直升機質量可靠性信息管理系統分析與設計

摘 要:質量可靠性信息管理在產品研制中發揮著越來越重要的作用,但我國直升機研制過程中對信息管理存在數據丟失、使用效率低等問題。因此建立高度靈敏的質量可靠性信息管理系統,形成質量可靠性信息閉環,對直升機研制過程控制和質量可靠性水平的監測、評價起著不可忽視的作用。本文結合直升機型號研制,對直升機信息管理系統進行需求分析,構建了直升機質量與可靠性信息管理系統的框架模型,并對各部分功能模塊進行詳細闡述,最后給出了此信息管理系統的技術要求和實現途徑。 關鍵詞:直升機;質量可靠性;信息管理;系統需求

0 引言

質量可靠性信息收集和管理是進行產品質量可靠性管理、設計、分析和研究的基礎,也是產品質量保證、質量可靠性體系自我完善的重要手段,這項活動貫穿于產品設計、生產、試驗和使用維護等全壽命周期的各個階段。目前世界各國都在積極探索建立充分利用數字技術和網絡技術的綜合化共享數據庫和信息系統。美國的質量與可靠性管理工作起步較早,體系也最為完善,尤其是在航空航天領域效果最為明顯。美軍方也加快質量可靠性管理與反饋信息系統建設的步伐,把與軍方有關的武器裝備管理由國防部歸口,建立了一套完整的系統,這些系統保證了質量可靠性方面的管理和信息利用,給美軍方帶來巨大效益。我國開展質量可靠性工作起步較晚、水平較低,加上認識、管理和投入的不足,使得在質量與可靠性管理方面走得靠后。近些年,作為通用質量特性的可靠性、維修性、保障性對作戰效能、生存力、部署機動性、維修人力、使用保障費用等產生越來越重要的影響,同時武器裝備功能的復雜程度和技術含量越來越高,參與研制生產的單位越來越多,并行工作、協調管理的難度越來越大,質量可靠性和信息管理成為武器裝備論證研制生產使用中亟待解決的瓶頸問題。

對直升機型號建立高度靈敏的質量可靠性信息管理系統,收集使用方、研制方、試驗方等對型號的反饋信息,及時發布型號質量狀況的評價結果,形成質量可靠性信息閉環系統,對過程控制和質量可靠性水平的監測、評價起著不可忽視的作用。直升機可靠性信息管理系統是改進直升機質量可靠性、改善直升機研制各環節工作最直接的原始資料和依據,也是正確認識影響直升機質量特性諸因素變化、質量波動內在聯系和掌握提高產品質量規律的基本依據,同時也對直升機研制管理部門提供輔助決策。

1 直升機型號研制質量可靠性管理體系

直升機型號研制質量可靠性管理的目的是提高直升機的完好性和任務成功性,減少維修人力和保障費用。型號質量可靠性管理需從系統工程的觀點出發,對型號壽命周期內所開展的一系列工程活動進行科學的計劃,建立健全工作制度和組織機構、開展有效的協調、監督和控制。直升機型號研制質量可靠性管理的常態組織部門有:研制主管部門、型號總設計生產單位、型號質量可靠性工作系統、型號質量可靠性支撐單位、使用方研制主管部門、質量可靠性信息中心、使用方質量監督系統。直升機型號研制中質量可靠性管理體系見圖1所示。

研制生產主管部門/型號總設計生產單位是直升機型號具體承研承制單位。主要職責是:貫徹執行國家、相關行業部門質量可靠性工作方針、政策、規定,組織建立質量可靠性工作系統,保障工作系統的有效運行;總體把控和執行直升機研制技術、風險、進度、質量、管理等工作,協調質量可靠性工作系統與設計師系統等其他分系統和產品研制單位。

質量可靠性工作系統是型號研制中若干分系統之一,在總師系統領導下負責質量可靠性工作。主要職責是:制定型號質量可靠性相關管理辦法、程序、工作細則和頂層文件;組織擬制質量可靠性管理文件,總體技術方案論證、質量可靠性設計分析和審查把關,編制工作大綱和技術規范,確定質量可靠性工作項目;組織協助其他承研單位開展質量可靠性設計分析、驗證評價、元器件質量控制和軟件工程化管理等工作;編制工作計劃,實施參與重大節點審查,實施全過程質量可靠性監督控制、質量可靠性問題歸零處理等工作。

圖1 直升機型號研制質量可靠性管理體系示意圖

2 系統需求分析

2.1 質量可靠性工作控制和管理方面的需求

直升機型號質量可靠性方面的計劃、論證和重大技術問題研究,監督、控制、管理直升機整個生命周期過程中的質量可靠性活動和工作的開展。

2.2 型號質量可靠性工作系統運行管理方面的需求

型號研制中質量可靠性工作系統運行管理,推進研制單位、使用單位在直升機型號研制過程中管理活動、研制活動的制度化、規范化、程序化、科學化,推動型號研制過程中質量可靠性的全面貫徹。加強相關單位之間的技術、管理、信息的溝通交流,提高型號研制中的過程控制和質量管理能力。探索解決直升機設計研制過程中存在的性能與質量可靠性之間脫離的現象,推進實現一體化設計,解決設計手段方法不足、管理體系構架不清晰等狀況。

2.3 各方面質量可靠性信息發布、查詢、修改方面的需求

對直升機型號從論證、研制、生產、試驗試飛、使用維護等等各階段的質量可靠性信息進行存儲、維護、分類、統計,形成信息閉環。

圖2 簡化的信息流程圖

2.4 對相關直升機管理機構進行決策支持

建立故障數據庫、失效案例庫等基礎數據庫,為研制、生產環節質量可靠性工作提供原始資料,為進行FMEA和可靠性設計創造條件。根據各階段、各方面的統計信息,根據需要輸出各種質量可靠性統計報告和分析圖形,為認識產品質量特性諸因素變化、產品質量波動規律提供依據,便于管理機關和相關職能部門及時掌握產品質量動態,為決策指揮、質量考核和改進產品質量提供參考。

3 直升機型號研制質量可靠性信息管理系統框架模型

根據上述討論,直升機型號研制質量可靠性信息管理系統分為以下10個功能模塊,系統框架模型見圖3:

圖3 質量可靠性信息管理系統框架

(1) 數據信息輸入/輸出模塊。直升機使用部門、研制管理部門(質量可靠性信息中心)、型號及產品各承研方、各技術支撐單位和試驗測評單位能夠基于網絡或其他方式進行直升機質量可靠性信息數據的提交、錄入、增加、刪除工作,并可以通過網絡進行數據信息下載、打印等輸出。

(2) 數據信息編輯整理模塊。主要由使用方質量可靠性信息中心和研制生產總體單位質量可靠性信息中心進行信息的編輯整理。該功能主要適用于數據服務器端,數據維護人員可以進行數據篩選、整理、編輯、校對等工作,對錯誤的數據進行修改,對多于或無效的數據進行刪除,并校對完成的數據提交到數據庫服務器。信息邏輯框架如圖4所示。

圖4 質量可靠性管理信息邏輯框架

(3) 數據信息瀏覽/查詢模塊。用戶可以根據不同信息類型進行分項瀏覽,也可根據需求進行查詢。

(4) 匯總統計分析模塊。匯總功能包括分類匯總、按單位匯總、按時間(年、季、月)匯總等。比較功能包括單類產品的歷史同期比較、多類產品之間的比較、同單位歷史同期比較、不同單位相同產品比較等。此外也可結合專用質量可靠性分析軟件進行數據統計分析,用戶可根據級別和需求進行查詢,系統也可對得出的數據信息進行發布。

(5) 即時信息公告模塊。該部分主要實現即時質量可靠性文件、信息、活動和通報的公布。 (6) 質量可靠性故障歸零模塊。主要對型號研制、試驗、評價、試飛、使用等過程中,各種故障信息內容、故障解決情況、糾正措施等信息進行管理,有關部門可以隨時了解每一個故障歸零過程閉環信息內容。

(7) 質量可靠性評審管理模塊。此模塊對型號研制中涉及質量可靠性的相關評審進行管理,主要完成評審計劃、評審文檔管理、評審意見匯總、評審結果歸零等管理活動。

(8) 元器件管理模塊。對元器件選擇、使用和控制進行管理,主要內容包括元器件目錄管理、型號項目優選元器件清單、元器件質量等級、元器件篩選管理、元器件檢驗分析結果。

(9) 評價驗證試驗管理模塊。此模塊對型號研制中涉及質量可靠性的評價驗證試驗進行管理,主要摸底試驗、增長試驗、鑒定試驗、仿真分析、軟件測評、等管理活動。

(10) 質量可靠性體系文件管理模塊。對直升機質量可靠性相關的各類信息文件進行整合,并歸類存儲,信息文檔包括規劃論證、研制管理、基礎數據、大綱規范、典型案例等。

4 系統實現 4.1 系統實現過程

圖5 系統實現過程圖

4.2 系統技術、軟件和硬件要求

(1) 網頁技術:主要是HTML(超文本標記語言)及ASP(Active Server Page)網頁技術和VBScript或JavaScript腳本語言。可采用Microsoft FrontPage或MarcoMediaDreamweaver等網頁軟件來實現。

(2) 數據庫技術:主要涉及數據庫設計(數據表、數據字段和關系模型設計)、數據庫管理(索引、關系、數據字典和約束)、數據庫數據導入與導出及備份等。可以用MicrosoftSQL或Oracle等大型數據庫來實現。

(3) 主要的軟件、硬件:服務器:WEB服務器、Mail服務器、數據庫服務器和網絡服務器等;安全:軟件防火墻、硬件防火墻、VPN(虛擬專用網絡)集中服務器和虛擬IP過濾卡等;其他:工作站、Modem等。服務器軟件由服務器自帶。

5 結論

(1) 本系統可用于使用方研制主管部門、使用方質量控制部門、型號項目總師單位、型號項目質量可靠性分系統,以及產品研制生產等單位在直升機型號研制中質量可靠性工作的分析和管理。

(2) “直升機質量可靠性信息管理系統”是直升機研制、生產、使用維護過程中“質量可靠性”的管

理應用軟件,達到規范型號研制流程、輔助總體論證、;參考文獻;[1]劉亢虎.航空裝備可靠性信息管理[J].北京;[2]劉亢虎.對復雜系統可靠性信息工作的探討[J;[3]盧永,張遠.國航可靠性信息管理系統.航空維;[4]魏蘭.海軍武器裝備質量可靠性工程發展狀態綜;[5]李執力,尚偉昌,姚遠.加強裝備質量與可靠性;[6]楊為民,阮鐮,俞沼,屠慶慈.可靠性維修性保;理應用軟件,達到規范型號研制流程、輔助總體論證、各系統設備評價驗證、使用維護支持等作用,推動直升機型號研制過程中質量可靠性的全面貫徹,加強訂購方研制主管部門和研制單位之間的技術、管理信息交流,推進直升機型號研制管理形成制度化,提高質量管理能力。

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