一、概述
美國國防裝備可靠性增長方法研究小組、國家統計委員會、國家研究委員會于2015年聯合發(fā)布了提高國防裝備可靠性相關建議，這些建議主要針對可靠性增長方面提出的。本文針對該研究小組發(fā)布的報告進行梳理與分析，并結合國內實際情況進行淺析。
可靠性是美國國防部（DoD）采辦過程中跟蹤的關鍵性能屬性之一。盡管每一個裝備在被批準采辦之前都要求達到規(guī)定的可靠性要求，但人們認為在作戰(zhàn)上部署新技術和軍事能力更為緊迫，往往導致國防裝備在部署時沒有表現出足夠的可靠性。2006年至2011年間，美國國防部作戰(zhàn)試驗與評估主任辦公室（DoD Office of Director，operation Test and Evaluation，DOT&E）向國會報告的52個主要國防裝備系統中，有一半未能達到規(guī)定的可靠性閾值，但所有裝備都進入了滿負荷生產狀態(tài)。
不符合可靠性要求的國防裝備不僅不太可能成功執(zhí)行其預期任務，而且可能危及依賴它們的武裝部隊人員的生命。這樣的缺陷系統與可靠系統相比，它們更可能需要額外的定期和非定期維護，并在其生命周期內需要更多的備件和更換件。此外，在系統部署之前沒有發(fā)現系統設計中的根本缺陷的后果，可能包括系統重新設計帶來的代價昂貴的戰(zhàn)略延遲，以及限制戰(zhàn)術部署實施。為此，2008年發(fā)起了一項研究，成立了專門的國防裝備可靠性增長方法研究小組，研究通過更多地使用可靠性技術設計、可靠性增長試驗和規(guī)范的可靠性增長建模來提高可靠性，并修訂或新發(fā)布了手冊、指南、備忘錄等，以降低可靠性缺陷的頻率。美國國防裝備可靠性增長方法研究小組發(fā)布的報告提出了如下的建議。
一、備選方案分析方面的建議
建議1：負責采辦、技術和后勤的國防部副部長應確保所有備選方案分析都包括系統可靠性與任務成功、系統可靠性與壽命周期成本之間關系的評估。
建議2：在發(fā)布采辦之前，負責采辦、技術和后勤的國防部副部長辦公室應發(fā)布一份關于可靠性要求及其相關理由的技術報告。該報告應包括系統可靠性與總采購和壽命周期成本之間的估計關系，以及建議的新系統的可靠性要求是可行的、可測量的和可測試的技術理由。在發(fā)布之前，本文件應由具有可靠性工程專業(yè)知識的專家組、用戶方、試驗領域和外部服務機構的成員進行審查。我們認識到，在進行任何系統開發(fā)之前，這些評估都是一些猜測，我們期望隨著對系統的更多了解的確定，評估能夠得到改進。每個特定采購中涉及的服務的可靠性工程師應完全可以訪問技術報告，并應在RFP最終確定之前進行咨詢。
二、可靠性計劃、大綱方面的建議
建議3：在發(fā)出提案書之前，負責采購、技術和后勤部的國防部副部長應授權要求編制一份可靠性計劃，該計劃涵蓋國防部將如何測試系統以支持和評估系統可靠性增長。這些測試的說明應包括將測試次數和相關測試試驗條件以及如何定義故障。
三、提高可靠性優(yōu)先級方面的建議
建議4：負責采購、技術和后勤的國防部副部長應該確?？煽啃允且粋€關鍵的性能參數。也就是說，它應該是國防采購計劃中的一個強制性合同要求。
建議5：負責采辦、技術和后勤的國防部副部長應要求所有提案都應詳細說明承包商在硬件和軟件系統設計過程中將使用的可靠性設計技術。投標預算應包含可靠性技術設計成本、可靠性工程方法的相關應用以及進度遵守情況的明細項目。
建議6：負責采購、技術和后勤的國防部副部長應要求所有提案包括系統可靠性和鑒定的初步計劃(包括用于合同驗證的故障定義和評分標準)，以及對其可靠性組織和報告結構的描述。一旦授予合同，計劃應該定期更新，應建立一個動態(tài)文檔，其中包含承包商對組件、子系統和系統級別的硬件和軟件可靠性所知情況的最新評估。美國國防部應該有權獲得這項計劃、其最新情況，以及開發(fā)這些計劃所必需的所有相關數據和分析。
四、電子器件的可靠性評估方面的建議
建議7：國防裝備研發(fā)人員應使用現代可靠性設計（DFR）技術，尤其是基于失效物理（PoF）的方法來支持系統設計和可靠性評估。 DoD在審查提案和可靠性方案文件時，應強調DFR和PoF的實現。
五、可靠性增長模型方面的建議
建議8：對應用可靠性增長模型所依據的假設的有效性進行仔細評估。在這種假設有效性仍然存在疑問的情況下：（1）重要決策應考慮結果對替代模型公式的敏感性；（2）不應使用可靠性增長模型對未來進行實質性預測。例外情況是在系統開發(fā)的早期，可以調用可靠性增長模型并結合相關的歷史數據，幫助擴展開發(fā)測試程序的規(guī)模和設計。（編者注：可靠性增長模型更多應是指導裝備可靠性設計的改進，而非用于預測未來產品的可靠性。由于裝備處于持續(xù)的設計改進過程中，不能以未穩(wěn)定的狀態(tài)下的裝備數據進行產品未來可靠性的預測。）
六、可靠性增長試驗方面的建議
建議9：負責采購、技術和后勤的國防部副部長應要求所有提案都要求承包商明確一個初步的可靠性增長計劃和支持該計劃的試驗計劃大綱，同時認識到這兩個計劃都是初步的，將在開發(fā)過程中進行修改。所需的試驗計劃將至少包括以下信息：每次試驗是組件測試、子系統測試還是整個系統測試；預期日期；試驗方案設計；試驗環(huán)境條件；以及每個環(huán)境的重復次數。如果試驗是加速試驗，則需要說明加速系數。承包商的預算和總進度表應包含指定試驗計劃的成本和時間的明細項目。
建議10：負責采購、技術和后勤的國防部副部長應要求承包商存檔并向美國國防部(包括相關作戰(zhàn)測試機構)提交可靠性試驗的所有數據，以及進行的其他與可靠性相關的分析(例如建模和仿真)。這應該是全面的數據，包括來自所有相關評估的數據，包括在生產過程中的任何點部件質量測試失敗的頻率、篩選缺陷的頻率、功能測試缺陷的頻率以及根本原因分析不成功的故障(例如，重復失敗、未發(fā)現故障、重新測試正常的情況的頻率)。它還應包括所有故障報告、故障發(fā)生次數和故障解決次數。采購合同的預算應包括一個明細項目，為國防部提供對此類數據和其他分析的完全訪問權限。
七、結合加速試驗的建模方面的建議
建議11：負責采辦、技術和后勤的國防部長辦公室，或在適當情況下，相關服務項目執(zhí)行辦公室，應邀請獨立的外部專家小組審查（1）嚴重依賴加速壽命試驗或加速退化試驗的研制試驗計劃的擬定設計（2）此類試驗的結果和解釋。當加速測試推理比外圍重要時應進行審查。例如，如果在主要子系統或系統級別應用，有限的系統測試提供的證據不足，并且結果對系統升級決策至關重要。（編者注：由于加速壽命、加速退化試驗在試驗樣本、試驗時間以及應對高可靠產品可靠性評估方面的優(yōu)越性，越來越多企業(yè)逐步采用加速壽命試驗、加速退化試驗進行產品的可靠性分析，甚至可靠性評估、鑒定，此時，需要慎重審查加速壽命試驗、加速退化試驗的適用性，以及試驗方案的合理性。比如加速壽命試驗是否可行，是否破壞了產品的故障機理，是否反應了產品的主要故障問題，未納入加速試驗范圍的應力，是否有其他方式進行驗證等等。在加速壽命試驗數據分析等方面，可通過PosVim的加速壽命試驗數據分析模塊或PosWeibull的加速壽命試驗數據分析模塊進行深度分析。）
建議12：對于所有軟件系統和子系統，負責采辦、技術和后勤的國防部副部長應授權承包商向美國國防部（DoD）提供自動化軟件測試能力，以使DoD能夠自行對軟件系統和子系統進行自動化測試。