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可靠性系统工程演讲实录 20171221.pdf

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可靠性 系统工程 演讲 实录 20171221
资源描述:
1 可靠性系 统工程 —企业推进可靠性工作的整体解决方案 ( 这是 2017 年 12 月 21 日北京 航空 航天 大学 可靠 性与系 统工 程学 院康 锐教 授在 中 国可 再 生能源 学会 风能 专业 委员 会举办 的第 二届 风电 设备 质量与 可靠 性论 坛 上 的主 题演讲 实录 , 经 康锐教 授后期 整理 授 权发 布 ) 谢谢大 会的 邀请 。 我 来自 于 北京 航空 航天 大学 可靠 性与系 统工 程学 院 。 我们 这个学 院不 是赶时 髦成 立的 , 在 1985 年 就成 立了 ! 我 们国 家第 一个专 门从 事可 靠性 的研 究机构 是在 上 个世 纪 50 年代, 在电 子行 业, 然 后是 在 60 年代 ,1965 年, 在航 天工 业, 有一 个可靠 性研 究所, 但是 只存 在一 年就 解散了 。 我 们北 航是 在 1985 年成 立了 工程 系统 工程 系和可 靠性 工 程研究 所 , 北 航当时 归航 空工业 部管 , 航空工 业部 办北京 航空 学院 , 我 们 的 可靠性 工程 研 究 所 和工 程系 统工 程系 成立 , 标志着 航空 工业 部门 建立 了可靠 性研 究所 。 我们 一开 始就是 办学 , 在学校 培养 本科 生 、 硕 士 生, 面向 航空 工业 的企 业 做培训 , 其实 在 1985 年 的时候 , 航空 工 业界 大 部分 人 也 不知 道可 靠性 是 什么 , 在 搞歼 十 飞 机研制 的时 候, 航空 工业 开始 全 面引 入可 靠性工程 。 北航是 一所 大学 , 建 立了 可靠性 研究 所和 工程 系统 工程系 , 就是 建立了 可靠 性专业 。 现 在 可靠 性 与 系统 工程 学院 在北航 是一 个独 立的 学院 ,我们 学院 大概 有 200 多 教职员 工, 都 是做可 靠性 的 , 在 校学 生 800 多名 , 本科 、 硕士 、 博 士 各个 层次 的都 有 , 连 续 十余年 是北 航 就业最 好的 专业 , 反 映了 整个中 国制 造业 的成长 需 求。 我 今天 花一 个小 时的 时间给 大家 介绍 一下可 靠性 系统 工程 , 这是 一个我 们在 航空 航天 或者 说整个 武器 装备 领域 推进 可靠性 工作 的 一套方 法论 , 这 套方 法还 获得 了 2013 年国 家科 技 进步二 等奖 , 对 外公 开的 名称就 是可 靠性 系统工 程理 论与 技术 。 今天讲 七个 问题 , 第一 个 是背景 。 中 国制 造 2025 里面有 三段 话跟 可靠 性有 关系, 一是 加强可 靠性 设计 、 试 验 、 验证技 术的 研究 和应 用; 第二 是 推广 先进 的在 线故 障预测 与诊 断技 术及后 勤系 统。 第三 是国 产关键 产品 可靠 性指 标达 到国际 先进 水平 。 但 是规 划里头 并没 有说 国产关 键产 品是 什么 , 我 理解哪 个行 业的 产品 达到 了就算 是国 产关 键产 品了 。 上周 习近 平 总 书记刚 到徐 工集团 考 察, 他们现 在是 工程 装备 行业 里的老 大 , 应 该也是 世界 上的前 几 名 , 意 味着 我 国制 造的 工程 装备 已经走 向世 界。 我今 年 3 月 份、 7 月 份两 次在 徐工 授课 , 讲可 靠性 , 徐工 产 业规 模 已 经非 常 大 了, 从大 到强 , 他们 的 可 靠性工作 起步 了 。 这 个现 象反映 了 中 国制 造 2025 的一 个目 标或 者 一个迫 切的 需求 。 中国 制 造 2025 之前 两年 我参 加 了中国 工程 院组 织的 制造强国战略研究的 重大咨询 项目,有了这个 咨询项目才有后来的中国制造 2025 规 划 。 在 整个 战略 研究 里, 第三个 课题 叫制 造质 量强 国战略 研究 , 最 后出 了这 五本书 , 在 技术 卷 里有 一个 专题 , 就 是我 国制造 业可 靠性 工程 的质 量强国 战略 , 这个大 概是 将近 六 万字 , 我 主笔写 的。 这个 其实 是 把 航 空航天 过去 将 近 30 年 的可 靠性系 统工 程的 实践 总结 提炼 了 一下 , 结合 我 最近 十余 年参 与的 非军工 行业 可靠 性咨 询服 务 过程 中 的 一些 体会 , 形成 的 这么 一个 发 展战略 , 这个 是战略 的提 纲, 我给 中国 制造业 开出 的药方 就是 可靠 性系 统工 程, 今天 给大 家 介绍就 是 这 个发 展战 略的 主要 内 容, 用系 统工 程的 方法推 进可 靠性 工作 , 这 就是我 今天 演讲 的主题 。 2 第二个 问题 , 几个概 念 。 先把整 个在 可靠 性领 域的 概念内 涵给 大家 简单 说一 下, 因为 今 天不是 上课 , 不 能展 开说 , 说的 也不 一定 严谨 。 第 一个概念 就是 浴 盆曲 线, 任何一 本 可 靠性 教科书 都会 出现 这个 曲线 , 纵 坐标 是 产 品的 故 障率 , 横 坐标 是 产 品的 使 用时 间。 这 是 从统 计 上反映 出来 的产 品故 障发 生的规 律 , 第 一个规 律就 是 曲线 的 第 一段 , 在 早期 使用的 时候,故 障率非 常高 , 要 经过 不断 的维修 、 适 应性 的改 进甚 至修改 设计 、 工 艺, 把故 障率降 下来 。 到 使用阶 段故 障率 应该 是很 低的水 平 , 而 且还不 应该 发生剧烈 的 波动 , 最 好保 持常数 , 长时 间 保持低 的水 平 , 这是 第二 个规律 ; 低水 平故障 率 保 持到多 长呢? 保 持到 预期 的使用 寿命 , 到 了使用 寿命 故障 率 又 急剧 增高, 这是 统计 规律 表现 出来的 ,这 是第 三个 规律 。 但是当 我们 的产 品 从 统计 数据上 看到 了浴 盆曲 线第 一个阶 段的 时候 , 即在 用户 的运维 的 过程中 发现 这个 阶段 的时 候, 说明 你的 企业 , 你 的 产品没 有搞 可靠 性, 或者 说 当你 看到 了浴 盆曲线 早期 故障 期, 说明 可靠性 工程 实践 是失 败 的 。 第 二个 阶段 , 如 果在 使 用的过 程中 长期 的故障 率稳定 不下来 ,并 且浴盆 底的高 度还很 高, 也 说明 可靠性 工程失 败了 。第三 个 阶段, 如果使 用时 间没 多长 就坏 掉了, 就不 能再 用了 , 就 老化了 , 就 疲劳 了, 就断 裂了, 就腐 蚀了 等等 , 这 些问 题 说明 你的 产品寿 命也 不符 合要 求 , 可靠性 工程 还是 失败 了 。 所以浴 盆曲 线 告 诉我们 很多 很多 道理 。 目前中 国制 造业 的特 征在 这三个 点上 都反 映了 , 第 一 产品 投入 使用 初期 故障 率很高 , 第 二 久久 不能 把故 障率 稳定 下来, 第三 寿命 还很 短, 所 以这些 问题 交织 在一 起反 映了我 们的 企 业的可 靠性 工程 的实 践出 了问题 , 浴 盆曲 线 就 是这 么一个 概念 。 那 么这 些概 念 跟什 么有 关系 ? 刚才说 了是 故障 率, 故障 发生的 概率 , 故 障的 统计 规律 。 这样 我们 就引 出 第 二个 概 念, 跟故 障相关 的产 品的 设计 特性 , 大概有 这六 个方 面, 可 靠性、 维 修性 、 测试 性、 保障性 、 环境 适 应性 、 安 全性 , 这些 特性 都不是 中国 学术 界 发 明的 , 当 我 们 1985 年成 立可 靠性研 究所 、 工 程系统 工程 系的 时候 , 国 外这些 专业 词汇 在学 术界 、 工 业界 已经 产生了 好几 十年了 。 我们 在 这个情况下怎么做可靠性 这 件 事 情 ? 我 们 把 这 些 故 障 相 关 的 专 业 融 合 成 一 个 整 体 , 早在 1991 年 的时 候, 我们 学院 的创始 人杨 为民 教授 提出 可靠性 系统 工程 的概 念, 这是从 如何 推 进可靠 性工 作的 角度 提出 的。 可靠 性系 统工 程的 理念 在航空 航天 兵 器 舰船 等军 工 行业 的实 践 中 不断 的在 扩展 推动 。 现 在武器 装备 行业 把这 “ 六 性” 叫通 用质 量特 性 , 这 是我 在 2006 年 的一份 战略 咨询 报告 中提 出来的 一个 概念 , 把这 些与 故障直 接或 间接 相关 的设 计特性 给了 一 个概括 性的 说法 。 那么 可靠 性系统 工程 就是 围绕 产品 保障规 律 组 织管 理 通 用质 量特性 工作 的 方法论 。 这张图 从方 法论 上 进 一步 解释了 可靠 性系 统工 程 , 就 是在研 发阶 段要 进行 与 故 障相关 特 性的设 计 、 分析 、 试 验评 价工作, 同时 还要 做 与 故 障相关 的系 统 设 计、 分 析 、 评价工 作 , 什 么是与 故障 相 关 的系 统? 这个系 统是 面向 产品 的使 用维护 阶段 , 运 维阶 段, 我 们过去 叫售 后 服务系统 , 没有 经历 过正 向的研 发过 程的 时候 我们 解决方 案当 然 是 出了 故障 就要 修 好, 这就 是被动 的维修 服务 , 归到 售后服 务系 统里 , 即 使是 售后服 务系 统也 需要 主动 去设计 。 后来 的 维修保 障系 统,BIT 、ATE , 中央 维护 系统, 远程 维 护 系统 ,PHM 故障 预测 与 健康管 理系 统 等, 都属 于与故 障相 关的 系统 , 随 着技术 的发 展现 在 技术 热点 的就 是 PHM 系统 。 这 张图 才 是完整 的 针 对故 障的 研发 和设计 ,这 个就 是可 靠性 系统工 程最 基本 的理 念。 第三个 问题 , 介 绍一 下历 程对比 。 中 国制 造业 发展 历程和 国外 的发 展历 程这 两个方 面的 对比 。 第 一 个 讲国外 , 我 们今天 大会 的主 题叫 做质 量与可 靠性 , 刚才秦 秘书 长说可 靠性 的概 念大家 可能 认识 不一 致, 不同企业 、 不同 的人 , 理 解也不 一致 , 其 实质 量和 可靠性 这两 个 概 念 有什 么区 别 ? 可能 大家 也不 能 一下 子说 清楚 。 我 把这两 个概 念放 到一 张图 来说, 这是 国外 伴随着 工业 化过 程过 去一 百年相 关概 念的 不断 的发 展的历 程 , 第 一个 就是 在大 批量制 造业 出 现的过 程中 , 首先产 生的 产品质 量检 验 。 生产 制造 过程的 质量 检验 , 当 时以 福特汽 车为 代 表 的, 一年 一下 生产了 几百 万辆汽 车 , 那 么这个 时候 产品出 来了 要判 断好 坏, 诞生了 质量 检 验 专业 , 说 起质 量检验 的 概 念可以 查到 很早 很早 以前 中国也 有啊 , 古代要铸 造 一把剑 , 同样 要3 看一把 剑好 不好 , 有 设计 、 有制 造 、 有检 验, 但 是 那个时 候是 手工 业时 代 , 这些事 情可 能都 是 一个 人 做 , 但是 工 业化 以后 批 量生 产不 一样 了, 所以在 福特 汽车 在大 批量 生产时 代到 来 的 时候 , 做了 有里 程碑 意义 的事情 就是 把质 量检 验从 产业工 人里 面分 出来 , 专 门有一 批人 看着 制造线 上的产 品,生 产出 来之后 是合格 的还是 不合 格的, 这叫质 量检验 ,质 量专业 诞生了 。 质量检验 又分 为两个 阶段 ,当批量 比较 少的时 候是 全数检验 ,后 来全数 检验 干不动了 , 一年几 百万 辆 车 , 零 件是 上千万 个没 法全数 检 验了 , 就 发展 用 统 计的方 法叫 抽样检 验 , 这 两 个检验 我这 张图 里 都 叫做 过程质 量检 验 , 过 程质 量检 验的出现 是 我们 质量 可靠 性发展 历史 上 的第一 个里 程碑 事件 , 发 展到一 定程 度 后 又有 问题 了, 质 量检 验是 产品 生产 出来之 后才 能对 它进行 合格 不合 格的 判定 , 会产 生废 品 , 造成 质量 损失。 所以 这个 问题 就驱 动人们 思考 , 就 是我们 能不 能在 制造 过程 中进行 质量 控制 , 预 防不 合格 品 的发 生 , 降低 不合 格率 , 这 个就 是 过程质 量控 制 , 统计 过程 控制 SPC , 六西 格玛概 念 方法就 是这 个阶 段 产 生的 。 第三个 阶段 是工 业品 出来 之后会 发生 很多 事故 ,20 世纪工 业化 进程 很精 彩, 人类做 了 很多伟 大的 发明 , 蒸 汽机 、 汽车 、 火 车、 飞 机, 有人 总结说 我们 人类 每一 次技 术的发 明都 为 我们 创 造了 一种 新的 死亡 方式 , 安 全性 问题就 来了 。 什 么意 思? 我们没 有汽 车的时 候 , 人 类 死亡方 式最多 就是被 马 踢 死了, 有了汽 车 就有 了新 的死亡 模式, 被车 撞 死了 , 发明 了 飞机, 就有 飞 机掉 下来 了 摔 死了 。 所以 安全 性 是 伴随 着工 业化 要 面临 的又 一个 问题 , 就 是 产品 一定 要安全 , 所 以安 全性 是又 一个新 概念 。 安 全性 概念 出现的 早, 大家 容易 接受 , 很 多 时候 安全 大家都 能想 到, 电气 产品 怎么安 全, 机 械 产品 怎么 安全, 我们 都有 一套 设计 准则, 有一 套严 格的 验 证规 范, 政府 也要 监督。 但是 注意 , 像 民用 飞机, 政府 监管 的适 航 取 证只管 安全 性不 管可靠 性 , 可 靠性 对 飞 机安 全 有影 响 , 但 是 安 全性 又有 自己的 技术 范畴 , 安全 的不 一定可 靠, 可靠的 不一 定安 全, 这 是 两个很 有意 思的 概念 ,今 天不展 开说 了。 第四个 阶段 就是 可靠 性, 二次世 界大 战德 国人 用火 箭打英 国的 过程 中, 通过 作战运 筹产 生的可 靠度 的概 念, 就 有 了可靠 性 , 到了 50 年 代, 在美国 正式 诞生 了可 靠性 工程专 业。但 是质量 这块 的发 展也没 有 闲着 , 从质 量过 程的 事后 检验到 事前 的 过 程质 量控 制,到 了 60 、 70 年代 发现 光抓 生产 过程 不行, 还要 抓全 面质 量管 理,叫 做 “ 人机 料法 环 ” ,所以 过程 质 量检验 , 过 程质 量控 制是 经典的 传统 的方 法 ,70 、80 年代 是全 面质 量管 理, 在这个 过程 中 可靠性 这个 概念 之后 , 维 修性、 测试 性、 保障 性 概 念相继 出现 。 维 修性 指的 是 要好 修, 测试 性指的 是维 修 的过程 中要 能快速 进行故 障定位 、诊 断,保 障性指的 是在 维修 诊断的 过程中, 要能够 提供 足够 多的 资源 , 备件 , 维 修人 员、 维 修 设备、 维修 设施 等等 这些 东西。 所有 这些 特性 都 是要 设计 的。 伴随着 这些 新的 概念 的发 展,国 外 , 以美 国为 主 , 在 60 年代 ,可 靠性 概念 出来 10 年 之 后 , 在 研发 的过 程中 提 出新的 管理 的技 术叫 工程 专业综 合 , 后 来发 展成 系 统工 程 , 到了 90 年代发 展成 并行 工程 , 然 后 现在 就是 基于 模型 的系 统工程 , 这 些解 决什 么呢 ?解决 可靠 性这 些概念 融入 到设 计研 发流程 以及 整个 寿命 周期 流程 的问题 。 这张 图我 大概 用了 五分钟 时间 给 大家讲 讲过 去一 百年 整个 国外工 业化 的过 程, 想说 明什么 ?就 是 在 100 多年 发展历 史上 , 他们的 制造 业 , 西方 先进 国家的 制造 业,是 平 均十 年 左右 遇到 一 类 问题 , 然 后去解 决, 就是 按部就 班这么 发 展起 来的 。 然后这 张图 , 这 是第一 个 对比。 到了 我们 的工业 化 进程, 我们 说过 去一百 年 1949 年之 前 中国 几乎 没有 像样 的工 业 , 新中 国 才 有了工 业化 , 我 们开 始工 业化又 分成 两个阶 段 , 一 个 是改革 开放 前与 改革 开放 后, 所 谓前 30 年、后 30 年,我 们是 后工 业化 国家 。在 50 年代 , 航空航 天等 等领域 的 工业 化过程 有一 个非 常高 大上 的名称 叫 “测 绘仿制 ” , 非 军工行 业可能 就叫 做 拷贝 模仿 , 大 概就 是这个 含义 。 但 是这 个情况 一点 不需 要大 家气 馁, 也不用 自责 , 这4 是我们 走工 业化 道路 的必 由之路 , 而且 是快速 发展 的保障 , 没有 测绘没 有模 仿, 没有 所谓 的 “ 侵权 ”, 我们 走不 到今 天。 测绘仿 制 过 程中 没有 正向 研发, 没有 研发 只有 生产 过程的 质量 管理 。 我 们工 业化的 前三 十年还 没有 批量 生产 , 因 为还不 是消 费型 社会 , 为 什么风 电行 业能 源有 需求 , 因 为消 费上 来 了, 大家 都要 用电 , 都要 用 气, 电不 够 , 天 然气 也不 够 了, 根 子 上还 是能 源消 费 需求 提 升了 。 消费能 力不 够的 情况 下批 量也少 , 所以 我们 大概 在 前 30 年,即 改 革开 放之 前 的研发 上是 测 绘仿制 , 制造 上 是 小批 量, 满足不 了人 民生 活 和 社会 发展的 需求 , 这是 中国 制造 当时的 情况 。 这个背 景下 质量 可靠 性都 很弱, 这是 第一 个阶 段。 第二 个 对比 是, 国外 二战 期间、 二战 之后 它的制 造过 程的 质量 控制 、 质 量检 验做 的很 充分 , 那么在 研发 这块 就在 上个 世纪 50 年 代随 着新的 可靠 性这些 概 念的 出现 , 开 始有 了正向 研发 , 所以他 们 , 这 里是 指美 国 军工行 业 在 50 年代开 始建 立采 办程 序, 就是研 发程 序 。 我们 以军 品为代 表的 研发 也是 改革 开放之 后 1982 年才开 始 , 有 了武器 装备 研制程 序 。 这 个 是非 常有 意 义的 历程 , 非军工 行业 又 比 军 工行 业 晚 发展 了 20 年左 右, 这是 我 的观点 。 第三个 对比 , 国 外在 80 年代的 时候 ,可 靠性 、维 修性工 程实 践了 20 多年 了,概念 方 法 全都 有了, 但是 效果 不 好, 那个 时候 他们 的 武 器 装备的 可靠 性也 很差, 在 80 年代 美国 国 防部狠 抓可 靠性 维修 性 管 理, 制 定了 很多 政策 文件 , 我们 1985 年北 航成 立 这个专 业 时 就是 发现美 国人 这么 重视 可靠 性, 而 我们 要 搞 新型 歼击 机 了, 就是 歼十 , 还 没听 说这件 事, 所以 在这个 背景 下 , 我们 的老 一辈专 家开 始搞 这个 专业 , 我 们在 回忆 的时候 都很 感慨 , 他 们可 是 在 50 岁左 右的 时候 开始 创 业, 建 立了 一个 新专 业! 高屋建 瓴啊 , 没 有他 们的 远见, 我今 天 也不会 站在 这里 。 1991 年 , 我 们在 军工 口提 出可 靠性 系统工 程 , 抓 与故 障相 关的 特性设 计, 也就是 说, 大 概是 通 过 40 年的发 展, 我 们基 本上 在 管理的 方法 论上 赶上 了国 外, 而且 有我 们自己 的特 色, 中国 企业 可靠性 怎么 办? 就是 用系 统工程 抓可 靠性 管理 。 我用 三个 阶段 的对 比 , 生 产过 程的 管理,研 制过程 的管 理, 全系 统全 寿命 的 管理 , 来 说明 可靠 性系统 工程 的诞 生背景 , 其 实这 些 对 应了 钱老的 “可 靠性 是设 计出 来的, 生产 出来 的, 管理 出来的 ” 这 个提 法的 。 第四个 问题 , 实施要 素 。 在企业 实 施 可靠 性系统 工 程有哪 些要 素 , 给大 家归 纳这么 一张 图, 八 个要 素, 即指标 体系 、 组 织形 式、 专业 队伍 、 工作 流程 、 规 范指 南、 过程控 制、 数据 信息、 技术 集成 。 第一个 要素 就是 全面 的需 求 。 我们 现在 可靠性 发展 到这个 阶段 , 有哪些 需求 , 我 给大 家 归纳一 下 , 七 个方 面 , 长 寿命 、 高 可靠 、 快诊 断、 能预测 、 易维 修 、 好 保障 、 要 安全 。 对应 着我们 的六 个特 性, 我们 归纳成 七个 方面 要求 , 这 七个方 面的 要求 在可 靠性 系统工 程的 技术 体系里 都有 对应 的定 量指 标, 所以 你说 可靠性 是什 么, 可靠 性是 这么多 事 , 要干的 事情 这么 多 , 不 是简 单的 MTBF , 所 有 这些 指标 都满 足了 才能说 中国 制造 业从 大到 强转 变 了, 这是 第 一个全 面的 要求 。 面 对这 么多要 求, 我们 要做 什么 ? 要做 的本 质上 是 故 障和 应对应 故障 的对 策的权 衡, 是研 发阶 段放任 不管 , 到 运维 阶段 再考 虑, 还 是 再 研发 阶段 多投 入, 节 省运 维费 用?这 个要 权衡 决策 。 企 业搞可 靠性 的切 入点 是什 么, 运 行维 护费 用占 了利 润的 1/4 之后 , 企业的 老板 一定 会让 我们 的研发 部门 去搞 可靠 性, 我接触 国内 非军 工 企 业, 要做可 靠性 的起 点都是 这样 。 第二个 要素 , 组 织形 式。 强调可 靠性 是个 专业 , 我 站到 这 儿, 是金 风科 技推 荐我到 这来 的, 要不 然我 也不知 道有 这么一 个论 坛 。 金风 科技 是把可 靠性 当做 一个 专业 来建设 , 标志 性 的事件 就是 有 可 靠性 专业 毕业的 学生 。 因 为这 个很 有意思 , 我 去徐 工, 去年 底他们 约我 , 徐5 工给我 的要 求是 : 康 老师 我把全 厂技 术人 员都 集中 起来 , 你 给我 们讲三 天课 , 要 达到 的目 标 就是 他 们会 做可 靠性 了, 我们企 业的 装备 可靠 性就 能上去 了 。 我 说这个 目标 实现不 了 , 他 说 为什么 ?我 说我 在学 校里 讲了这 么多 年, 从本 科、 硕士到 博士 , 学 了七 年 , 出去的 学生 面对 具 体的 产品 还不 知道 怎么 做可靠 性 , 讲 三天就 会了 , 你 是不是 看 不上我 们的 专业 , 专 业是 干 什么的 ?任 何一 个专 业学 三天就 会了 这 还 能叫 专业 吗 ?你 们有 可靠 性的 组织 吗 ?没有。 有可 靠性工 程师 吗 ? 没有 。 我 说 从大到 强, 他们 目前 是个 起 步阶段 , 徐 工车 间里 刮了 一 幅标语 “技 术领先 用不 毁” , 你 们听 听, 多 好的 理念 , 就 是既 要技术 先进 性也 要功 能可 靠性, 这就 是中 国制造 业转 型升 级的 目标 ,所以 我说 徐工 抓的 好, 走在正 确的 道路 上了 。 企业的 可靠 性要 有专 业的 组织, 这个 专业 的组 织建 在哪里 , 航 空航 天走 过来 大概是 三个 结构, 第一个 结构放 在质 量部门 ,质量 部门下 面有 可靠性 专业室 ,专业 的技 术室, 设计室, 这个问 题发 展到 一定 阶段 就不顺 当 了 , 为 什么 ?就 是可靠 性毕 竟 要 从根 上设 计, 仅 仅是 管理 工作的 时候 放在 质量 部门 , 但是 一旦 进入 到研 发时 候发现 放在 质量 部门 是管 理 责任 , 不 能承 担设计 责任 ,这 时有 一定 的冲突 。 需 要继 续发 展。 第二个 结构 是项 目 制 , 也 可以叫 事业 部制 , 每 个 事 业部下 面都 有可 靠性 的团 队, 可靠 性 的研究 室、 研究 小组 等等 , 这也 有一 种好 处, 很多 企业初 期都 是按 照事 业部 , 每个 事业 部各 干各的 事 , 各 自对可 靠性 负责 , 带 来的 好处是 每个 事业部 门 , 每 个项目 独占 自己的 可靠 性 资 源, 带来 的坏 处可能 是可 靠性资 源分 散了 , 各 个事 业部之 间还 不能 交流 了。 很有意 思的 一个 实例, 我到 某个 企业 去, 上午在 一个 事业 部, 下午 在一个 事 业 部, 听汇 报, 上午事 业部 的可 靠性工 作做 的很 好, 我肯 定了他 们的 做法 , 中 午吃 饭的时 候 这 个事 业部 的领 导说 : 康 老师 你 下午到 另一 个 事 业部 不要 告诉他 们我 们是 怎么 干的 ! 这是 同一 个 企业 , 一 套 领导班子, 我 说 你们是 不是 社会 主义 的国 有企业 啊 ? 我这 个企 业不 给另外 一个 企业 交流 还可 以 理解 , 一个 企 业的两 个项 目组 都要 互相 保密, 项目 结构 有这 种弊 端。 第三种 结构 , 理 想的 状态 是一个 矩阵 的组 织, 可靠 性在企 业里 应该 有专 门的 可靠性 的专 业的人 员组 成的 研究 室, 每个项 目里 有它 自己 的 可 靠性工 程师 , 在具体 实施 项目过 程中 , 专 业部门 的可 靠性 工程 师和 项目的 可靠 性工 程师 联合 组成可 靠性 的工 作系 统 , 可 靠性工 作系 统 是航空 行业 建立 起来 的, 从上到 下的 , 就是飞 机有 总设计 师大 家 都 知道 , 有 各种各 样的 专 业 副总设 计师 , 其中就 有可 靠性副 总师 , 管前面 我说 的七个 方面 需求 的设 计 , 就是 我 说的 六 个 特性的 设计 和某 个 与 故障 相关的 系统 的设 计, 如 维 修保障 系统 , 中 央维护 系 统或 者 PHM 系 统 , 复杂 的武 器装备 甚至 设置两 个副 总设 计师 。 这 就构成 一个 矩阵 的组 织结 构, 非军 工口 目 前 做的 最好 的企 业是 华为 , 华为的 可靠 性工 作从 可靠 性试验 起 步 , 现在 遍布 了整 个集团 公司 , 可靠性 专业 部门 叫可 靠性 工程管 理部 , 近 两百 名可 靠性工 程师 , 在 他的 所有 的事业 部里 还分 布了大 大小 小的 可靠 性工 程师。 我们 的学 生去 哪了 ?20 年 前主 要在 军工 行业 内就业 ,最 近 十几年 都是 在华 为 这 样的 可靠性 非军 工口 的可 靠性 先行企 业就 业 , 华 为的 各个 部门都 有可 靠 性工程 师。 所以这 是关 于组 织结 构, 我到企 业里 搞可 靠性 的交 流和合 作 , 我 要看在 跟谁 交流 , 跟 谁 合作, 我们 要找 对应 的可 靠性专 业的 人员 ,没 有, 我就觉 得合 作可 能很 难进 行。 第三个 实施 要素 , 专 业人 员 。 就 是有 了这 些部 门就 要有人 , 我 们叫 可靠 性工 程师, 中国 的可靠 性工 程师 还不 多, 华为这 样的 企业 还比 较少 , 可靠 性工 程师 头衔 和岗 位集中 在军 工行 业 , 华为 、 长 虹、 联想 、 中车 等都 有 , 这 张图 就表 明 可靠性 是一 个专 业 , 维 修 性是一 个专 业, 安全 性 也是 一个 专业 , 需 要的基 础理 论知 识 、 技术 方法 不 一样 , 这 些构 成了 专业的 队伍 , 在 研发的 时候 由总 设计 师组 织各 专 业的 人共 同完 成并 行设计 ,IPT 团 队, 是这 么 一个模 式 , 这 张图也 不是 我们 画的, 是 美国 人 80 年代 画的, 我只 是比他 画的 更漂 亮一 点, 以前是 黑白 的 铅笔画 的草 图 。 在一 个类 似今天 这样 一个 论坛 上, 我听到 过两 个企 业的 领导 的对话 , 他们 不 认识我 , 我 还没 上台 做报 告, 他 们在 底下 说 : 你们 搞可靠 性了 吗? 说搞 了 。 你们有 北航 的学6 生吗? 没有 。 你 没有 北航 的学生 叫什 么搞 可靠 性? 北航的 学生 是专 业做 可靠 性的! 我上 台把 这个对话 给 大家 讲了 ,半 开玩笑 说, 这个 可以 作为 判断企 业可 靠性 搞得 好不 好的标 准 。 真正意 义上 说 , 可靠 性工 程师需 要有 经验 的人 , 现 在产品 的创 新需 要年 轻人 , 越 年轻 的 活力越 强, 但是 质量 可靠 性专业 的人 需要 老人 , 越 老越有 经验 。 国 外大 概都 是这样 的。 有国 外的机 构做 统计 发现 , 国 外的可 靠性 工程 师年 薪比 其它产 品 设 计师 的高 , 这 是当然 的 , 所 以 我 判断 一个 在可 靠性 方面 好的企 业还 是差 的企 业就 是 看有 没有 可靠 性组 织 , 有 没有可 靠性 工 程师 , 可 靠性 工程师 挣的 钱比其它 设计 工 程师 挣的 钱多还 是少 。 中国质 量协 会, 有一 个项 目 叫注册 可靠 性工 程师 考试 , 推广 了好 几年 , 不 温不 火, 我 跟质 协的 领导 说, 要坚持 住, 一定 会迎来 大发 展的 那一 天, 美国有 这个 考试 , 日 本有 类似的 培训 , 各 类企 业派 人踊跃 参加 、 场 面火爆 , 我 们中 国企 业一 定会发 展到 那一 天。 比如 , 今天 来的 企业 , 你 们把 工程师 都送 去考 试, 这 个考 试其 实就 是我 讲的这 六性 的基 本概 念, 考完了 大家 对可 靠性 在概 念认识 上就 同一 了,这 是培 养可 靠性 工程 师的一 个捷 径, 一个 起步 ,光靠 北航 这点 毕业 生, 不够啊 ! 第 四个 实施 要素 就是 流程 。 可靠 性系 统工 程里 要做 的工程 活动 很多 很多 , 需 要进行 的每 个活动 之间是 有逻辑 关系 的,要 串起来 ,刚才 讲六 性设计 加上一 个跟故 障相 关系统 的设计, 这是有 前因 后果 的逻 辑关 系 和信 息传 递关 系的 , 这 些关系 要嵌 入到 研发 流程 。 我咨 询过 很多 企 业 , 这 些 企业 研 发 流 程不 完 整 , 不 符合 系 统 工程 研 发 的 过 程 ,可 靠 性 做 了一点事 , 比如 FMEA , 不 知道 塞到 哪里 去 , 好 不容 易塞 进去 就孤 零 零放在 那 , 过 两天 又一 个 部门做 了一 个 故障诊 断的 设计 ,诊 断故 障模式 ,和 前面 做 的 FMEA 毫 无关 系。 再比如 售后 服务 系统 , 一 般的售后 部门 数 据的 统计 , 只 算钱 , 财 务上 售后 服 务算的 非常 准, 技 术上 的数 据就 不统 计了, 我们 帮助 一些 企业 的设计 工程 师 在 特别 乱的 售后数 据 中 来统 计浴盆 曲线 , 找 主要 故障 原因 排 列, 数据 不全 , 设 计师也 没在 现场 , 也 不知 道什么 情况 , 一 张一张 单子 查数 据, 相当 费劲 , 我说 这 就是售 后部 门的事 情啊 , 售后部 门要 负责告 诉你 浴 盆 曲线、 哪些 故障 频发 , 而 售后部门 说 这是 技术 活啊 , 这个 我们 哪懂 ! 我找 他 们的领 导说 售后 部门应 该有 可靠 性工 程师 专门做 数据 统计 , 把 可靠 性工作 配置 到那 里去 , 大 家才明 白这 个道 理。 所以 什么 时候, 什么 部门, 做 什么 工作, 用什 么方法 和工 具, 向 谁要 什 么输入 , 得到 什 么输出 ,输 出结 果给 谁, 这就是 一个 流程 。 我们的 制造 业当 你重 视 自 主创新 研发 的时 候, 你的 流程一 个是 围绕 着功 能的 , 一个 围绕 着故障 的, 所以 有一 个 输 出一个 设计 制造 包和 一个 维修保 障包 。 我 们现 在第 一条线 设计 制造 刚刚从 测绘 仿制 转到 自主 创新, 这条 线 还 在建 立的 过程中 。 第 二 条 线围 绕故 障的维修 保障 可 能还没 有 , 还 不全 , 所 以 这 两件 事情 叠加 在一 起, 中国制 造业 想从 大 到 强还 有很艰 难的 路程 要走。 这个图 就是 基于 刚才 讲到 的 FMECA 的 流程 , 我编 了一 个 FMECA 的 标准, 大家可以 借 鉴, 还 是不 错的 , 我 们有 自己的 思想 在里 面, 这个 标准不 是抄 的, 其实 我们 很多标 准都 是抄 的,这 是 2006 年 出的 国 军 际, 标准 号是 1391 。这 个 FMECA 跟所 有可 靠性 系统 工 程活 动 有 关系 , 你做 的每 一个 分析 跟后面 的设 计都 有关 系 , 你 说企业 根本 没有 这些 可靠 性 、 维修 性、 测试性 、安 全性 、保 障性 等 设计 活动 ,你 做 FMECA 就 没用 ,就 不知道 做了 干什么 。 第五个 要素 也很 重要 , 叫 做过程 监控 。 过 程监 控首先 是监 控工 作项 目之 间的 内在的 逻辑 关系是 否是 有效 的传 递 ? 什么叫 内在 的逻 辑关 系, 我举一 个最 简单 的例 子, 平均故 障间 隔时 间 叫 MTBF 、 平均 修 复时 间叫 MTTR , 一个 叫可 靠 性指标 , 一个 叫维 修性 指 标, 还有 一个 指 标叫可 用度, 我们有的 行 业叫停 机时间 ,这三 个指 标有约 束关系 ,知道 两个 就知道 第三个, 我们发 现很 多企 业在 制 定 这些目 标的 时候 , 定 了三 个数 , 三 个数 却不符 合自 我约束 关系,要 做可用 度设 计, 可靠 性设 计, 维 修性 设计 , 我 说你 们 设计 什么 呢? 目标 就 矛 盾, 都 设计 出来 了才怪 呢! 所以 这就 要监 控,监 控这 些工 作逻 辑是 否正常 。 7 第二个 纵向 监控 , 就 是监 控 整个 供应 链的 要求 。 当 真正做 可靠 性的 时候 发现 我的供 货方 零部件 不可 靠 , 他有 问题 我怎么 办 , 我 说他有 问题 就是你 的问 题 , 为什 么你 的质量 控制 体 系 里面没 有可 靠性 的控 制, 他说没 办法 , 中 国制 造企 业都不 行, 我说 谁说 的, 为什么 华为 就可 以做得 到 , 为 什么你 做不 到。 监控 的主 体 之一 是政 府对企 业 的 监管 , 但 是政 府只 管 安全 和 环 境, 他 不管 可靠 性, 企业 对供应 商的 监控 , 用 户对 产品的 或业 主对 系统 的 监 控, 这 几种 。 监 控的方 法有 定性 的检 查, 定量的 跟踪 , 我们希 望能 做到定 量的 跟踪 , 定 量跟 踪什么 ?监控前 面定的 七个 方面 的定 量指 标,要 在整 个寿 命周 期里 看是否 达到 了、 满 足 了需 求。 第六个 要素 叫规 范体 系 。 每一个 可靠 性系 统工 程的 活动都 要有 自己 的规 范, 什么叫 自己 的规范 , 你 的企 业规 范, 企业标 准, 不要 指望 国标 和国 军 标, 当企 业自 己创 新设计 时, 你不 靠自己 的标 准靠 什么 ?我 经常被 问到 这样 的问 题, 康老师 , 我们 要设计 航空 发动机 , 可是 我 们没有 标准 , 以 前都 是按 照标准 来做 试验 、 做 设计 , 现在 可靠 性这 套没 有标 准, 我 怎么 干 ? 这是我 们国 家最 好的
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本文标题:可靠性系统工程演讲实录 20171221.pdf
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