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浅谈制约雷达可靠性因素

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  摘 要:可靠性是指产品在正常使用的环境下,在一定的时间内,产品无故障工作时间的能力,可靠性的分析可以在一定程度上对发现产品的缺陷具有重要的作用,经过可靠性的分析和改进,可以提高产品的可靠性。在产品的生产过程中会有一些因素影响产品可靠性,本文主要介绍了雷达生产过程中制约可靠性的因素,对这些制约因素提出一个全面的、客观的认识,并针对这些制约因素提出了解决办法。
  关键词:雷达;可靠性;制约因素
  中图分类号:TN95 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)09-0207-02
  1 概述
  可靠性高的产品是现代生产技术所需要的,提高产品可靠性是提高产品完好性和工作成功性,减少维修和寿命周期费用的重要途径,在产品研制过程中,深入开展可靠性,对提高产品质量可靠性具有十分重要的意义。雷达是一种复杂的微波电子设备,其可靠性一直受到企业生产团队的高度重视。但是雷达的可靠性技术指标一般都不高,其平均无故障工作时间(MTBF)最多也只有500小时左右。许多产品实际的MTBF值远比其技术指标要低很多,造成这种现象的原因有很多,下面是通过我近几年的工作经验和所在企业已经批量生产的产品现状分析,提出制约雷达可靠性因素一些看法。
  2 雷达可靠性制约因素
  衡量可靠性的指标很多,常见的包括可靠度R(t),即产生在规定条件下、规定时间内完成规定功能的概率,亦称平均无故障时间MTBF。均维修时间MTTR,是指产品从发现故障到恢复规定功能所需要的时间。失效率λ(t),是指产品在规定的使用条件下使用到时刻t后,产品失效的概率。有效度A(t),指产品能正常工作或在发生故障后在规定里能修复,而不影响正常生产的概率大小等。
  地面战场侦察雷达又称地面监视雷达(Ground Surveillance Radar,GSR)或运动目标侦察雷达主要装备于陆军部队,与一般的电子产品相比,对其质量和可靠性等有其特殊性质。从某种意义上讲,正是这种特殊性质制约了其可靠性的提高。
  (1)研制周期长。一个某型号雷达产品从预研制设计、生产定型到形成产品通常要花5~10年时间。5~10年间由于技术的进步,器件的变更等等因素,比如FPGA、DSP等芯片的升级换代,往往使得在设备技术不断升级改造时对芯片的需求也在不断的提高,软件不断升级,使得产品固化周期更长,从而加大了可靠性的风险系数,回头看来,当初合理的事情在經过漫长的几年也会出现各种不合理。所以,设计的及时更新及前瞻性是必须的。
  (2)生产批量小。到目前为止,战场侦察雷达的批量都不是太大,小批量生产会带来许多问题。诸如加工、调试件品种多,且几乎都为单件生产,无法采用大规模流水作业,人为因素多且难以控制,势必会影响到产品的可靠性。批量小就意味着用户使用反馈量有限,设备在使用中需要升级的反馈并不能及时上报,使得生产制造商在研制阶段未能采取的措施,在批量生产阶段也不能尽早的采取必要的升级措施,批量生产阶段既要完成生产任务又要实施产品改进,并不是一件容易的事情,需要时间和资金的支持,而且实施重点改进,不能一步到位,也是制约可靠性的重要因素。比如,某年在对某型号侦察雷达强化探测能力的升级改造,在设备的生产阶段并未对设备采取强化升级的准备,设备配发后的使用中逐渐反应对强化探测能力升级需求,最后在售后过程中花费大量的人力和财力对设备进行升级改造,充分说明这种因素的重要性。
  (3)配套厂家多。一个雷达产品配套厂家(合格分承制方)少则十几家,多则几十家。如何对每个分承制方进行有效质量控制是个难点,分承制方提供的产品是其企业综合实力的体现,加之许多东西国内生产厂家只有很少的几家,无更多选择余地,总体设计项目组对配套的生产厂家进行有效的质量监督和控制是有困难的。一个型号的设备,需要质量监管和控制的节点很多,在增加配套厂家数量的基础上,会成倍放大需要监管和控制的节点数,比如对元器件及逻辑电路的监管、对电装工艺的监管、对部件质量的监管、对分级环境试验的监管等,使的需要监管的工作量很大,间接增加的质量可靠性的风险。
  (4)新工艺、新技术多。战术攻防是一对矛盾,一个新产品的研制,一定是填补了某个充应用上的空白,或是占领某个战术制高点。客观上必然的要采用某些新工艺、新技术以满足战技术指标要求,但也隐含了某些新工艺新技术因人们对其认识的局限性而带来的某些负面影响,这方面反面例证也较多,考虑不慎往往造成隐患。比如某国生产了几百辆X式坦克,在设计阶段为了增加防护性,坦克的车体设计为整体焊接工艺,全焊接结构车身,这种焊接新技术在使用上还存在很多问题,部队接收不久便大范围出现质量问题钢板开裂现象,大大降低了产品质量可靠性。
  (5)元器件、材料品种多,加工环节多,人为因素多。某典型产品仅元器件品种数量达3万之多,如此多品种、数量的元器件,其采购、验收、保管、齐套、焊接加工等等程序,在无法实现大规模生产的情况下,全靠人工来完成,不可避免地带入可靠性隐患。器件存储时间长,导致其使用寿命缩短,可靠性周期不确定,尤其在虚焊的问题上,更是增加了维护的难度,不易排查问题,成本低廉的部件往往都是丢弃更换,成本昂贵的部件必须逐级维修,既浪费人力,也影响生产进度,直接或间接的增加了生产成本。
  (6)使用环境及条件恶劣。使用条件一般分人为因素和环境因素,军用雷达出厂时虽经过常温、低温、高温、湿热、温度冲击、振动、运输等试验检验。但用户长期在恶劣极限条件下的使用也是造成故障率高的一个方面。一个产品在热带、亚热带、寒带、沿海使用情况是不一样的,在相同标准的情况下,产品受环境地理位置影响,其正常使用周期远远不同,尤其沿海地区环境恶劣,盐雾侵蚀程度高,导致大大增加产品的售后周期,寒带冬季气温低,产品的各个部件虽然能够正常工作,但是会缩短使用年限,尤其像电池类的部件,长期在低温下工作,会大大缩短使用周期。刚接触产品的使用人员由于不熟练不熟悉不了解产品,往往造成错误的操作方法,主要表现在对产品的架设不熟练,安装错位,线缆接错,机械件形变,产品磨损严重,导致故障率增加。   以上是客观上影响雷达可靠性的几个方面,但并非是使可靠性下降的充分必要条件。
  3 解决办法
  目前雷达生产质量可靠性或多或少存在许多不同的问题,直接增加的企业的生产成本,降低了用戶使用的满意度,很难达到企业和用户理想状态。究其原因是多方面的。一方面是项目组在生产过程中的客观原因所限;另一方面则是企业生产管理方面需要加强方方面面的主观能动性。要使雷达生产质量可靠性有所提高,需要加强以下几方面工作。
  3.1 加强职工质量意识
  意识决定行动。知识的重要性是不可以替代的,一些直接影响产品质量岗位的员工,在文化层次上要有一定的要求,并具备一定的知识,提高他们的质量意识也就容易些。加强员工的入职培训、岗前培训、在岗培训,建立职工质量考核制度,提高员工的重视成都。只有使质量意识深植到职工的头脑中,落实到每个职工的行为上,才会筑起一道坚固的质量防线。要让职工知道,目前的产品现状、市场竞争的残酷性,必须将质量问题上升到企业生死存亡的高度来认识。职工必须坚守自己的岗位,每一个工作节点至少有一个非常熟练的人员在场监督,在职工管理的方法上,可以借鉴学习像海尔,格力等企业的管理制度,从而建立适合于自己产品生产线的内部制度,并随着自己生产线的任务量调整定时优化建立的新制度。通过加强职工质量意识可以有效减少生产中的不必要的损耗,提高产品的可靠性。
  3.2 建立一套完整的质量保证体系
  建立完善的质量保证体系。质量保证体系是指企业以提高和保证产品质量为目标,运用系统方法,依靠必要的组织结构,把组织内各部门、各环节的质量管理活动严密组织起来,将产品研制、设计制造、销售服务和情报反馈的整个过程中影响产品质量的一切因素统统控制起来,形成的一个有明确任务、职责、权限,相互协调、相互促进的质量管理的有机整体。产品的质量只进行纸上谈兵是万万不行的,必须要依靠一套严密的质量保证体系来保证,来指导。对于已通过质量体系认证工作的企业,应该说体系是健全的,质量问题往往出现在执行节点上,在出现质量问题时,一定要有法可依,有法必依,违法必究,再违重罚,要执法公正,奖罚分明。存储重要的质量流程手续,作为范例指导下一批次的生产工作。有了完整的质量保证体系监督,可以对生产中各个环节进行制度控制,从而提高产品可靠性。
  3.3 机构健全,责任落实,工作有效
  与研制生产有关的机关单位及科室,首先应明确目的、突出重点、细致工作、措施得力。努力克服计划时有脱节、生产松紧不匀现象。避免质量问题频频发生,有了问题则应加快问题处理的速度。在出现质量问题时,所有项目组的成员不能逃避问题不能相互推卸责任,必须团结一心,共同查找问题原因,共同思考解决问题的方法,才能在有效的时间内,快速解决故障问题,提高工作效率。只有项目组成员团结一心,认真负责,有责任,能担当,才能提高产品的可靠性。
  3.4 不断提高设计师队伍的素质
  产品质量是设计出来的,设计因素是影响产品可靠性的主要因素,至少占70%。一个产品的质量水平不决定于最佳的设计而是取决于最蹩脚的设计,这就是“木桶”原理。试想一下,如果每个产品每次外场试验总要有几个“重要系统”派出几个“重要人物”去技术保障,但这些“重要系统”的问题又往往很少得到彻底解决。为了使我们的专业能有更多的全国领先,有更明显的优势,应该整顿设计师队伍。对人才资源要重新评估,重新整合,形成优势。要抓紧人才的培养,提高技术人员业务素质,建立健全各专业三层次设计师系统,即审核评审系统、方案实施分析系统、实验员系统。对生产产品必须实行设计和生产分开,才能将状态固化,将生产规范化。
  3.5 建立一支高素质的检验师队伍
  质量检验员对产品生产过程中进行把关控制、监督,并对生产制程进行监督、纠正制程中出现影响到产品性能或产品质量的操作等。质量检验一般有为:元器件级检验、板级检验、分系统检验、系统检验、出厂检验等,各个环节的节点太多,加上自研和外协产品数量多,现时检验师队伍素质与工作量等外界因素已无法满足现行科研生产的需要,致使外协内检应接不暇,工作不严谨,急需建立一支高素质的检验师队伍。赋予他们以权利,使检验工艺更加的具体化。
  3.6 要建立流畅的信息通道
  众多单位的高效协作,必须建立流畅的信息通道。要明确信息流通节点上的信息员。要有专业人员长期对产品使用方进行使用调研,总结各种信息,各种信息要流向明确,起止点明确,反馈及时明了,信息处理人责任落实,每条信息必有回复。
  3.7 建立完善的售后服务团队
  打造售后团队应该树立起服务至上的意识,售后团队的主要任务就是做好服务工作,售后服务的好坏也将直接关系到企业的声誉。针对产品使用客户人员流动性大的问题,售后部门定期组织产品使用培训,邀请各个单位的基层使用人员参加培训,让使用人员熟悉产品,让产品熟悉使用人员,让使用人员在接触产品前要有一个清晰的思路,减少因操作而引起的产品故障率。建立完善的售后服务团队可以降低产品的售后服务周期,从而提高产品的可靠性。
  4 结语
  雷达产品可靠性的提高,决非一朝一夕之事,需要扎实做好许多方面的工作,通过以上提出的六条加强的方法,能大大提高产品的可靠性,在后续的生产加工过程中还可以逐渐优化和完善解决办法。
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