齊天樂

（航天工程大學(xué)研究生院，北京 102206）

0 引言

軍事裝備維修質(zhì)量的優(yōu)劣是武器裝備保障現(xiàn)代化建設(shè)的重要標(biāo)志之一，直接影響到部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的形成，甚至關(guān)系到戰(zhàn)爭(zhēng)的成敗和國家安危[1]。隨著我軍實(shí)戰(zhàn)化進(jìn)程不斷深入，裝備維修要求緊貼作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)對(duì)手和作戰(zhàn)環(huán)境，采用了大量新材料、新工藝、新技術(shù)。技術(shù)高度密集，工程實(shí)現(xiàn)極為復(fù)雜，進(jìn)而維修保障方式發(fā)生了重大改變。新形勢(shì)下，全面貫徹集約高效發(fā)展理念，堅(jiān)持精準(zhǔn)謀劃、精準(zhǔn)規(guī)劃、精準(zhǔn)部署、精準(zhǔn)落實(shí)、精準(zhǔn)維修，加快建立以效能為核心、以精準(zhǔn)為導(dǎo)向的裝備維修工作運(yùn)行機(jī)制，探索實(shí)踐新方法新路子，抓好質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系貫徹落實(shí)，確保裝備產(chǎn)品高質(zhì)量發(fā)展。

火箭軍某型導(dǎo)彈試驗(yàn)裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、集成度高，元器件需滿足實(shí)戰(zhàn)化條件下抗惡劣自然侵蝕、電磁、核生化環(huán)境特殊要求，其可靠性、維修性、保障性、測(cè)試性和安全性備受關(guān)注。機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)是不可避免的，但產(chǎn)品質(zhì)量特性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)往往服從一定的分布規(guī)律，即質(zhì)量波動(dòng)曲線的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性[2]。故可采取統(tǒng)計(jì)過程技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估與監(jiān)控，通過軟件構(gòu)建模型實(shí)現(xiàn)對(duì)過程質(zhì)量的數(shù)據(jù)收集、狀態(tài)判定、質(zhì)量監(jiān)控和典型質(zhì)量問題的一體化故障分析和改進(jìn)。

1 火箭軍導(dǎo)彈試驗(yàn)裝備特性

（1）導(dǎo)彈試驗(yàn)設(shè)備種類多，分布廣，多型并存，多代并行。導(dǎo)彈試驗(yàn)裝備多代并存、分布廣、層次多、技術(shù)復(fù)雜，武器系統(tǒng)基本上實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、信息化。對(duì)維修人員的技術(shù)協(xié)調(diào)、把關(guān)作用，對(duì)操作使用人員的規(guī)范化操作、維修能力，管理人員的管理水平都提出了較高的要求。一些老舊裝備甚至因生產(chǎn)廠家的技術(shù)更新而停產(chǎn)，導(dǎo)致缺乏基本的備件供應(yīng)手段。

（2）技術(shù)復(fù)雜、科技含量高，專業(yè)覆蓋面寬，價(jià)值昂貴，系統(tǒng)模塊化集成度、精密度高，需協(xié)調(diào)因素多，對(duì)維修操作人員的素質(zhì)要求較高。導(dǎo)彈試驗(yàn)裝備緊跟國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展，體現(xiàn)國防綜合技術(shù)成果。在裝備科研試驗(yàn)中，為了滿足試驗(yàn)任務(wù)的需求，需要應(yīng)該最新的研究成果對(duì)試驗(yàn)裝備進(jìn)行改造，期間所需參試人員成分復(fù)雜，產(chǎn)生的成本費(fèi)用較高，周期較長(zhǎng)。由于導(dǎo)彈試驗(yàn)裝備故障維修指揮決策，影響因素多、環(huán)境多樣、保障體系復(fù)雜，必須依賴可靠的定量分析才能保證決策的科學(xué)。

（3）非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備多，標(biāo)準(zhǔn)性、通用性較差。導(dǎo)彈試驗(yàn)裝備大都獨(dú)立成型，單獨(dú)執(zhí)行任務(wù)，與通用裝備無論是在結(jié)構(gòu)功能上，還是在日常維修保障中，都存在較大差異。試驗(yàn)裝備具有“四特”性質(zhì)，即特種裝備，特種燃料，特種工程，特種運(yùn)輸，因此試驗(yàn)裝備是非標(biāo)準(zhǔn)裝備并且具有非通用性，存在一定的儲(chǔ)存、啟封、運(yùn)輸、裝卸載、維修、銷毀等特殊環(huán)境及要求。

（4）時(shí)限性要求高。時(shí)限性是導(dǎo)彈試驗(yàn)裝備指揮過程中的重要特征。鑒于部分導(dǎo)彈試驗(yàn)裝備擔(dān)負(fù)實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中作戰(zhàn)后援力量要素，故其時(shí)限性要求十分嚴(yán)格，各參試裝備均需按時(shí)完成部署，且與需維修裝備在時(shí)間節(jié)點(diǎn)上保持同步。如出現(xiàn)故障必須在一定時(shí)間內(nèi)排除，維修力量的使用、各種資源的調(diào)整往往需要很短的時(shí)間做出決策，否則就可能影響整個(gè)發(fā)射任務(wù)。

（5）批量小，使用環(huán)境復(fù)雜，可靠性要求高。受戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境影響，導(dǎo)彈試驗(yàn)裝備運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，并且多數(shù)情況下執(zhí)行每種任務(wù)的設(shè)備僅有一臺(tái)，所以一旦出現(xiàn)故障很難用其他設(shè)備對(duì)其現(xiàn)有功能進(jìn)行彌補(bǔ)，影響任務(wù)進(jìn)展，而且使用環(huán)境復(fù)雜，所以對(duì)試驗(yàn)裝備可靠性的要求較高。

（6）待機(jī)工作時(shí)間長(zhǎng)。導(dǎo)彈試驗(yàn)裝備執(zhí)行特殊的任務(wù)，數(shù)量少且任務(wù)密集度大，這使得試驗(yàn)裝備開機(jī)工作時(shí)間很長(zhǎng)，有的甚至每天24 h開機(jī)。出現(xiàn)了“技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間短、狀態(tài)轉(zhuǎn)換周期短、維修維護(hù)周期短、任務(wù)密集程度大”等新情況。這就對(duì)導(dǎo)彈試驗(yàn)裝備保障特性提出了較高的要求，一旦出現(xiàn)問題就要在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到正常工作的狀態(tài)。

（7）固定發(fā)射點(diǎn)位多、目標(biāo)大、隱蔽性差。導(dǎo)彈武器體型龐大，機(jī)動(dòng)發(fā)射轉(zhuǎn)場(chǎng)中不便于隱藏，容易被敵方偵測(cè)發(fā)現(xiàn)或火力打擊，其自身安全防護(hù)性大大降低。

兼顧試驗(yàn)裝備的這些特性，針對(duì)裝備維修質(zhì)量管理，采用合適的維修任務(wù)模型，確定維修級(jí)別和時(shí)機(jī)，采取控住圖原理定量分析維修質(zhì)量管理過程。

2 控制用控住圖設(shè)計(jì)方法

20世紀(jì)30年代，美國休哈特（Shewhart）博士在對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制中提出了SPC（Statistical Process Control，統(tǒng)計(jì)過程控制方法）[3]?？刈D是判斷過程是否穩(wěn)定受控以及發(fā)現(xiàn)過程是否異常的重要工具。控制圖應(yīng)該有3個(gè)基本正規(guī)條件:①數(shù)據(jù)相互獨(dú)立；②數(shù)據(jù)大體是正態(tài)分布；③過程變異只有隨機(jī)誤差。選用控制圖方法流程如圖1所示。

圖1 控制圖選用流程

（1）根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，選擇恰當(dāng)類型的控制圖。

（2）讀取控制圖，判斷是否處于受控狀態(tài)。

（3）能力指數(shù)評(píng)定。對(duì)照過程能力指數(shù)Cp（表1），查詢當(dāng)前能力指數(shù)范圍[5]。

（4）劃定標(biāo)準(zhǔn)值和初始狀態(tài)。分析當(dāng)前所處過程狀態(tài)，確定標(biāo)準(zhǔn)值和初始狀態(tài)，并以此為基準(zhǔn)依據(jù)需求進(jìn)行全時(shí)監(jiān)控。

（5）總結(jié)分析，提交質(zhì)量監(jiān)控報(bào)告說明書。

表1 過程能力指數(shù)（Cp）等級(jí)劃分評(píng)判和維修加工處理參考

3 試驗(yàn)裝備維修質(zhì)量管理應(yīng)用

結(jié)合上述理論原理，對(duì)某型導(dǎo)彈試驗(yàn)設(shè)備維修質(zhì)量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并分析，采用控制用控制圖進(jìn)行分析，發(fā)揮監(jiān)控作用。通過不斷從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)往圖上打點(diǎn)，就可判斷現(xiàn)在的過程與初始過程相比是否發(fā)生了異常變化。

3.1 確定控制標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)《武器裝備維修質(zhì)量評(píng)定要求和方法》[6]和《質(zhì)量管理體系要求》[7]，結(jié)合火箭軍某型導(dǎo)彈試驗(yàn)裝備設(shè)計(jì)圖紙和該型設(shè)備安裝技術(shù)工藝文件，考慮某車間的實(shí)際加工能力和加工精度，制定該裝備正常取值范圍為（75～85）mm，過程能力指數(shù)Cp≥1。

3.2 收集數(shù)據(jù)信息

收集某試驗(yàn)設(shè)備一個(gè)維修作業(yè)工時(shí)內(nèi)，每隔5 min進(jìn)行測(cè)量取值，分5組，如表2匯總所示。

表2 維修質(zhì)量檢測(cè)值

3.3 軟件模擬分析

利用MINITAB軟件繪制控制圖，分析判斷產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)規(guī)律，找出失控原因（隨機(jī)因素或系統(tǒng)因素），提高質(zhì)量過程管理。該軟件是一款數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)工具，具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)計(jì)算和模擬能力，在圖形生成和編輯功能上，靈活地?cái)?shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出和處理，可靠性、穩(wěn)定性較強(qiáng)。

（1）作出測(cè)試值的均值—極差圖（圖2）。

圖2 測(cè)試值的均值—極差圖

從圖2可以看出，均值圖和極差圖均無異常，特殊原因檢測(cè)也沒有問題，說明過程是穩(wěn)定受控的。

（2）判斷過程是否達(dá)到技術(shù)穩(wěn)定。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過程能力分析，如圖3所示。

從結(jié)果分析可知，1＜Cp=1.26≤1.33，查表為2級(jí)維修加工能力，試驗(yàn)裝備維修質(zhì)量過程能力尚可，說明現(xiàn)有的生產(chǎn)過程能確保試驗(yàn)裝備維修產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到工程技術(shù)要求。如果按照更高標(biāo)準(zhǔn)要求降低不合格率，則需進(jìn)一步縮小規(guī)格上下限標(biāo)準(zhǔn)值才能實(shí)現(xiàn)。因此，可將此作為初始狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)后續(xù)質(zhì)量生產(chǎn)過程控制。

（3）后續(xù)狀態(tài)控制。以出現(xiàn)的穩(wěn)定技術(shù)指標(biāo)為基準(zhǔn)，即取均值為81.088，標(biāo)準(zhǔn)差為1.324 16，如圖4所示。這2個(gè)參數(shù)定好后，可以去維修生產(chǎn)線采集新的質(zhì)量數(shù)據(jù)或?qū)齑娴漠a(chǎn)品進(jìn)行抽查，并及時(shí)匯總輸入軟件進(jìn)行分析對(duì)比，檢查產(chǎn)品質(zhì)量能否滿足用戶需求，掌握產(chǎn)品質(zhì)量信息，進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，同時(shí)應(yīng)用先進(jìn)的管理理念和對(duì)策做好計(jì)劃規(guī)劃，規(guī)避質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，提高裝備質(zhì)量，確保生成質(zhì)量可控。

4 結(jié)語

統(tǒng)計(jì)過程控制是一種可以在現(xiàn)場(chǎng)直接研究質(zhì)量特性數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的統(tǒng)計(jì)規(guī)律的動(dòng)態(tài)方法，可方便地分析現(xiàn)狀與預(yù)測(cè)未來的質(zhì)量狀態(tài)，在實(shí)際工序生產(chǎn)中利用控制圖可將靜態(tài)控制轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤控制，大幅降低不合格率，有效遏制質(zhì)量產(chǎn)品缺陷，到達(dá)質(zhì)量監(jiān)控的目的。新時(shí)代下，加快建立以效能為核心、以精準(zhǔn)為導(dǎo)向的裝備工作運(yùn)行機(jī)制，以試驗(yàn)部隊(duì)任務(wù)為需求，堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)常態(tài)化質(zhì)量運(yùn)行機(jī)制，最大限度滿足戰(zhàn)斗力需求，為裝備維修保障提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和有力保證。

圖3 測(cè)量值過程能力分析

圖4 設(shè)定2個(gè)重要參數(shù)