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每到年终岁尾，大家都开始不由自主的做梳理和总结。我们也借此机会，再来跟大家聊聊“可靠性”到底是什么！
每当我们提到空难以及事故时都会提到一个重要的概念——可靠性，可靠性究竟是什么呢？它跟航空航天、武器装备，甚至于我们的日常生活，到底有什么关联呢？
首先跟大家提一个脑洞比较大的问题，如果有一天，要把你扔到一个未知的区域，未知的星球，那里充满着危险，充满着不确定性，你可以带一件武器，那你会带什么？这其实是记者问一个美军军官的问题，当时他是这么回答的，他说如果我要是去一个未知的区域，或者未知的星球，我一定带AK-47。
有研究发现，全球局部战争中间使用最多的就是AK-47，我不知道大家听到这个结果的时候是什么样的反应，当时我本人是很震惊的，因为我认为在一个科技这么发达，武器五花八门的情况下，最出彩的居然是简简单单的一把步枪，这是为什么呢？答案是因为AK-47是公认为最可靠的。那么它具有什么样的特性，让我们认为它是最可靠的呢？
首先，AK-47设计之初就具有很高的可靠性，它采用导管式的自动设计，导管位于枪管的上方，全枪非常的结实耐用，故障率很低。
第二，AK-47是一把特别简单的枪支，所用的零件非常少，维修起来很方便。作战的时候，能实现快速的排除故障，这一点大家都明白，在战争当中是非常重要的一点。
最后，也是很重要的一点就是AK-47之所以能成为“万枪之王”是因为它无论是在冰天雪地的车臣，或者是黄沙满地的伊拉克，或者是丛林密布的越南，AK-47一直保持着优良的性能。也就是说，这把枪在不同的环境下，能保持稳定的性能，它的环境适应性很好。
我们把AK-47所有这些优点集合在一起，抽象出来，其实就是咱们所说的可靠性，广义的可靠性包括了“六性”，环境适应性、测试性、保障性、安全性、维修性、可靠性，这就是我们所说的六种通用质量特性。也就是说，我们如果说一个装备，或者是一个产品，它的可靠性高，那一定是在说，它这六个方面都做得很好。
其实我常常觉得，可靠性对于产品质量的保证，和医生对于人体健康的保证有着异曲同工之妙，我经常以人体为例来讲述可靠性。产品在设计阶段，设计师关心产品能不能实现它的功能，而在这个设计阶段，往往是对于性能的设计。在这个过程中间，如果加上可靠性的考虑，就加入了可靠性设计。
其实就相当于我们在怀孕的阶段，医生跟我们说你要吃维生素，这是为了保证胎儿的优生。在宝宝生下来之后，我们会精心的照顾他，相当于产品的使用阶段，我们在他的全生命周期监测它的故障，预测它的寿命，并且合理的制定维修策略，这是保证优育。可靠性对于一个产品而言，在出生之初保证了它的优生，在它的使用过程，保证了它的优育。一句话总结一下可靠性，是一门与故障做斗争的学科，它的定义是产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
大家可以看出可靠性其实是一门具有高度的交叉学科特点的新兴学科。之前在国内，可靠性主要是在航空航天，军工装备等领域被大家所熟知，但是随着现在《中国制造2025》，大国重器的宣传，大家越来越重视质量，重视可靠性。
以上内容来源于公众号CTALK 致未来-北京航空航天大学副教授、可靠性与环境工程技术国防科技重点实验室何晶靖
看懂了可靠性，我们再来从装备的角度，来说说元器件“从生到死”的过程，x需要做哪些关于可靠性的事儿。
一般对装备行业而言，涉及到元器件的角色包括装备使用方、装备研制方、外协与采购、元器件研产涉及到的过程包括论证、方案策划、工程研制与设计定型、生产定型与批量生产以及部署和使用。
再根据不同角色对不同环节的工作重点，就会对元器件的可靠性“指手画脚”，首先从顶层要求、到元器件信息管理、到具体元器件的检测和采购，以及如果找不到可直接用的元器件，还需要联系下游厂家，根据设计好的可靠性要求做出满足需求的元器件。这各个环节都需要可靠性来把关，以保证装备成品在完成后能满足它的应用要求。
F100发动机与F15飞机(图片来源于网络)
下面，再以发动机为例，来具体说说“可靠性”是一件多么重要的事！
众所周知，在发动机领域，美国一直以来都是名副其实的老大，然而为了给F-15匹配一台性能卓越的发动机，普惠公司的F100发动机在研制初期片面强调性能，却忽视了发动机的可靠性，再加上研制时间和周期太短，试验验证工作做得不充分，为F100发动机的日后运行埋下了隐患。
形象地说，进食量越小，运动量越大，达到减重的目标会越快；但是，过大的运动量，在加上不当的节食，就会给身体造成伤害，有悖健康减脂的初衷。因此还是老生常谈的那一句话，只有基于健康的减肥才有实际的意义。
说回F100发动机，PW的攻城狮前辈们为了追求性能的极致（最大力度的减肥），不断地压榨它的可靠性（身体的健康），完全忽略了部件尺寸在加工中的偏差、材料性能的不稳定性以及在高温高压下F100小朋友可靠性的衰退，本身就是单条腿走路，还要不断地在可靠性上走钢丝，后果可想而知。
早在1939年，美国航空委员会出版的《适航性统计学注释》中，提出飞机由于各种失效造成的事故率不应超过0.00001/h，相当于飞机在一小时飞行中的可靠度为0.99999，从这个数字指标开始，航空领域就与可靠性密不可分了。随着半个多世纪的发展，可靠性分析的大家庭逐渐壮大，涵盖了可靠性建模、可靠性分配、可靠性预计、故障模式与失效分析（FMEA），故障树（FTA）、可靠性增长、可靠性测试验证等方面。
可靠性分为固有可靠性和保障可靠性，固有可靠性是设计出来的，是天生的遗传基因，是指产品在设计、制造过程中，产品对象已经赋予的固有属性，这部分的可靠性是在产品设计开发时可以控制的；保障可靠性相当于后天教育，考虑产品安装、操作使用、维修保障等各方面因素充分发挥使固有可靠性达到设计的水平。
这对于现阶段的我们来说，就是需要建立完善的元器件可靠性数据管理平台，在建立了元器件基础数据、应用数据、交互数据、检测数据、质量可靠性数据等数据信息的基础上，通过大数据人工智能技术，对数据进行审核分析，针对不同装备的应用场景、使用需求，输出最合适的“元器件使用可靠性解决方案”，用来规范可靠性工作、监督可靠性工作的实施、规避设计风险等。
当然，在研究设计阶段如何预测和预防各种可能发生的故障和隐患，还要通过具体和有针对性的检测方法来找到设计过程的缺陷环节，并给出替代方案。这里可能就需要用到大家熟悉的可靠性建模等分析方式。
前面我们可怜的反面教材F100-PW也同样认识到可靠性工程的重要性，知耻后勇。鉴于F100可靠性不高的现状， PW公司改变了指导方针，即不惜用牺牲性能的代价来提高发动机的可靠性、耐久性，从设计、管理以及技术出发，建立了一套完整的可靠性分析体系。具体包括：重新设计的寿命更长、可靠性更高的核心机、换用单晶材料制造涡轮叶片、第一种用于战斗机发动机的全权限数字式发动机控制系统（FADEC）、发动机故障诊断系统（EDU）、经改进的加力燃烧室和齿轮式燃油泵等措施，提高可靠性。
经过技术革新，虽然F100-PW-220的维度有所下降，全加力推力保持在105.9kN，推重比下降到7.4，但是其可靠性和寿命大幅度提高。至此，昔日小毛病不断的F100终于变得成熟可靠，以其优良的表现成为闻名世界的发动机。
F100-PW-100与F100-PW-220性能参数对比图
(图片来源于网络)
F15飞机(图片来源于网络)
子曾经曰过：可靠性工程的发展史就是一部不可靠性的血泪史。作为一门与产品故障作斗争的科学技术，可靠性技术可以保障我们大发研究产品全寿命周期中少流血少流泪，减少故障的发生，提前预防和控制。
当我们拿到产品的可靠性指标时，需要进行抽丝剥茧，将这些顶层的可靠性要求自上而下，从整体到局部，逐步分解，分配到各系统、分系统及设备，进行相应的故障树分析、可靠性分配以及部件零组件级可靠性分析评估。
负责A380可靠性的设计维修主管蒂莫西·艾伦曾表示，空客公司切实从可靠性的角度出发设计飞机。空客设计人员广泛参考空客A340等飞机项目，并充分吸收用户群体对飞机可靠性的意见后，在项目设计启动初期就将可靠性要求纳入到了设计中去，要求在投入运行两年内使用可靠性达到99%。为此设计人员将1%的故障率，在包括机体、航电设备、机舱系统、推进系统等在内的所有飞机系统中进行分解。
A380飞机(图片来源于网络)
所以，可靠性作为贯穿一个产品从生到死的关键因素，将会直接影响这个产品“如何过一生”。不仅要在顶层设计的时候做好可靠性规划，还要在各个环节做好质量把关。这其中当然离不开对全过程数据和信息的管理，这就需要建立完整而操作简单的元器件信息管理系统，以支撑全生命周期的可靠性任务。
好啦，2019年的可靠性先讲到这里，想要产品拥有坚实的可靠性，需要不断成长和优化迭代，在这方面，我们的国家也还是初长成孩子，但这一年我们对可靠性的认知和为此付出的努力都有目共睹，但仍然需要不断的从实践中积累经验，与故障作斗争，不断走向成熟，实现质量强国伟大目标。
2020我们要继续与可靠性战斗，靠得住，站得稳，走得远！
本文来源于CTALK 致未来-北京航空航天大学副教授、可靠性与环境工程技术国防科技重点实验室何晶靖、空天界及互联网
