會議直播 | 北京航空航天大學(xué)教授康銳：真正實現(xiàn)可靠性系統(tǒng)工程需要八要素和四種應(yīng)用模式

2017-12-21 15:59:23 來源:電力頭條App 　點擊量：評論 (0)

12月21-22日，由中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會舉辦的第二屆風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量與可靠性論壇在北京裕龍國際酒店隆重召開。會議從全球風(fēng)電發(fā)展歷程、設(shè)備全生命周期以及機(jī)組和風(fēng)電場的全系統(tǒng)三個維度全面梳理和解析可

第六個要素叫規(guī)范體系，所有工作活動里面每一個可靠性系統(tǒng)工程的活動都要有自己的規(guī)范，什么叫自己的規(guī)范，你的企業(yè)規(guī)范，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不要指望國標(biāo)和國際標(biāo)，當(dāng)企業(yè)自己創(chuàng)新設(shè)計的，你不靠自己的標(biāo)準(zhǔn)靠什么？我經(jīng)常被問到這樣的問題，康老師，我們要設(shè)計航空發(fā)動機(jī)，可是我們沒有標(biāo)準(zhǔn)，這是我們國家最好的發(fā)動機(jī)設(shè)計所的副總設(shè)計師跟我提的問題，以前都是按照標(biāo)準(zhǔn)來做試驗做設(shè)計，現(xiàn)在可靠性這套沒有標(biāo)準(zhǔn)，我怎么干。我說咱自己干標(biāo)準(zhǔn)，你要通過實踐過程中產(chǎn)生的規(guī)范，形成自己的標(biāo)準(zhǔn)，這才是一個制造強(qiáng)國的企業(yè)應(yīng)具有的問題，我們以前在測繪仿制當(dāng)然是按照國外的標(biāo)準(zhǔn)干，而且不敢改，改了之后小心翼翼的，我們摸索探索著去改，所以在每一個工作實踐，現(xiàn)在形成一套先找一個產(chǎn)品或者設(shè)備試點做可靠性的某一件事，試點之后把它形成規(guī)范指南，用規(guī)范指南指導(dǎo)做第二個第三個，做完了之后馬上變成企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，就完了。企業(yè)真正有核心技術(shù)不要把它弄成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，弄成國家標(biāo)準(zhǔn)，我不要告訴別人，我們到國外企業(yè)參觀，進(jìn)不去可靠性實驗室，不給我們看，今年5月份我到宇通客車鄭州的大轎車做的很厲害，很好，完善的全面的可靠性的實驗室的體系，給我們看了，中國質(zhì)量協(xié)會組織好幾個專家進(jìn)去看了，我就問實驗室主任，這實驗室誰都能來參觀嗎，他說不會不會，汽車行業(yè)的都不會讓來，你們是大學(xué)教授，你們來看看幫我們指導(dǎo)指導(dǎo)，我說這就對了，這像一個干可靠性的好企業(yè)的狀態(tài)，應(yīng)該是這樣。

形成了自己的規(guī)范，怎么做試驗，我們不知道，但是告訴我一個結(jié)果非常震撼，就是大轎車做30天等效于在路上跑一百萬公里，要求整個過程無故障，整個車架子上面每個坐位有配重，相當(dāng)乘客的重量，然后做運(yùn)行。這是自己采集各種各樣的試驗狀態(tài)，用一百萬公里的實踐證明過，然后我就按照所有新開發(fā)的轎車都按照這個去做，所以這叫規(guī)范體系。三類規(guī)范，一個是要求類的，如何定指標(biāo)的，如何對跟故障相關(guān)的系統(tǒng)，如何對質(zhì)量特性，剛才說故障相關(guān)的特性和故障相關(guān)的系統(tǒng)定指標(biāo)要求。第二個指導(dǎo)類的，就是怎么干各種活，我記得2002年、2003年的時候華為首席可靠性工程師是我的學(xué)生，說康老師來一下，搞流程再造是痛苦的過程，再不來我可能要下崗了，在做什么？我要定一個規(guī)范，這個規(guī)范是做完FMECA之后，我要給FMECA做的好壞，這個工程活動評分，這樣定的標(biāo)準(zhǔn)。這個分決定了這個工程師的年終績效分紅，把可靠性弄到這個方面了，我們在上學(xué)的時候沒教過，那時候還沒有保密，我可以進(jìn)到他們研發(fā)中心隨便進(jìn)，他們的研發(fā)體系都能看到，現(xiàn)場幫他搞一套系統(tǒng)。

做完之后，你們運(yùn)行結(jié)果怎么樣，他說不行了，我現(xiàn)在拿不出來了，保密了，只要輸入，不給輸出。第三類如何驗證和確認(rèn)提出來的各項要求都已經(jīng)實現(xiàn)了，是驗證類。

然后第七個要素叫技術(shù)繼承，分成了好多好多技術(shù)，這里有技術(shù)方法，可以再展開下一級的各種各樣的技術(shù)方法，這些問題不重要，重要的是你會選擇合適你的產(chǎn)品、你的企業(yè)的技術(shù)，所以我也不展開說了，有機(jī)會再展開。

最后一個第八個要素叫做大數(shù)據(jù)、信息，你要采集自己的大數(shù)據(jù)信息，沒有數(shù)據(jù)沒有信息，運(yùn)維數(shù)據(jù)能不能畫出一條曲線來？我看到很多企業(yè)通過售后服務(wù)運(yùn)維數(shù)據(jù)得到的故障或者統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全都是錯的，全都是不對的，怎么指導(dǎo)設(shè)計改進(jìn)，指導(dǎo)工藝改進(jìn)。那么有了這八個要素，還不夠，我繼續(xù)給大家歸納幾類應(yīng)用模式，應(yīng)用模式是什么？第一個我們叫故障歸零的模式，就是企業(yè)運(yùn)行維護(hù)過程中，產(chǎn)生了數(shù)據(jù)，我們要進(jìn)行故障信息的統(tǒng)計，這是一種統(tǒng)計，某一個部件的各種發(fā)生故障的視圖，只知道這個故障，那個故障，數(shù)據(jù)信息缺失。剛才是按照時間，我隨便拿一個以前的案例，這是按照故障模式，有哪些故障模式，這還是很早期的汽車，每個故障模式占的百分比，有了這個數(shù)據(jù)之后知道哪些故障模式要進(jìn)行改進(jìn)，那么改進(jìn)，你對某一些零部件進(jìn)行改進(jìn)的時候要對它進(jìn)行機(jī)理分析，要進(jìn)行設(shè)計或者是工藝技術(shù)的改進(jìn)，改進(jìn)之后要進(jìn)行有效性的驗證，通過這個循環(huán)把可靠性提高上去。

這是目前大部分企業(yè)做的模式，但是這個模式還做不好，做不好的原因是信息缺失，第二這個循環(huán)流程圖沒有管理好，這是一個管理。怎么去確定一個故障模式，一個零部件，每個零部件故障模式都消滅，售后數(shù)據(jù)、運(yùn)維數(shù)據(jù)就好看了，但是這是非常艱苦的管理過程，要整個企業(yè)內(nèi)部流程，整合自己的力量。

第二個模式叫做試驗考核法官的模式，當(dāng)你的創(chuàng)新程度越來越多的時候，越來越不確定能不能到市場上好壞的時候，我們要進(jìn)行考核試驗，這個時候要法官在交付，在投入批產(chǎn)之前，交付用戶之前要設(shè)計很多可靠性的試驗。我之前問長虹2007年開始導(dǎo)入可靠性，售后數(shù)據(jù)占的維修利潤30%消滅掉，當(dāng)時董事長跟我說我們電視機(jī)一臺利潤80塊錢到100塊錢，利潤很薄，可是一年維修的錢就占了30%，扣下來一塊就是一塊，那就是我的利潤。怎么省？就是搞可靠性，這是因為家電行業(yè)把數(shù)據(jù)統(tǒng)計算的非常清晰，故障率都能講出來，那么我們直接導(dǎo)入的就是試驗考核，所有電視機(jī)出廠之前進(jìn)行試驗考核，設(shè)計試驗考核方案，不通過的不能上市，當(dāng)時遭到設(shè)計師技術(shù)線的抵制，解決這個問題的方法就是由各個項目組自愿選擇，愿意走鵬博士技術(shù)路線的你們來，不按照的按照以前的繼續(xù)走，他們反饋路線非常快，半年就回來了，考核完了之后改進(jìn)了，然后再通過了，就上市了，就這么一個過程。通過這個考核叫返修率就降下來了，沒有經(jīng)過考核的，沒走這套流程的，依然是高的返修率，這時候老板一聲令下都按照這個流程玩了，通過試驗考核有一個數(shù)據(jù)，年返修率統(tǒng)計非常非常漂亮，把這個返修率降下來了。

長虹現(xiàn)在也很困難，困難的原因是這個企業(yè)發(fā)展好壞不是可靠性唯一的要素，可靠性是重要的組成，還有創(chuàng)新，質(zhì)量和創(chuàng)新是發(fā)展的主題，長虹的電視我們家里有人買嗎？創(chuàng)新不夠，當(dāng)年弄到等離子彩電，投了錯誤的技術(shù)方向，技術(shù)先進(jìn)性不夠。他認(rèn)為液晶不好，應(yīng)該是等離子的，結(jié)果花了好多錢投進(jìn)去，最后液晶的越做越好。試驗類別有好多種試驗，考核模擬試驗，強(qiáng)化試驗，驗收試驗，針對不同的場景，不同的場合，模擬試驗和強(qiáng)化試驗是對研發(fā)階段，鑒定試驗對研發(fā)階段的定量考核，驗收試驗是批市場階段，保證考核性不波動。這是摸底試驗，對于可靠性比較差的，模擬實際的使用條件，模擬用戶的使用場景做一個比較短的時間，能暴露的故障很多，這是航空航天總結(jié)出來的，我們按照美軍標(biāo)的規(guī)定做三千小時，我們發(fā)現(xiàn)做完之后出故障最多的都是前兩三百小時，我們早期故障不行，沒控制住，所以最后定200小時的摸底試驗，這是我們的方案，到不同行業(yè)不一樣。

強(qiáng)化試驗是我們要摸到產(chǎn)品的破壞的極限，把產(chǎn)品做壞，做到失效，這是強(qiáng)化試驗的一個原理。鑒定試驗給出定量的考核性指標(biāo)，考核性指標(biāo)不個的時候用一個樣本，算完了之后有一個說法。還有壽命試驗也是統(tǒng)計的方法，做1.5倍的壽命，一萬工作小時做一萬五，但是一千萬工作小時完了，這個試驗做不了了。那么第三個模式叫定量設(shè)計模式，分兩段，一段叫做穩(wěn)定性設(shè)計，就是三次設(shè)計方法，日程里明天有一個咨詢公司給我們講三次設(shè)計，非常好，這個方法基本上是日本人創(chuàng)造的，第一次設(shè)計叫系統(tǒng)設(shè)計，是功能創(chuàng)新，第二次設(shè)計叫參數(shù)設(shè)計，要把你的運(yùn)行參數(shù)性能參數(shù)調(diào)整到非線性的區(qū)域，這個區(qū)域波動小，如果這里有設(shè)計師，你說OK，康老師你講的太落后了，我已經(jīng)在用了，下來你告訴我一聲，我們的企業(yè)不用，日本一個教授發(fā)明的方法，在日本的企業(yè)70年代、80年代、60年代開始普及，日本企業(yè)把這個做的非常非常精致，三次設(shè)計方法，80年代改革開放的時候來我們這講，我們那時候開玩笑鬼子教授又來講課了，給機(jī)械行業(yè)講了十幾年，幾乎沒有企業(yè)，一開始還有人聽，后面沒人聽了，鬼子教授自己都哭了，說中國制造怎么辦啊。

第三次設(shè)計叫容差，目標(biāo)是質(zhì)量損失最小，通過三個步驟之后，特別是后面這兩個步驟，會發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的固有的可靠性抗波動能力就提高了，我們沒有這個過程。很多很多產(chǎn)品不做這個分析，不做這個設(shè)計。容差干什么？一個生產(chǎn)螺母，一個生產(chǎn)螺絲桿，這兩個是配套，在一大批的零件里隨機(jī)一個螺母，一個螺帽擰到一起有一定的概率是擰不上的，是解決這個問題，我們一個復(fù)雜的產(chǎn)品有好多好多零件累計累計，我們企業(yè)不知道，我們從來沒算過，更不用設(shè)計它。第二個方面就是你把固有的做好之后，我們還有高可靠長壽命，是面對著長時間的使用，要退化，面對著可能遇到的各種各樣的異常的條件，可能要突發(fā)失效，我們有一個高可靠長壽命設(shè)計。這里面畫了一張圖，是要算要試要分析要預(yù)測，有這些方法。

第四個模式叫故障補(bǔ)償模式，這個是前面的都做完了之后，出了故障之后怎么辦，派人去修唄，一修又發(fā)現(xiàn)要定位，現(xiàn)在維修過去叫反應(yīng)式維修，被動式維修，發(fā)展到第二階段預(yù)防性維修，我就定一個時間到時候就報廢，不管好壞一定要換新的，對有些設(shè)備零件有效，有些沒有效，現(xiàn)在叫預(yù)計性維修，載體就是故障預(yù)測的監(jiān)控系統(tǒng)，故障診斷對應(yīng)的故障預(yù)測，健康管理是根據(jù)診斷和預(yù)測的信息判別系統(tǒng)健康狀態(tài)，就是治未病，沒有發(fā)生的病，未病先防，既病防變，這叫健康管理，現(xiàn)在到一定年齡之后身體肯定有各種各樣的小毛病，不是一個完全健康的狀態(tài)了，但是還不致命，不用停機(jī)，但是得防止進(jìn)一步擴(kuò)展。

那么預(yù)測和健康管理是關(guān)鍵的轉(zhuǎn)變，從事后的維修到事前的預(yù)判，所以叫管理。那么技術(shù)上的轉(zhuǎn)變逐漸發(fā)展，從自動化的維修到智能化的維修，但是我們現(xiàn)在很多企業(yè)連自動化維修還沒有做到。這是開放的，基于開放體系結(jié)構(gòu)的事前維修的框架，我也不展開說了，應(yīng)該是今年4月份、5月份在中車整個集團(tuán)在青島開了一個PHM的會，中車高鐵行業(yè)上上下下都在做故障預(yù)測健康管理系統(tǒng)的設(shè)計研發(fā)，未來三年這個東西要使用，現(xiàn)在有的系統(tǒng)已經(jīng)做的不錯了。

好的企業(yè)是把這些模式全都用起來，售后運(yùn)維的數(shù)據(jù)統(tǒng)計做好，定量設(shè)計做的好，試驗考核做的好，維修保障系統(tǒng)做的好，我們叫綜合集成的模式。每一件事解決了不同的問題，所以真正的可靠性完整的結(jié)構(gòu)是這樣的，這些事情全都做到了就是可靠性系統(tǒng)工程就實現(xiàn)了。還有一個問題，有了實施要素，八個要素，有了四種應(yīng)用模式，那么怎么判斷企業(yè)做的好和不好，我又做了一個研究成果，就是叫做能力成熟度，可靠性系統(tǒng)工程能力成熟度評價，我把一個企業(yè)的可靠性系統(tǒng)工程能力分成了五級，如果大家了解這個軟件開發(fā)的，軟件能力成熟度是一個道理，我也是測繪仿制那個模型。那么每一個等級表明了企業(yè)可靠性系統(tǒng)工程能力所處不同水平，每一個等級代表了企業(yè)改進(jìn)過程經(jīng)歷的階段，一個企業(yè)要從一開始就能把我剛才說的全做下來嗎？不可能，所以要一步一步來，每一級都有詳細(xì)的定義，第一級叫已執(zhí)行級，開始做可靠性，但是很混亂，概念混亂，工作流程混亂，工作體系混亂，什么都亂，做沒做可靠性？做了，做的怎么樣？不知道。我聽到過兩個企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)的對話，類似一個什么論壇上，但是他們不認(rèn)識我，我還沒上臺做報告，他們在底下說你們搞可靠性了嗎？說搞了，你們有北航的學(xué)生嗎？沒有，你沒有北航的學(xué)生叫什么搞可靠性？我上臺把這個笑話給大家講了講。

責(zé)任編輯：lixin

免責(zé)聲明：本文僅代表作者個人觀點，與本站無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關(guān)內(nèi)容。

我要收藏

個贊