(shù)；

N——模擬故障總數(shù)。

計(jì)算故障隔離率公式：

式中：r_FIBL——BIT故障隔離率（模糊度≤L）；

r_FIEL——外部測試設(shè)備故障隔離率（模糊度≤L）；

r_FIML——人工測試故障隔離率（模糊度≤L）；

n_B——BIT隔離的故障數(shù)；

n_M——人工測試隔離的故障數(shù)；

N_FD——被檢測出的故障數(shù)，等于N_B、N_E、N_M三者之和。

b) 虛警率的驗(yàn)證

由于影響虛警率的因素很多，外場使用的虛警率遠(yuǎn)高于試驗(yàn)驗(yàn)證值。因此，虛警率的驗(yàn)證一般均在外場試驗(yàn)期間或者在裝備投入服役后驗(yàn)證。此外，還可利用可靠性試驗(yàn)、性能試驗(yàn)得出的虛警數(shù)據(jù)對虛警率進(jìn)行驗(yàn)證。

下面介紹一種近似的驗(yàn)證方法。它基于虛警率定義為每24工作小時內(nèi)虛警數(shù)的平均值。

1) 確定驗(yàn)證試驗(yàn)中設(shè)備的累積工作時間T，它包括性能試驗(yàn)與可靠性試驗(yàn)時間，當(dāng)要求在使用試驗(yàn)結(jié)束前結(jié)束試驗(yàn)驗(yàn)證時，虛警率驗(yàn)證應(yīng)在承制方的可靠性試驗(yàn)完了時結(jié)束。

2) 計(jì)算期望的虛警數(shù)N_F：

式中：N_FS——規(guī)定虛警數(shù)的平均值(按每24小時設(shè)備工作時間計(jì)算)；

T——被測單元的累積工作時間。

3) 利用下式驗(yàn)證是否滿足規(guī)定要求：

式中：N_FA—試驗(yàn)取得的虛警數(shù)觀測值。

4.4. 保障性定量指標(biāo)

4.4.1. 指標(biāo)名稱

根據(jù)軍工裝備研制及使用階段的特點(diǎn)及用戶關(guān)注的特性，梳理保障性定量指標(biāo)如下：

1) 使用可用度（A_O）：與能工作時間和不能工作時間有關(guān)的一種可用性參數(shù)，其定義為產(chǎn)品的能工作時間與能工作時間、不能工作時間的和之比。

2) 固有可用度（A₁）：僅與工作時間和修復(fù)性維修時間有關(guān)的一種可用性參數(shù)，其定義為產(chǎn)品的平均故障間隔時間與平均故障間隔時間和平均修復(fù)時間的和之比。

3) 任務(wù)前準(zhǔn)備時間（STTM）：為使裝備進(jìn)入任務(wù)狀態(tài)所需的準(zhǔn)備時間，通常包括戰(zhàn)備裝備的啟封、檢修等時間。它是保障時間的組成部分。

4) 裝備完好率（MRR）：能夠隨時執(zhí)行任務(wù)的完好裝備數(shù)與實(shí)有裝備數(shù)之比，通常用百分?jǐn)?shù)表示。主要用以衡量裝備的技術(shù)現(xiàn)狀和管理水平，以及裝備對作戰(zhàn)、訓(xùn)練、執(zhí)勤的可能保障程度。

5) 能執(zhí)行任務(wù)率（MCR）：裝備在規(guī)定的期間內(nèi)至少能夠執(zhí)行一項(xiàng)規(guī)定任務(wù)的時間與其由作戰(zhàn)部隊(duì)控制下的總時間之比。它為能執(zhí)行全部任務(wù)率與能執(zhí)行部分任務(wù)率之和。

6) 利用率（UR）：裝備在規(guī)定的日歷期間內(nèi)所使用的平均壽命單位數(shù)或執(zhí)行的平均任務(wù)次數(shù)，如飛機(jī)的出動架次率。

4.4.2. 適用范圍

保障性定量指標(biāo)的適用范圍見下表6。

表6 保障性定量指標(biāo)適用范圍 

4.4.3. 驗(yàn)證階段及方法

a) 驗(yàn)證階段

保障性試驗(yàn)與評價貫穿于型號的整個壽命期，在不同階段有不同的重點(diǎn)和目標(biāo)。保障性試驗(yàn)與評價的總目標(biāo)是：

1) 提供在預(yù)計(jì)的戰(zhàn)爭狀態(tài)下裝備系統(tǒng)保障性的保證；

2) 檢查所開發(fā)的系統(tǒng)保障是否有能力達(dá)到既定的系統(tǒng)戰(zhàn)備完好性水平；

3) 檢查系統(tǒng)戰(zhàn)備完好性目標(biāo)是否能在使用期內(nèi)平時和戰(zhàn)時使用率下實(shí)現(xiàn)。

為了充分利用有限的資源，應(yīng)在產(chǎn)品總的試驗(yàn)與評價大綱中充分考慮綜合后勤保障的有關(guān)內(nèi)容，充分利用其他試驗(yàn)工作的結(jié)果實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。

試驗(yàn)與評價分為兩大類型，即研制試驗(yàn)與評價、使用試驗(yàn)與評價。表7給出了在各個不同階段的研制試驗(yàn)與評價、使用試驗(yàn)與評價工作中的產(chǎn)品綜合保障目標(biāo)。

表7 保障性試驗(yàn)與評價目標(biāo)

由上表可見，研制試驗(yàn)與評價主要是一些工程試驗(yàn)，利用這些工程試驗(yàn)的結(jié)果來找出問題及解決問題的方法，通過設(shè)計(jì)手段來真正解決這些問題，從而使得裝備的保障性得以提高，使得保障系統(tǒng)的效能有所提高，使裝備與其保障系統(tǒng)能相互匹配。

研制試驗(yàn)與評價工作主要在模擬環(huán)境下進(jìn)行，其大多數(shù)工作是由承制方負(fù)責(zé)完成的。

使用試驗(yàn)與評價主要是一些統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)，利用這些統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)來評價裝備所達(dá)到的保障性水平，評價保障系統(tǒng)的效能，找出保障性水平與要求存在的差距，或驗(yàn)證裝備系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了規(guī)定的戰(zhàn)備完好性要求和保障性要求。

使用試驗(yàn)與評價工作通常由獨(dú)立于訂購方和承制方的第三方來進(jìn)行，一般在外場實(shí)際環(huán)境中進(jìn)行。

b) 試驗(yàn)方法

應(yīng)根據(jù)不同的目的選擇適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)方法：

1) 在只有原理或試驗(yàn)型樣機(jī)時，主要目標(biāo)是評價原理的正確性、尋找各種設(shè)計(jì)缺陷以便找出糾正措施時，應(yīng)采用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方式；

2) 在評價裝備的保障性水平和保障系統(tǒng)的效能時，采用外場環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)。

c) 評價方法

應(yīng)根據(jù)不同的目的選擇不同的評價方法，評價可分為定性評價和定量評價兩種。

當(dāng)主要目的是尋找設(shè)計(jì)缺陷時，一般應(yīng)采用定性評價方法；找出設(shè)計(jì)所存在的缺陷，并對造成缺陷的原因進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的分析，從而找出消除這些缺陷的方法。

當(dāng)主要目的是評價裝備的保障性水平和保障系統(tǒng)的效能時，則要采用定量評價方法，指出裝備現(xiàn)有的保障性水平和保障系統(tǒng)的效能，指出是否已經(jīng)滿足了規(guī)定的要求，指出與要求之間存在的差距。

4.5. 安全性定量指標(biāo)

4.5.1. 指標(biāo)名稱

根據(jù)軍工裝備研制及使用階段的特點(diǎn)及用戶關(guān)注的特性，梳理安全性定量指標(biāo)如下：

1) 發(fā)生災(zāi)難的事件概率（P_Ⅰ）：軍工裝備發(fā)生災(zāi)難性故障導(dǎo)致墜毀或空中解體的概率，一般要求＜1×10^-9。

2) 發(fā)生嚴(yán)重的事件概率（P_Ⅱ）：軍工裝備發(fā)生嚴(yán)重故障導(dǎo)致飛機(jī)遭到嚴(yán)重?fù)p壞（如發(fā)動機(jī)失效等），可能導(dǎo)致墜毀，一般要求＜1×10^-7。

3) 絕緣電阻：絕緣物在規(guī)定條件下的直流電阻，是電氣設(shè)備和電氣線路最基本的絕緣指標(biāo)，一般要求＞500MΩ。

4) 泄漏電流：在*的情況下，流入大地或電路中外部導(dǎo)電部分的電流，一般要求＜2mA。

4.5.2. 適用范圍

安全性定量指標(biāo)的適用范圍見下表8。

表8 安全性定量指標(biāo)適用范圍

4.5.3. 驗(yàn)證階段及方法

軍工裝備在論證階段、方案階段、工程研制階段、生產(chǎn)定型階段及使用階段均需開展相關(guān)的驗(yàn)證工作。主要如下：

1) 論證階段根據(jù)相似產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)，并考慮新研制產(chǎn)品的特點(diǎn)對安全性要求進(jìn)行驗(yàn)證與評估，保證安全性要求的正確與完整，并且在技術(shù)上是可驗(yàn)證的。通過驗(yàn)證決定在產(chǎn)品壽命周期中可能要放棄的某些安全性要求，最終確定安全性的驗(yàn)證要求，形成安全性驗(yàn)證要求文件；

2) 方案階段主要的安全性驗(yàn)證工作是對安全性工作計(jì)劃進(jìn)行評審驗(yàn)證，參與軍工裝備方案設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和新部件、分系統(tǒng)的試制與試驗(yàn)，結(jié)合模型樣機(jī)或原理樣機(jī)的研制進(jìn)行安全性試驗(yàn)驗(yàn)證，確定安全性要求是否合理，確保安全性關(guān)鍵技術(shù)已解決，安全性工作計(jì)劃切實(shí)可行；

3) 工程研制階段主要的安全性驗(yàn)證工作首先是對安全性工作計(jì)劃進(jìn)行評審，如果某個產(chǎn)品有多個轉(zhuǎn)承制方，通常應(yīng)有綜合的安全性工作計(jì)劃，以協(xié)調(diào)各轉(zhuǎn)承制方和承制方的安全性工作。其次對設(shè)計(jì)進(jìn)行安全性評審，以確保已經(jīng)滿足安全性要求，并保證已經(jīng)消除或控制了以前識別出的危險；然后對所有試驗(yàn)進(jìn)行評審，以確保不會引入新的危險；最后將本階段中進(jìn)行的安全性驗(yàn)證工作記錄成文；

4) 生產(chǎn)定型階段安全性驗(yàn)證工作的主要目的是驗(yàn)證是否按批準(zhǔn)的規(guī)范和設(shè)計(jì)文件生產(chǎn)滿足安全性要求的產(chǎn)品。在該階段必須對生產(chǎn)過程進(jìn)行安全性控制和檢查，評審所提出的各種工程建議對安全性的影響；

5) 在使用階段使用方要做的安全性驗(yàn)證工作主要是定期進(jìn)行安全性評審，確定已發(fā)現(xiàn)問題的范圍（是否在所有的現(xiàn)役系統(tǒng)中都存在）和發(fā)生的頻率；同時對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，以確定設(shè)計(jì)和使用、維修以及應(yīng)急規(guī)程是否恰當(dāng)。

a) 部件安全性驗(yàn)證

部件安全性試驗(yàn)應(yīng)在部件設(shè)計(jì)階段開展，或由部件供應(yīng)商自行開展并提交相關(guān)測試報告。部件安全性試驗(yàn)項(xiàng)目包括但不限于絕緣電阻、泄漏電流、介電強(qiáng)度、過壓欠壓保護(hù)等。部件安全性試驗(yàn)方法應(yīng)參考相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，如飛機(jī)電氣系統(tǒng)中用電設(shè)備應(yīng)依據(jù)GJB 181B-2012《飛機(jī)供電特性》中規(guī)定的要求開展安全性驗(yàn)證工作。

b) 整機(jī)安全性驗(yàn)證

針對特定損失事件或事故后果發(fā)生的概率（或頻率）提出的定量要求，為明確并在工程中落實(shí)安全性定量要求，通常需要依據(jù)一定規(guī)則建立工程模型，即概率安全性模型，而對此類安全性目標(biāo)的驗(yàn)證活動，通?？刹捎酶怕曙L(fēng)險評價（PRA）或故障樹分析（FTA）方法。

概率風(fēng)險評價（PRA）是最有代表性的量化安全性評價方法之一，它是一種識別與評估復(fù)雜系統(tǒng)風(fēng)險的結(jié)構(gòu)化、集成化的邏輯分析方法，綜合運(yùn)用事件樹、故障樹等方法構(gòu)建出風(fēng)險事件鏈模型，集成工程各類定性和定量信息（如試驗(yàn)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場數(shù)據(jù)、專家判斷等）進(jìn)行模型量化與不確定性分析，從而合理地預(yù)測系統(tǒng)的風(fēng)險水平，分析影響風(fēng)險的關(guān)鍵因素，為復(fù)雜系統(tǒng)壽命周期內(nèi)的風(fēng)險管理提供決策支持。通過構(gòu)建系統(tǒng)概率安全性模型，實(shí)施定性或定量分析，識別系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，評價系統(tǒng)的安全性水平，支持系統(tǒng)全壽命周期的改進(jìn)和工程決策。概率風(fēng)險評價主要適用于大型復(fù)雜系統(tǒng)，如飛機(jī)等。概率風(fēng)險評價可以在研制不同階段開展。在不同階段實(shí)施，重點(diǎn)不同。研制和使用不同階段PRA實(shí)施重點(diǎn)見表9。

表9 各階段PRA實(shí)施重點(diǎn)

故障樹分析（FTA）以一個不希望的故障事件（或?yàn)?zāi)難性的危險）即頂事件作為分析的目標(biāo)，通過自上向下的嚴(yán)格按層次的故障因果邏輯分析，逐層找出故障事件的必要而充分的直接原因，最終找出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有原因和原因組合。在具備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)時計(jì)算出頂事件發(fā)生概率和底事件重要度定量指標(biāo)。利用FTA 進(jìn)行安全性量化評估時，將安全性概率指標(biāo)要求的逆事件作為頂事件進(jìn)行故障樹建模，逐級進(jìn)行分解，獲取層次產(chǎn)品故障數(shù)據(jù)后，量化評估安全性概率指標(biāo)是否得到滿足。FTA 的基本步驟如圖1所示。

圖1 FTA基本步驟

4.6. 環(huán)境適應(yīng)性定量指標(biāo)

4.6.1. 指標(biāo)名稱

根據(jù)軍工裝備研制及使用階段的特點(diǎn)及用戶關(guān)注的特性，常見的環(huán)境適應(yīng)性定量指標(biāo)如下：

1) 低氣壓（高度）試驗(yàn)；

2) 高溫試驗(yàn)；

3) 低溫試驗(yàn)；

4) 溫度沖擊試驗(yàn)；

5) 太陽輻射試驗(yàn)；

6) 淋雨試驗(yàn)；

7) 濕熱試驗(yàn)；

8) 沖擊試驗(yàn)；

9) 振動試驗(yàn)；

4.6.2. 適用范圍

環(huán)境適應(yīng)性定量指標(biāo)的適用范圍見下表10。

表10 環(huán)境適應(yīng)性定量指標(biāo)適用范圍

4.6.3. 驗(yàn)證階段及方法

a) 工程研制階段

在軍工裝備工程研制階段，為驗(yàn)證設(shè)計(jì)措施的有效性，需要開展大量的研制試驗(yàn)，包括環(huán)境摸底試驗(yàn)、可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)等。

環(huán)境摸底試驗(yàn)可能需要反復(fù)做，在本階段是例行試驗(yàn)。可以在流程中發(fā)現(xiàn)可能存在的性能指標(biāo)或質(zhì)量方面的問題，從而加以糾正。例行試驗(yàn)的報告或記錄也是用作進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)、制造和交付管理中的可追溯的重要信息。例行試驗(yàn)通常是選擇最關(guān)鍵的的指標(biāo)來進(jìn)行測試，而不一定會驗(yàn)證戰(zhàn)技指標(biāo)要求的所有項(xiàng)目。環(huán)境摸底試驗(yàn)對象一般為部件，目的是在部件設(shè)計(jì)階段盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的環(huán)境適應(yīng)性薄弱環(huán)境，采取糾正措施，提高部件的可靠性。

b) 生產(chǎn)定型階段

在軍工裝備鑒定階段需要開展完成環(huán)境鑒定試驗(yàn)。鑒定試驗(yàn)需在用戶單位代表的參與下完成，以驗(yàn)證環(huán)境適應(yīng)性是否達(dá)到鑒定要求，是否滿足用戶的使用需求。環(huán)境鑒定試驗(yàn)應(yīng)優(yōu)先在獨(dú)立于訂購方和承制方的第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，承擔(dān)環(huán)境鑒定試驗(yàn)的單位應(yīng)通過資格認(rèn)證和計(jì)量認(rèn)證。

環(huán)境鑒定試驗(yàn)主要注意要點(diǎn)如下：

1) 為檢測被試品防護(hù)裝置的有效性，應(yīng)確保服役中使用的插頭、外罩和檢測板處在便于測試的位置，且在操作時處于正常（防護(hù)或未加防護(hù)）方式；

2) 在被試品上的正常電氣連接和機(jī)械連接，若試驗(yàn)中不需要（例如試件不工作），則用模擬接頭（按現(xiàn)場/載體使用進(jìn)行連接和防護(hù)）代替，以確保試驗(yàn)真實(shí)；

3) 若被試品包括數(shù)個具有完整功能的獨(dú)立單元，則可對各單元分別進(jìn)行試驗(yàn)。若對各單元一并進(jìn)行試驗(yàn)，且機(jī)械、電氣和射頻連接接口允許時，則各單元間及單元與試驗(yàn)箱內(nèi)壁間至少應(yīng)保持150mm的距離，以確?？諝饽苷Ｑh(huán)；

4) 進(jìn)行振動、沖擊試驗(yàn)時，將專用夾具剛性固定在振動臺附加臺面上，然后將被試品按實(shí)際使用狀態(tài)和規(guī)定軸向安裝在專用夾具上。在夾具與被試品連接位置附近安裝控制用傳感器，振動試驗(yàn)采用多點(diǎn)平均控制方式，沖擊試驗(yàn)采用單點(diǎn)控制方式；

5) 試驗(yàn)前、中、后測試均應(yīng)在質(zhì)量工程師、第三方測試機(jī)構(gòu)人員的監(jiān)督下進(jìn)行，所有試驗(yàn)記錄需由用戶單位代表確認(rèn)。

c) 試驗(yàn)項(xiàng)目及方法

環(huán)境摸底試驗(yàn)一般只需開展高低溫、濕熱試驗(yàn)即可，而轉(zhuǎn)階段環(huán)境試驗(yàn)及環(huán)境鑒定試驗(yàn)則應(yīng)考慮到整機(jī)、分系統(tǒng)及部件在各種環(huán)境條件下的適應(yīng)性，因此試驗(yàn)項(xiàng)目較多，其試驗(yàn)項(xiàng)目、要求及試驗(yàn)順序見下表11。

表11 環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目和順序

5. 總結(jié)

綜上所述是裝備的通用質(zhì)量特性中定量指標(biāo)的要求和驗(yàn)證方法。通過可靠性、維修性、測試性、保障性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性幾個方面的工作開展和驗(yàn)證，可以保證軍工裝備在各研制階段的順利實(shí)施，并使得該裝備的產(chǎn)品質(zhì)量得到有效的控制。