方案阶段测试性评价指标体系构建.pdf

总 第 期年第 期直 升 机 技 术 .收稿日期:作者简介:王佳祥()男山西大同人硕士学历工程师 文章编号:()方案阶段测试性评价指标体系构建王佳祥(陆军航空兵学院北京)摘 要针对直升机方案阶段测试性评价过程中测试性评价指标未形成体系缺乏评价点和评价要素的问题通过梳理方案阶段测试性主要工作评审内容及评价要点结合直升机研制实际情况利用问卷调查和主成分分析构建方案阶段测试性评价指标体系为开展直升机方案阶段测试性评价工作提供参考关键词 直升机方案阶段测试性评价指标体系中图分类号:.文献标志码:().引言测试性是指装备能及时准确地确定其状态(可工作、不可工作或性能下降)并有效隔离其内部故障的一种设计特性 直升机的研制是一个复杂的系统工程涉及机电、航电、结构、动力等多个专业测试性设计和验证贯穿整个研制过程 测试性评价做得好是提高产品质效、降低研制风险的有效手段 其他军兵种早在 年就开展了相关装备的测试性评价问题研究 但现行军用标准和行业规范缺少直升机方案阶段测试性评价工作的指标体系针对以上问题本文从装备管理的角度出发通过梳理方案阶段测试性工作的主要工作、评审内容及评价要点采用层次分析法构建直升机方案阶段测试性评价体系 从设计之初开始规范、完善评价直 升 机 技 术总第 期机制及评审过程管理提高直升机方案阶段测试性评价的客观性、合理性 方案阶段测试性评价工作分析按照 装备测试性工作通用要求的阶段划分测试性管理涉及工作项目 系列、系列、系列的工作内容其工作内容互有交叉耦合 测试性技术线、管理线各阶段评价节点汇总如图 所示 图 测试性相关评价节点汇总 结合陆军航空装备工程经验方案阶段的测试性工作一般依据诊断方案、测试性设计准则、(故障模式、影响及危害性分析)等进行测试性建模开展测试性虚拟仿真试验完善产品设计 在实际评审过程中一般结合 转 阶段评审进行测试性核查为下一阶段的产品研制提供输入文件和数据源方案阶段测试性评价主要内容包含:装备测试性及其工作项目要求的科学性和合理性装备测试性要求是否符合装备诊断方案诊断约束是否正确等内容通过梳理发现军方在整个测试性管理、监管过程中存在薄弱环节 项目管理机构和军事代表机构的介入时机没有明确各评审节点的评审标准和原则没有统一标准尤其是在方案阶段的测试性设计是整个产品的设计输入对后续的产品设计影响较大 因此在方案阶段建立统一标准严格进行测试性审核、评价是提高工作质效的有效手段 方案阶段测试性评价指标体系构建 评价是反映测试性工作开展情况的关键因素被评价的所有因素的集合就是指标体系 评价就是判断这些指标以证实设定的目标是否达到在一个科学的评价体系中各评价指标相互独立、互不干扰 这些指标从不同的方面反映评价目标最终形成层次化的评价指标体系 按照系统性、独立性、完备性原则构建直升机方案阶段测试性评价指标体系.评价工作内容及影响因素分析梳理方案阶段测试性设计及验证工作内容可见方案阶段测试性评价主要涉及故障模式、影响与危害性分析()、产品功能说明、测试性诊断方案、设计、关键安全故障设计、防虚警设计、外部测试设计、制定测试性设计准则、测试性设计准则符合性检查、开展测试性建模、测试性建模功能构建、测试性建模结构关系构建、测试性建模故障信息构建、测试信息对照分析、测试性建模分析等 项工作内容 通过调研、专家咨询考虑评价阶段为转段评审在设计准则符合性自查时发现的问题应已得到有效的解决故新增设计准则符合性检查落实整改 项工作内容将以上 项测试性工作内容作为方案阶段测试性评价影响因素依据重要度等级进行打分:非常重要 分、比较重要 分、一般 分、不重要 分、非常不重要 分汇总打分结果如表 所示对打分结果进行因子分析 首先进行 检验和 球形检验数据分析结果为:值为.的球形度检验近似卡方为.值大于.(存在相关性)且 .(有显著性)符合因子分析要求 尔后采用主成分分析方法进行相关性矩阵抽取用最大方差法进行矩阵旋转解输出 系数显示格式取消小格式输出得到总方差 抽取了 个影响因子如表 所示 年第 期王佳祥:方案阶段测试性评价指标体系构建表 测试性评价工作重要度打分汇总表序号 打分 打分 打分 打分 打分 打分 打分 打分 打分 打分 打分 打分 打分 打分 打分 打分 打分 打分 打分表 影响因子总方差表(效度分析结果)名称因子载荷系数因子 因子 因子 因子 共同度(公因子方差).特征根值(旋转前).方差解释率(旋转前).累积方差解释率(旋转前).特征根值(旋转后).方差解释率(旋转后).累积方差解释率(旋转后).值.巴特球形值.值.目标层指标的选取通过影响因素分析可见 个影响因子累计方差总计.影响因子分析有效 综合考虑装备研制特点对这 个主影响因子进行分析归类形成评价目标层并重新命名影响因子一涉及的为:故障模式、影响与危害性分析()、产品功能说明均为产品在在测试性工作开展设计之前进行的产品功能结构分解是设计的输入和依据可将其命名为“设计依据”影响因子二涉及的为:测试性诊断方案、设计、关键安全故障设计、防虚警设计、外部测试设计均为在产品开展测试性设计时的关键工作项目可将其命名为“测试性设计”影响因子三涉及的为:制定测试性设计准则、测试性设计准则符合性检查、设计准则符合性检查落实整改均是围绕测试性准则开展的活动可将其命名为“测试性设计准则及符合性检查”影响因子四涉及的为:开展测试性建模、测试性建模功能构建、测试性建模结构关系构建、测试性建模故障信息构建、测试信息对照分析、测试性建模分析均是围绕测试性建模、预计和测试性分析开展的活动可将其命名为“测试性建模与分析”.准则层指标的选取准则层是依据目标层的分项目标所开展的具体工作 依据前文梳理的方案阶段测试性工作 项内容及测试性评价影响因素分析将其 项指标分类纳入各一级指标的下级指标作为评价体系的准则层.指标层指标的选取指标层指标为准则层项目开展工作内容的关键评价点 例如故障模式、影响与危害性分析()的评价要点主要包含:产品约定层次划分的正确性和 报告的配套符合性审查故障模式、故障原因及故障影响分析的充分性和一致性直 升 机 技 术总第 期核查 报告的内容完整性审查故障判据、严酷度定义、故障判据和故障影响核查故障影响描述符合性核查故障检测方法可行性 分析效果评价 可以将评价要点作为评价准则层的指标来评价准则层工作的开展情况据此共计分解 项评价要点作为三级指标层评价指标 初步形成方案阶段测试性评价指标体系如图 所示图 测试性评价初步指标体系.指标体系完善依据测试性评价初步指标体系开展问卷调查问卷调查对象为陆军航空装备以往型号设计研究所、装备承制承研单位 所调研单位涉及装备论证、直升机设计、标准化研究、成品制造、直升机总装等多种类型军地单位覆盖整个装备研制周期 共计发放问卷 份收回 份有效问卷 份有效率为.使用 对收回的 份有效问卷调查进行统计分析对数据的有效性、一致性进行分析评估 经 数据信度分析克隆巴赫系数为.置信度良好经数据汇总分析所有指标重要评分 分以上都在 至 均为重要指标 同时依据反馈意见考虑机电产品及结构件的测试性设计新增状态监控设计和预测设计部分的 项指标层评价指标尔后进行第 轮问卷调查根据问卷调查结果所有指标重要评分 分以上都在 同时提出调整二级指标状态监控设计 与测试性预测设计 考虑部分结构部分不适宜开展状态监控和预测设计必要性和可行性分析需单独形成指标项.方案阶段评价指标体系形成通过两轮问卷调查对评价指标进行细化和调整汇总形成直升机方案阶段测试性评价指标体系受篇幅限制仅列出新增内容见图 图 测试性评价指标体系(新增部分)年第 期王佳祥:方案阶段测试性评价指标体系构建 小结本文开展了直升机方案阶段测试性评价指标体系构建研究将测试性管理工作与测试性技术工作的交叉内容、评价时机和工作内容进行融合利用主成分分析法提取关键因素确定目标层、准则层和指标层评价指标初步形成测试性评价指标体系通过两轮问卷调查对评价指标体系进一步细化和完善最终形成直升机方案阶段测试性评价指标体系为有效开展直升机方案阶段测试性评价工作奠定了基础参考文献:邱静刘冠军张勇等.装备测试性试验与评价技术.北京:科学出版社.石君友.测试性设计分析与验证.北京:国防工业出版社.常春贺曹鹏举杨江平.基于全寿命周期的雷达装备测试性综合评估.现代雷达():.韩峰岩.装备测试性试验与评价综合设计.测控技术():.中央军委装备发展部编.装备研制基本程序.北京:中央军委装备发展部.中国人民解放军总装备部.装备测试性工作通用要求.北京:总装备部军标出版发行部.中央军委装备发展部综合计划局.装备测试性试验与评价.北京:中央军委装备发展部综合计划局.中国人民解放军总装备部./维修性设计技术手册.北京:总装备部军标出版发行部.姜凤华.现代教育评价.广州:广东人民出版社.梁文丽.网络远程学习绩效评价指标体系研究.北京:北京理工大学.(上接第 页)结论本文基于典型的直升机传动轴失效故障数据提出了一种传动轴异常频率振动的监测方法并使用试飞数据进行了验证 本文提出的方法可以:)有效识别直升机传动轴的自激振动频率)有效揭示传动轴自激振动剧烈程度的发展趋势明确自激振动的主要表现形式 对于本文分析的失效架次振动而言尾传短轴一阶临界转速频率的侧向运动是其能量耗散的主要形式垂向运动是由侧向运动引起的 自激振动发生时尾传短轴的垂向运动稳定性较好振幅不易变大或发散)本文所述方法不限于传动轴的振动监测对于其他旋转机械的未知振源异常振动监测也具有借鉴意义参考文献:李辉郑海起唐力伟.基于 和功率谱的齿轮故障诊断研究.振动与冲击():.康丽霞曹义华梅庆.直升机传动系统花键连接轴的动力失稳.北京航空航天大学学报():.吴飞丁军刘苏行等.基于 和 的汽车传动轴系故障诊断.机械传动():./.韩捷张瑞林著.旋转机械故障机理及诊断技术.北京:机械工业出版社.