會議直播 | 北京航空航天大學教授康銳：真正實現可靠性系統工程需要八要素和四種應用模式

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會風能專業委員會舉辦的第二屆風電設備質量與可靠性論壇在北京裕龍國際酒店隆重召開。會議從全球風電發展歷程、設備全生命周期以及機組和風電場的全系統三個維度全面梳理和解析可

第六個要素叫規范體系，所有工作活動里面每一個可靠性系統工程的活動都要有自己的規范，什么叫自己的規范，你的企業規范，企業標準，不要指望國標和國際標，當企業自己創新設計的，你不靠自己的標準靠什么？我經常被問到這樣的問題，康老師，我們要設計航空發動機，可是我們沒有標準，這是我們國家最好的發動機設計所的副總設計師跟我提的問題，以前都是按照標準來做試驗做設計，現在可靠性這套沒有標準，我怎么干。我說咱自己干標準，你要通過實踐過程中產生的規范，形成自己的標準，這才是一個制造強國的企業應具有的問題，我們以前在測繪仿制當然是按照國外的標準干，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，現在形成一套先找一個產品或者設備試點做可靠性的某一件事，試點之后把它形成規范指南，用規范指南指導做第二個第三個，做完了之后馬上變成企業的標準，就完了。企業真正有核心技術不要把它弄成行業標準，弄成國家標準，我不要告訴別人，我們到國外企業參觀，進不去可靠性實驗室，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，中國質量協會組織好幾個專家進去看了，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，汽車行業的都不會讓來，你們是大學教授，你們來看看幫我們指導指導，我說這就對了，這像一個干可靠性的好企業的狀態，應該是這樣。

形成了自己的規范，怎么做試驗，我們不知道，但是告訴我一個結果非常震撼，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，相當乘客的重量，然后做運行。這是自己采集各種各樣的試驗狀態，用一百萬公里的實踐證明過，然后我就按照所有新開發的轎車都按照這個去做，所以這叫規范體系。三類規范，一個是要求類的，如何定指標的，如何對跟故障相關的系統，如何對質量特性，剛才說故障相關的特性和故障相關的系統定指標要求。第二個指導類的，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？我要定一個規范，這個規范是做完FMECA之后，我要給FMECA做的好壞，這個工程活動評分，這樣定的標準。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，我們在上學的時候沒教過，那時候還沒有保密，我可以進到他們研發中心隨便進，他們的研發體系都能看到，現場幫他搞一套系統。

做完之后，你們運行結果怎么樣，他說不行了，我現在拿不出來了，保密了，只要輸入，不給輸出。第三類如何驗證和確認提出來的各項要求都已經實現了，是驗證類。

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

最后一個第八個要素叫做大數據、信息，你要采集自己的大數據信息，沒有數據沒有信息，運維數據能不能畫出一條曲線來？我看到很多企業通過售后服務運維數據得到的故障或者統計數據，全都是錯的，全都是不對的，怎么指導設計改進，指導工藝改進。那么有了這八個要素，還不夠，我繼續給大家歸納幾類應用模式，應用模式是什么？第一個我們叫故障歸零的模式，就是企業運行維護過程中，產生了數據，我們要進行故障信息的統計，這是一種統計，某一個部件的各種發生故障的視圖，只知道這個故障，那個故障，數據信息缺失。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，有了這個數據之后知道哪些故障模式要進行改進，那么改進，你對某一些零部件進行改進的時候要對它進行機理分析，要進行設計或者是工藝技術的改進，改進之后要進行有效性的驗證，通過這個循環把可靠性提高上去。

這是目前大部分企業做的模式，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，售后數據、運維數據就好看了，但是這是非常艱苦的管理過程，要整個企業內部流程，整合自己的力量。

第二個模式叫做試驗考核法官的模式，當你的創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，我們要進行考核試驗，這個時候要法官在交付，在投入批產之前，交付用戶之前要設計很多可靠性的試驗。我之前問長虹2007年開始導入可靠性，售后數據占的維修利潤30%消滅掉，當時董事長跟我說我們電視機一臺利潤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，這是因為家電行業把數據統計算的非常清晰，故障率都能講出來，那么我們直接導入的就是試驗考核，所有電視機出廠之前進行試驗考核，設計試驗考核方案，不通過的不能上市，當時遭到設計師技術線的抵制，解決這個問題的方法就是由各個項目組自愿選擇，愿意走鵬博士技術路線的你們來，不按照的按照以前的繼續走，他們反饋路線非常快，半年就回來了，考核完了之后改進了，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據，年返修率統計非常非常漂亮，把這個返修率降下來了。

長虹現在也很困難，困難的原因是這個企業發展好壞不是可靠性唯一的要素，可靠性是重要的組成，還有創新，質量和創新是發展的主題，長虹的電視我們家里有人買嗎？創新不夠，當年弄到等離子彩電，投了錯誤的技術方向，技術先進性不夠。他認為液晶不好，應該是等離子的，結果花了好多錢投進去，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，模擬試驗和強化試驗是對研發階段，鑒定試驗對研發階段的定量考核，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，這是航空航天總結出來的，我們按照美軍標的規定做三千小時，我們發現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，到不同行業不一樣。

強化試驗是我們要摸到產品的破壞的極限，把產品做壞，做到失效，這是強化試驗的一個原理。鑒定試驗給出定量的考核性指標，考核性指標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計模式，分兩段，一段叫做穩定性設計，就是三次設計方法，日程里明天有一個咨詢公司給我們講三次設計，非常好，這個方法基本上是日本人創造的，第一次設計叫系統設計，是功能創新，第二次設計叫參數設計，要把你的運行參數性能參數調整到非線性的區域，這個區域波動小，如果這里有設計師，你說OK，康老師你講的太落后了，我已經在用了，下來你告訴我一聲，我們的企業不用，日本一個教授發明的方法，在日本的企業70年代、80年代、60年代開始普及，日本企業把這個做的非常非常精致，三次設計方法，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，給機械行業講了十幾年，幾乎沒有企業，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。

第三次設計叫容差，目標是質量損失最小，通過三個步驟之后，特別是后面這兩個步驟，會發現產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。很多很多產品不做這個分析，不做這個設計。容差干什么？一個生產螺母，一個生產螺絲桿，這兩個是配套，在一大批的零件里隨機一個螺母，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，我們一個復雜的產品有好多好多零件累計累計，我們企業不知道，我們從來沒算過，更不用設計它。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，可能要突發失效，我們有一個高可靠長壽命設計。這里面畫了一張圖，是要算要試要分析要預測，有這些方法。

第四個模式叫故障補償模式，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，一修又發現要定位，現在維修過去叫反應式維修，被動式維修，發展到第二階段預防性維修，我就定一個時間到時候就報廢，不管好壞一定要換新的，對有些設備零件有效，有些沒有效，現在叫預計性維修，載體就是故障預測的監控系統，故障診斷對應的故障預測，健康管理是根據診斷和預測的信息判別系統健康狀態，就是治未病，沒有發生的病，未病先防，既病防變，這叫健康管理，現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了，但是還不致命，不用停機，但是得防止進一步擴展。

那么預測和健康管理是關鍵的轉變，從事后的維修到事前的預判，所以叫管理。那么技術上的轉變逐漸發展，從自動化的維修到智能化的維修，但是我們現在很多企業連自動化維修還沒有做到。這是開放的，基于開放體系結構的事前維修的框架，我也不展開說了，應該是今年4月份、5月份在中車整個集團在青島開了一個PHM的會，中車高鐵行業上上下下都在做故障預測健康管理系統的設計研發，未來三年這個東西要使用，現在有的系統已經做的不錯了。

好的企業是把這些模式全都用起來，售后運維的數據統計做好，定量設計做的好，試驗考核做的好，維修保障系統做的好，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構是這樣的，這些事情全都做到了就是可靠性系統工程就實現了。還有一個問題，有了實施要素，八個要素，有了四種應用模式，那么怎么判斷企業做的好和不好，我又做了一個研究成果，就是叫做能力成熟度，可靠性系統工程能力成熟度評價，我把一個企業的可靠性系統工程能力分成了五級，如果大家了解這個軟件開發的，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可靠性系統工程能力所處不同水平，每一個等級代表了企業改進過程經歷的階段，一個企業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，每一級都有詳細的定義，第一級叫已執行級，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。我聽到過兩個企業的領導的對話，類似一個什么論壇上，但是他們不認識我，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，你們有北航的學生嗎？沒有，你沒有北航的學生叫什么搞可靠性？我上臺把這個笑話給大家講了講。