摘要：可靠性增长是提高航空电子设备可靠性的重要途径，已为军方和工厂企业所重视。有效的可靠性增长是通过强有力的可靠性增长管理才能实现的。通过机载导航产品可靠性增长实践，论述了有效的可靠性增长管理技术，包括:增长目标值、组织保证体系、管理策略、TAA「和FRACAS等等。
关键词：航空电子设备；可靠性增长；环境应力筛选；完好率
1、前言
JD- 3型塔康和认生一8型无线电罗盘是两项重要的机载导航设备，装配于我军主战机种，其可靠性直接影响着飞机的战备完好率，影响着空军作战、训练任务的完成。空军决心改变机载导航设备可靠性差的状况，在小批生产阶段，由军方牵头，与承制方签订可靠性增长技术经济合同，应用可靠性增长工程技术和管理技术，通过试验—分析—改进的TAA过程，按期实现空军要求的可靠性增长目标值。在空军可靠办的领导下，经过军、厂双方3年多不懈的努力，已如期完成了两项产品的可靠性增长合同，两项产品顺利通过了在信息产业部电子五所进行的综合环境应力可靠性鉴定试验，JD- 3塔康MTBF下限值达301 h, WL一8罗盘达到1 335 h，可靠性水平比前一代机载导航设备(JD一2型塔康01一150 h和WL
一7型无线电罗盘01一300 h)翻了一番。
2、军、厂重视，管理到位，保证可靠性增长工作扎实进行
可靠性增长工作是一项复杂的系统工程，一个产品可靠性增长涉及方方面面，需要经费、人员、设备、场地、时间等资源的支持，没有工厂领导层，特别是一把手的重视，没有一个尽职尽责的可靠性增长管理体系，没有一个科学、先进的可靠性增长规划和增长策略，要想实现产品的设计、工艺和结构改进，产品固有可靠性水平的确实提高，按期达到空军要求的可靠性目标值是不可能的。
自两项产品可靠性增长技术经济合同签定后，军、厂双方非常重视，成立了以厂长任组长、总工程师和总军代表任副组长的厂级可靠性增长领导小组，成立了以产品可靠性主管师、主管代表为正、副组长的产品的可靠性增长工作小组，军代室成立了副总代表为组长的可靠性增长质量监控小组，质量管理处为项目主管部门，建立了上、下配套、军厂协调的一条龙可靠性增长管理管理体系，保证了产品可靠性增长有条不紊、扎实有效地实施。
工厂编制了增长计划，明确了产品可靠性增长的各个阶段和分阶段目标值，规定了各单位的责任和时间、进度等项要求，编制了产品可靠性增长计划网络图，质量管理部门和军代表密切配合，进行可靠性增长的组织、协调、监督、检查、评审等项工作。在广泛收集厂内外产品可靠性信息的基础上，对产品进行分阶段的可靠性增长试验，建立了故障报告、分析和纠正措施系统运行程序，通过“试验—分析—改进”的技术途径，使产品可靠性按计划扎实有效地逐步增长。
3、充分论证，使产品有一个合理和高标准的增长目标值
产品要进行可靠性增长，就必须确定一个科学、合理且是高标准的可靠性目标值。要确定可靠性目标值，就必须对可靠性指标进行充分论证。而论证则是军方和承制方共同完成的。确定可靠性增长目标值的原则是:首先要保证军方利益，满足部队作战、训练对产品可靠性的要求;同时，要考虑工厂目前技术水平和科技进步因素，能否通过努力达到所要求的可靠性增长目标值，并促进工厂进一步提高技术水平、实施科技进步和管理水平。在可靠性增长目标值的论证过程中要充分发挥军代表的作用。因为，军代表长期驻在工厂，熟悉产品的质量和技术情况，了解工厂的科技进步和管理水平，同时又掌握国内、外同类产品的可靠性水平。军代表参加论证有助于可靠性目标值确定的科学性、合理性和一定的高标准。
例如，wL一8无线电罗盘，在和工厂协商可靠性增长目标值时，工厂提出检验下限值e;一360 h，军代表认为这是一个低指标，提出了MTBF下限值为500 h的可靠性增长目标值。这个指标是通过军代表认真考虑了以下因素后提出的:①工厂同类产品可靠性比较，前一代分立元器件并采用落后的机电调谐机构的WL – 7无线电较盘，其可靠性水平经综合环境应力可靠性鉴定试验在80年代已达到MTBF下限值434 h，而WL – 8无线电罗盘采用成熟的中规模集成电路、频率合成和电调谐电路，其技术先进，电路成熟，其固有可靠性必然高于WL一7无线电罗盘;(2 WL一8无线电罗盘元器件比WL一7无线电罗盘少近300个，其中失效率高的晶体管少41只、淘汰了不可靠机械波段开关和机电调谐组件，可靠性预计值e。一1 735 h，设计的固有可靠性可以保证可靠性增长目标值的实现;助65厂已经通过了国家质量保证体系的考核，质量管理已上了一个台阶，基本能保证生产制造过程的可靠性;.WL一8无线电罗盘已经过了几个小批的生产和部队现场使用，暴露了大部分系统性故障模式，为可靠性改进指明了方向，使可靠性增长具备了有利条件。有说服务力的论证，促使工厂接受了检验下限值01一500 h的可靠性增长目标值的要求。 #p#分页标题#e#
军、厂密切配合，经过3年的不懈努力，应用“试验一分析一改进”的TAAF技术，使WL – 8无线电罗盘顺利通过了信息产业部电子五所的综合环境应力可靠性鉴定试验，BTBF下限值达到了1 335 h。实践证明，军代表论证的可靠性增长目标值不仅是高标准的，而且是合理的，通过工厂的努力是完全可以达到的。
4、狠抓设计改进是产品可靠性增长的根本所在
JD- 3塔康和wL一8罗盘是80年代中期开始研制，于1989年通过设计定型。由于产品的技术复杂程度较高，加之工程研制阶段未认真进行可靠性设计等原因，在设计定型后的批生产和外厂使用中暴露出产品故障率高、可靠性差的问题。要实现较高的可靠性增长目标值，只有狠抓电路、结构和工艺的可靠性改进，认真补上可靠性设计这一课，从根本上提高产品的固有可靠性水平。近3年的可靠性增长工作中，军、厂针对产品的故障模式进行了认真的分阶段、分批次、分项目技术改进工作，采用边试验、边分析、边改进、边落实的工作方法，进行了有效的设计、工艺、元器件可靠性改进，使产品可靠性逐步得到增长。据统计JD一3塔康解决技术改进项目48项。其中，重大电路、结构设计改进11项;工艺改进6项;元器件换厂家、改型号和可靠性升级共27种;wL一8罗盘解决技术改进项目49项。其中，重大电路、结构改进19项;工艺改进8项;元器件换厂家、改型号和可靠性升级共11种。
例如，JD一3型塔康在发射状态时，个别波道频率合成器失锁，导致设备不能正常工作。分析发现是双工器高频接插件易损坏造成的。而高频接插件易损坏的根本原因在于双工器结构不合理。原双工器的三个高频插头，垂直固定在方形双工器上，与主底座上高频插座直接插拔，由于插头、插座相对位置存在积累误差，三对插拔难以保证垂直拔插，长期工作导致插座芯片开裂，接触不良，造成发射信号反射干扰。针对故障原因，改进设计，将发射支路插头改为软件线引出，彻底解决了问题，后经可靠性摸底试验、可靠性鉴定试验验证再未发生该类故障。
对分阶段改进的技术项目，军、厂共同鉴定，证明有效后分别落实到设计、生产文件、图纸和批生产中，使生产批产品可靠性逐步提高。JD一3塔康和wL一8无线电罗盘可靠性之所以能顺利通过综合环境应力可靠性鉴定试验，如期达到并大大超过空军下达的可靠性目标值，我们深深认识到:根本一条在于狠抓了设计改进。
5、故障报告、分析和纠正措施系统是可靠性增长的有效工具
成功的可靠性增长，得益于强有力的可靠性增长管理。而一个有效的可靠性增长管理，又依赖于健全有序的故障报告、分析和纠正措施系统(FRACAS)。因为，一个有效的可靠性增长管理首先是建立在故障源检查的全部信息基础上的，只有在影响可靠性的故障都搞清楚的情况下，管理者才会决定可靠性改进的方向。其次，是故障分析，只有对故障原因和机理进行深刻而准确的分析，才能找出对症下药的措施，为设计改进铺平道路。再次，采取有效的改进措施。往往一个故障不是单一原因造成的，而单一的改进措施也就难以奏效。所以，改进措施往往要进行方案论证、试验和验证，证明确实有效后才由管理者批准纳入产品中。所以，故障报告、分析和纠正措施系统是可靠性增长的有效工具。
在JD- 3塔康和wL一8无线电罗盘可靠性增长的整个过程中，军、厂十分重视运用故障报告、分析和纠正措施系统。建立了故障报告、分析和纠正措施系统组织体系，编制了故障报告、分析和纠正措施系统运行程序，设立了故障审查组织，印发了相应表格，制订了跟踪检查制度，保证了故障报告、分析和纠正措施系统终良好有序地运行。
例如，在JD一3塔康可靠性增长过程中，我们对环境试验、可靠性摸底试验、ESS环境筛选试验、可靠性增长试验中暴露的283个故障全部收集填表报告，并按设计、工艺、结构和元器件原因进行分类，采取改进措施48项，使其可靠性得到大幅度增长，由初始可靠性25 h提高到301 h ,可靠性增长12倍。 #p#分页标题#e#
6、环境应力筛选试验是提高使用可靠性的重要保证
转入小批生产时，生产工序上也有48 h高、低温老练筛选的规定，但其环境应力过低，时间较短，对产品早期失效虽有剔除，但筛选力度不大、效果不佳。所以，在两产品可靠性增长的初期，可靠性测试试验中，JD一3塔康发生故障42个，wL一8罗盘在试验没做完的情况下发生故障16个，使可靠性测定试验无法继续进行。根据故障统计分析，发现其中三分之一以上的故障均属于早期故障，证明原采用的高、低湿老练工序无法保证可靠性要求。军、厂双方确定，修改可靠性增长工作计划，调整可靠性增长管理策略，在正式可靠性增长试验前按国军标GJB 1032的规定实施环境应力筛选，有效剔除早期失效。JD一3塔康和wL一8罗筛选方案采用10个温度循环，加2个阶段(开始阶段5 min和结束阶段15min)随机振动，温度应力为+70℃和一55℃(高于产品技术条件的温度极限要求)，高温和低温均稳定2 h，随机振动强度比J7 E飞机任务剖面的规定值高2. 5倍。
采用上述环境应力筛选方法后，取得了独特的筛选效果，基本剔除了产品的早期失效，两产品在第一阶段可靠性增长试验中，暴露的故障数大大下降，且基本属于系统性故障，方便于故障分类和原因分析，为确定改进措施创造了条件。
目前，工厂已将环境应力筛选试验纳入《质量管理手册》，成为所有军品在生产阶段必须贯彻执行的工艺规范。据统计，军品实施环境应力筛选后，例行试验批次合格率得到明显提高，特别是wL一8罗盘于1996年的例行试验中，批次合格率达到100%。实践证明，环境应力筛选是保证整机生产质量与可靠性的有效方法，是提高产品使用可靠性的有效方法。
7、落实可靠性增长措施，提高批生产和现场装备的可靠性
小批生产阶段的可靠性增长不仅仅是样机的可靠性达到合同规定的目标值，更重要的是要将可靠性增长改进措施和成果落实到批生产的产品中，落实到已出厂的现役飞机的装备中，使批生产产品和现役装备可靠性都达到样机的可靠性增长水平，确实提高机载导航设备的战备完好率，提高空军战斗力。所以，在两项产品的可靠性增长合同按期完成后，军、厂及时将可靠性增长成果和改进措施落实到设计技术文件和图纸中。JD- 3塔康在产品可靠性增长过程中设计、工艺更改命令也达360份、400余张，图纸、文件更改数量达到1900余处;wL一8罗盘的设计、工艺落实的更改命令达230余份、500余张、文件更改数量高达1 900余处;wL一8罗盘的设计、工艺落实的更改命令达360份、400余张，图纸、文件更改数量达到1 500余处。从批生产贯彻可靠性长措施的效果来看，不仅产品生产周期比以前大大缩短，生产更加顺利，而且产品质量和可靠性也大大提高，外厂反映的故障率也大大降低，wL一8L罗盘从1996年以后部队反映产品故障率下降到10%以下。
为了尽早地在现役飞机上落实可靠性增长措施，军、厂在可靠性增长合同验收之后，就制定了现役产品返厂落实技术、改进措施计划，与各有关部队协高分期分批产品返厂办法，编制了厂内返厂产品可靠性改进措施实施程序，制造替换部队拆卸装备所必备的周转设备，经过两年多的不懈努力，圆满完成了部队现役装备的可靠性改进工作，实现了样机、批生产和现役装备的递步随同可靠性增长。
