會(huì)議直播 | 北京航空航天大學(xué)教授康銳：真正實(shí)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(lái)源:電力頭條App 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

12月21-22日，由中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)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(guó)際酒店隆重召開。會(huì)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(chǎng)的全系統(tǒng)三個(gè)維度全面梳理和解析可

北京航空航天大學(xué)教授、教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授康銳主題演講《可靠性系統(tǒng)工程—推進(jìn)可靠性工作的整體解決方案》

以下為發(fā)言實(shí)錄：

謝謝大會(huì)的邀請(qǐng)。“可靠性”大家看名稱就是北航可靠性與系統(tǒng)工程學(xué)院，我們這個(gè)學(xué)院不是趕時(shí)髦成立的，在1985年成立的時(shí)候幾乎工業(yè)界就是在航空界，航空、航天分家了，航天有可靠性，航天工業(yè)1965年成立了一個(gè)可靠性研究所，這是我們國(guó)家在工業(yè)部門的，當(dāng)然更早是電子行業(yè)，應(yīng)該是60年代初就成立了可靠性研究所，然后是航天。那么在1985年的時(shí)候北航當(dāng)時(shí)歸航空工業(yè)部管，航空工業(yè)部辦的北京航空學(xué)院，我們成立了可靠性工程研究所工程系統(tǒng)工程系，我們開始辦學(xué)，開始做可靠性研究。1985年的時(shí)候航空工業(yè)界也不知道可靠性什么，大概推動(dòng)了十年，搞監(jiān)視飛機(jī)研制的時(shí)候，才全面引入可靠性的概念。

所以，可靠性在北航是一個(gè)專業(yè)，是一個(gè)獨(dú)立的學(xué)院，我們學(xué)院大概有200多人教職員工，就是做可靠性的，在校學(xué)生800多名，本科、博士、碩士各個(gè)層次的都有，我們2005年以來(lái)連續(xù)十余年是北航就業(yè)最好的專業(yè)，反映了整個(gè)中國(guó)制造業(yè)的需求。今天花一個(gè)小時(shí)的時(shí)間給大家介紹一下可靠性系統(tǒng)工程，這是一個(gè)我們?cè)诤娇蘸教旎蛘哒麄€(gè)武器裝備里推進(jìn)可靠性的一套方法論。

講幾個(gè)問(wèn)題，第一個(gè)是背景。從中國(guó)制造2025開始說(shuō)起，里面有三段話跟可靠性有關(guān)系，加強(qiáng)可靠性設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、驗(yàn)證技術(shù)的研究和應(yīng)用；第二推廣先進(jìn)的在線故障預(yù)測(cè)與診斷技術(shù)及后勤系統(tǒng)。第三是國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵產(chǎn)品可靠性指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但是規(guī)劃里頭并沒有說(shuō)國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵產(chǎn)品是什么，就是看誰(shuí)能達(dá)到。上周習(xí)總書記剛到徐工機(jī)械考察，他們現(xiàn)在是做為工程裝備行業(yè)里的老大，應(yīng)該也是世界上的前幾，就是工程裝備走向世界。徐工的可靠性也搞的非常好，我今年3月份、5月份兩次在徐工給他們授課，每次講兩天。徐工搞的已經(jīng)非常強(qiáng)大了，但是他們的可靠性我認(rèn)為是起步階段。

這個(gè)反映中國(guó)制造2025的一個(gè)目標(biāo)或者一個(gè)迫切的需求，中國(guó)制造2025之前兩年我參加一個(gè)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略研究的項(xiàng)目，有了這個(gè)項(xiàng)目才有中國(guó)制造2025規(guī)劃，在整個(gè)戰(zhàn)略研究里，第三個(gè)課題叫制造質(zhì)量強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略研究，分成了五本書，這五本書里在技術(shù)里有一個(gè)專題，就是我國(guó)制造業(yè)可靠性工程的質(zhì)量強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，這個(gè)大概是將近八萬(wàn)字，我主筆寫的。寫了這個(gè)把航空航天這幾年過(guò)去將近30年的可靠性系統(tǒng)工程的實(shí)踐總結(jié)提煉和我最近十余年參與的可靠性咨詢服務(wù)的過(guò)程中一些體會(huì)，形成這么一個(gè)發(fā)展戰(zhàn)略，所以今天給大家介紹就是以這個(gè)發(fā)展戰(zhàn)略內(nèi)容為背景的主要的內(nèi)容，這就是我整個(gè)今天演講的主題。

第二個(gè)先把整個(gè)在可靠性領(lǐng)域的概念內(nèi)涵給大家簡(jiǎn)單說(shuō)一下，因?yàn)榻裉觳皇巧险n。第一個(gè)就是典型的浴盆曲線，可靠性任何一本教科書都會(huì)出現(xiàn)這個(gè)曲線，縱坐標(biāo)是故障率，橫坐標(biāo)是使用時(shí)間，產(chǎn)品的使用時(shí)間。看到這個(gè)故障率從統(tǒng)計(jì)上反映出來(lái)的產(chǎn)品故障發(fā)生的規(guī)律，第一個(gè)規(guī)律就是第一段在早期使用的時(shí)候，故障率非常高，要經(jīng)過(guò)不斷的維修、適應(yīng)性的改進(jìn)甚至修改設(shè)計(jì)，改進(jìn)工藝，把故障率降下來(lái)。到使用階段故障率是很低的水平，而且還不應(yīng)該發(fā)生紅線的波動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間保持低的水平，保持到多長(zhǎng)，保持到預(yù)期的使用壽命，到了使用壽命故障率急劇增高，這是統(tǒng)計(jì)規(guī)律表現(xiàn)出來(lái)的。

但是當(dāng)我們的產(chǎn)品從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上發(fā)現(xiàn)了看到了浴盆曲線第一個(gè)階段的時(shí)候，在用戶的運(yùn)維的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)這個(gè)階段的時(shí)候，說(shuō)明你們的企業(yè)，你們的產(chǎn)品沒有搞可靠性，看到了浴盆曲線早期故障期，說(shuō)明可靠性是失敗的。第二個(gè)如果在使用的過(guò)程中長(zhǎng)期的故障率穩(wěn)定不下來(lái)，并且浴盆底的高度還很高，說(shuō)明可靠性工程失敗了。第三個(gè)如果使用時(shí)間沒多長(zhǎng)就壞掉了，你就不能再用了，就老化了，就疲勞了，就斷裂了，就腐蝕了等等這些問(wèn)題在說(shuō)明你的壽命也不符合要求。所以浴盆曲線告訴我們很多很多道理。

目前中國(guó)制造業(yè)的特征在這三個(gè)點(diǎn)上都反映了，第一投入使用初期故障率很高，久久不能把故障率穩(wěn)定下來(lái)，第三很多產(chǎn)品壽命很短，所以這些問(wèn)題交織在一起反映了我們的企業(yè)的可靠性工程的實(shí)踐出了問(wèn)題，大概就是這么一個(gè)概念。那么這些概念跟什么有關(guān)系？剛才說(shuō)了是故障率，故障發(fā)生的概率，故障的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，那么第二個(gè)就說(shuō)明跟故障相關(guān)的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特性，大概有這六個(gè)方面，可靠性、維修性、測(cè)試性、保障性、環(huán)境適應(yīng)性，這些特性也不是中國(guó)的學(xué)術(shù)界里發(fā)明的，這是當(dāng)我們1985年成立可靠性研究所工程系統(tǒng)工程系的時(shí)候，國(guó)外這些設(shè)計(jì)特性產(chǎn)品的專門的專業(yè)已經(jīng)產(chǎn)生了。我們?cè)谶@個(gè)階段當(dāng)時(shí)我們想怎么做這件事情？我們把這些故障相關(guān)的專業(yè)融合成一個(gè)整體，現(xiàn)在在武器裝備行業(yè)叫通用質(zhì)量特性，就是以故障相關(guān)的設(shè)計(jì)特性，我們把它定義成通用質(zhì)量特性。

當(dāng)年1991年的時(shí)候，我們學(xué)院的創(chuàng)始人楊教授就提出來(lái)了可靠性系統(tǒng)工程的概念，然后可靠性系統(tǒng)工程的理念在航空航天兵器艦船等傳統(tǒng)的十大軍工集團(tuán)不斷的在擴(kuò)展推動(dòng)的都是這套理念，可靠性系統(tǒng)工程就是圍繞產(chǎn)品保障規(guī)律的組織管理的技術(shù)一個(gè)集合。從方法論上就是在研發(fā)階段要進(jìn)行跟故障相關(guān)特性的設(shè)計(jì)分析試驗(yàn)評(píng)價(jià)工作，同時(shí)還要做跟故障相關(guān)的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是面向產(chǎn)品的使用維護(hù)階段，運(yùn)維階段，那么這個(gè)階段跟故障相關(guān)系統(tǒng)我們過(guò)去叫售后服務(wù)，沒有經(jīng)歷過(guò)正向的研發(fā)過(guò)程的時(shí)候我們是出了故障當(dāng)然要修好，這就是被動(dòng)的服務(wù)。主動(dòng)的得主動(dòng)去設(shè)計(jì)這個(gè)售后服務(wù)系統(tǒng)，維修保障系統(tǒng)，內(nèi)測(cè)系統(tǒng)，自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，ATE是輔助測(cè)試設(shè)備，中央維護(hù)系統(tǒng)，比如現(xiàn)在有遠(yuǎn)程維護(hù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的，風(fēng)能大扇子，中央維護(hù)，PHM故障預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)，隨著技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)在最熱點(diǎn)的就是PHM系統(tǒng)，這才是完整的研發(fā)和設(shè)計(jì)，這個(gè)就是可靠性系統(tǒng)工程最基本的理念。

第三個(gè)介紹一下歷程對(duì)比，中國(guó)制造業(yè)發(fā)展歷程和國(guó)外的發(fā)展歷程這兩個(gè)方面的對(duì)比。第一個(gè)講國(guó)外，我們今天大會(huì)的主題叫做質(zhì)量與可靠性，剛才秦秘書長(zhǎng)說(shuō)可靠性的概念大家可能不同的企業(yè)不同的人的理解也不一致，其實(shí)質(zhì)量和可靠性這兩個(gè)有什么區(qū)別，可能大家也不一致。那么我把這兩個(gè)概念放到一張圖來(lái)說(shuō)，這是國(guó)外的工業(yè)化發(fā)展的，伴隨著工業(yè)化過(guò)程過(guò)去一百年相關(guān)概念的不斷的發(fā)展的歷程，第一個(gè)就是在大批量制造業(yè)出現(xiàn)的過(guò)程中，首先產(chǎn)生的產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)。生產(chǎn)制造過(guò)程的質(zhì)量檢驗(yàn)，想象當(dāng)時(shí)以福特汽車為代表的，一年一下生產(chǎn)了幾百萬(wàn)輛汽車，那么這個(gè)時(shí)候產(chǎn)品出來(lái)了要判斷好壞，這個(gè)要說(shuō)起質(zhì)量檢驗(yàn)概念可以查到很早很早以前中國(guó)也做這個(gè)事情，但是批量了之后帶來(lái)的問(wèn)題是以前要看一把劍好不好，有測(cè)試有檢驗(yàn)有設(shè)計(jì)，但是那個(gè)時(shí)候是手工業(yè)時(shí)代是設(shè)計(jì)制造檢驗(yàn)是一個(gè)人，更牛的可能設(shè)計(jì)制造檢驗(yàn)使用還是一個(gè)人，我給自己做一把很牛的劍。但是批量化生產(chǎn)不一樣了，所以在福特汽車大批量的時(shí)候做了有里程碑意義的事情就是把質(zhì)量檢驗(yàn)從產(chǎn)業(yè)工人里面分出來(lái)，專門有一波人看著制造線上的產(chǎn)品，生產(chǎn)出來(lái)之后是合格的還是不合格的，這叫質(zhì)量檢驗(yàn)。

那么質(zhì)量檢驗(yàn)分為兩個(gè)階段，當(dāng)批量比較少的時(shí)候是全數(shù)檢驗(yàn)，后來(lái)全數(shù)檢驗(yàn)干不動(dòng)了，一年幾百萬(wàn)輛，零件是上千萬(wàn)個(gè)沒法檢驗(yàn)了，就發(fā)展用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法叫抽樣檢驗(yàn)，這兩個(gè)檢驗(yàn)都叫做過(guò)程質(zhì)量檢驗(yàn)，過(guò)程質(zhì)量檢驗(yàn)的發(fā)展是我們質(zhì)量可靠性發(fā)展歷史上的第一個(gè)里程碑事件，發(fā)展到一定程度質(zhì)量檢驗(yàn)是產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)之后才能對(duì)它進(jìn)行合格不合格的判定，會(huì)產(chǎn)生廢品率，造成質(zhì)量損失。所以第二個(gè)步驟就是我們能不能在制造過(guò)程中進(jìn)行質(zhì)量控制，預(yù)防不合格率的發(fā)生，降低不合格產(chǎn)品的比率，這個(gè)就是過(guò)程質(zhì)量控制統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制，這是第二個(gè)階段。

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