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标准解读 | 装备通用质量特性的标准与内涵

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2025-02-22 10:02:26   点击量:817

“通用质量特性”是什么?

自20世纪80年代初我国全套引进美国军用标准后,在武器装备研制方面,也学习和借鉴了美国军用标准中的工程管理标准。明显的结果之一是,改变了过去那种单纯追求武器装备功能和性能的做法,而把可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等相关质量特性也作为武器装备的重要特性来对待,并成为武器装备工程管理的重要内容。这些特性是几乎所有武器装备产品研制过程中要解决和控制的共性问题,因此称为“通用质量特性”,相应的工程称为“通用专业工程”。
GJB 9001B-2009《质量管理体系要求》对装备质量特性中的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性等主要内容(统称装备“六性”)提出了要求,这是装备“六性”概念和要求中最早的标准。法规和标准对通用质量特性的具体要求与发展变化情况如下表所示。

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“通用质量特性”相关国家军用标准?

通用专业工程的标准比较多,各专业分别形成一个专业标准体系。经过梳理,常用的“六性”国家军用标准(包括可靠性标准、维修性标准、保障性标准、测试性标准、安全性标准、环境适应性标准)共计约有200余项。这些标准属于国家军用标准体系中的通用基础类标准,具体规定了装备“六性”的技术与管理工作要求。
其中,GJB 451B-2021《可靠性维修性保障性术语》、GJB 450B-2021 《装备可靠性工作通用要求》GJB 368B-2009 《装备维修性工作通用要求》、GJB 900A-2012 《装备安全性工作通用要求》、GJB 2547A-2012 《装备测试性工作通用要求》、GJB 3872A-2022《装备综合保障通用要求》、GJB 4239A-2022《装备环境工程通用要求》,是进行可靠性、维修性、安全性、测试性、保障性和环境适应性的顶层标准,这些标准规定了新装备在研制阶段可靠性、维修性等专业工程项目的通用要求和工作项目,是指导新装备专业工程项目工作的基本依据。
为了帮助大家更好理解掌握装备通用质量特性相关标准的内容与要求,下面对通用质量特性的内涵解读如下:


No.1

可靠性


定义:产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。

产品可靠性定义的要素是三个规定:“规定条件”“规定时间”“规定功能”。

定义中“规定条件”包括所处的环境条件和使用的工作条件。例如同一型号的汽车在高速公路和在崎岖的山路上行驶,其可靠性的表现就不大一样,要谈论产品的可靠生必须指明规定的条件是什么。

定义中“规定时间”是指产品规定了的任务时间,即产品使用或工作的时间。随着产品任务时间的增加,产品出现故障的概率将增加,而产品的可靠性将下降。因此,谈论产品的可靠性离不开规定的任务时间。例如,一辆汽车在在刚刚开和用了5年后相比,它出故障的概率显然大了很多。

定义中“规定功能“是指产品规定的必须具备的功能及其技术指标。所要求产品功能的多少和其技术指标的高低,直接影响到产品可靠性指标的高低。例如,电风扇的主要功能有转叶、摇头、定时,那么确定的功能是三者都要,还是仅需要转叶能转能够吹风,所得出的可靠性指标是大不一样的。如果产品在执行规定功能的过程中出现了影响功能的故障,产品具有的功能特性如速度、精度、射程等也就失去意义,产品将不能完成规定的任务。


No.2

维修性


定义:产品在规定的条件下和规定的时间内,按规定的程序和方法进行维修时,保持或恢复到规定状态的能力。
产品维修性定义的要素包含三个规定:“规定条件”“规定时间”“规定程序和方法”。
定义中“规定条件”是指维修的机构和场所(如工厂或维修基地、专门的修理车间、修理场所以及修理现场等),以及相应的人员与设备、设施、工具、备件、技术资料等资源。 
定义中“规定时间”是指规定维修时间。定义中“规定程序和方法”是指按技术文件规定的工作类型(工作内容)、步骤、方法。
在这些约束条件下完成维修,即保持或恢复产品规定状态的能力(或可能性)就是维修性。
维修性主要表示维修的难易程度,如果某种产品的维修难度高,那么当出现故障时,修理的时间和成本将非常高,这可能导致无法及时恢复产品或重大财务损失。
维修性不仅决定于产品本身,如部位是否容易达到、零部件能否互换、检测是否容易等,而且还决定于与维修有关的其他因素,如维修人员的素质、维修的设施、维修方式和方法以及组织管理水平等。
“维修”包括:修复性维修(排除故障维修);预防性维修;保养(维护);战场损伤修复等内容。    


No.3

测试性


定义:产品能及时、准确地确定其状态(可工作、不可工作或性能下降程度),并隔离其内部故障的一种能力。
在维修中常常需要检测、隔离故障,进行检验等测试活动。因此,系统能否及时、准确地检测、隔离故障,确定其状态,即系统测试方面的特性通常也被认为是维修性的一个方面。随着武器系统的复杂化、高技术化,系统的测试特性逐渐成为一种独立的质量特性——测试性。
测试性的三大内涵:
1.确定状态。对选定的产品参数进行连续或周期性观测,以确定产品是否在规定的范围内工作。并通过监测的参数,分析判断性能是否下降。确定出产品的状态或运行的状态。
2.检测故障。通过故障检测,确定产品是否存在故障。
3.隔离故障。对产品的故障进行隔离,把故障定位到实施修理可更换的产品组成单元上。

No.4

保障性

定义:装备的设计特性和计划的保障资源满足平时的战备完好性和战时的使用强度要求的能力。
1.保障性定义
定义中“装备的设计特性”是指装备本身与保障有关的各种特性,主要包括可靠性、维修性、测试性、运输性、人机综合特性、生存性、安全性、自保障性、标准化、可部署性等等,其中最主要的还是可靠性和维修性。这些特性都是由设计所赋予的,因此必须在装备设计时加以考虑。
定义中“计划的保障资源”是指为保证装备的使用和保障而规划的各种资源和条件,主要包括人员、备件、技术资料、训练、保障设备与设施、计算机资源,以及包装、贮存、运输等。这些资源应该在装备研制过程中同步考虑,进行规划和研制,并在装备交付使用的同时提供这些保障资源,以满足使用要求。
定义中“平时战备完好性和战时使用要求”是指装备在平时应达到的战备完好性水平,如可用率、完好率等;在战时应达到规定的作战要求,如出动架次率、出动强度、自保障性等。
2.保障性内涵
⑴保障性是装备系统的一种特性,是从保障的角度对整个装备系统设计的一种系统描述。它反映了在预定的使用和保障环境(包括费用约束)下,整个装备系统对作战需求的一种适应性。
⑵保障性强调装备自身的保障设计特性和外部的保障条件。一方面,装备的设计要容易保障和便于保障,即所谓的“好保障”。另一方面要为装备的保障提供必要的资源和条件,即所谓的“保障好”。不仅如此,保障性还强调这两个方面之间的协调匹配和综合权衡。
⑶保障性是一种综合特性,它将整个系统各个要素的设计特性关联起来。保障性既有顶层的度量参数,也包括对系统单个要素的量度参数。平均故障间隔时间(MTBF)和平均修复时间(MTTR)分别是装备本身的可靠性和维修性参数,但它们能够影响整个装备系统的保障,因此也是保障性的度量参数。
⑷保障性以战备完好性和寿命周期费用作为顶层参数,并力求在两者之间达到最佳平衡。


No.5

安全性

定义:产品具有的不导致人员伤亡、装备毁坏、财产损失或不危及人员健康和环境的能力。
定义表达的是通过安全性工作,将伤害(对人)或损坏(对物、环境)的风险限制在可接受水平的状态。安全性工作的目的是为了消除或控制可能导致事故发生的潜在因素,以保护人员、装备、信息和环境的安全。
安全性要求主要包括五个方面的内容:
(1)指明产品固有的安全性特征,避免有关人员按常规或惯例进行装配、分解、试验、运输、贮存、使用、维修或处置而对人员、设备、信息或环境产生伤害或危害。
(2)对各种有害因素,按照国家的有关法律法规规定健康与安全准则。
(3)规定提示或告警标志,防止人员进入危险区或接触有害因素,提醒人员警觉事故的发生。
(4) 选择安全构件,安装防护设施,采取防护措施,防止误操作或无意识动作,防雷电、防爆炸等。
(5)规定事故发生后的各种紧急处理措施或缓解措施。


No.6

环境适应性

定义:产品在其寿命期内可能遇到的各种环境的作用下能实现其所有预定功能、性能和(或)不被破坏的能力。
定义中“环境”是指寿命期中遇到的冒一定风险的极端环境,其基本思路是认为能适应极端环境的装备,一定也能适应较其温和的环境。
定义中“功能”是指装备实现或产生规定的动作或行为的能力,有功能并不能说明达到规范规定的技术指标,因此还要求其“性能”满足要求,只有功能和性能均满足要求才能说明其在预定环境中能正常工作,这是环境适应性的一个标志;另一个标志是装备在预定环境中“不被破坏”的能力。例如经受振动等力学环境作用,结构不损坏;经受高、低温和太阳辐射等作用时,产品材料不老化、劣化、降解和产生裂纹等。

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