可靠性系統工程詳解
在可靠性領域的幾個關鍵概念内涵，最爲重要的概念就是浴盆曲線，任何一本可靠性教科書都會出現這個曲線，縱坐标是産(chǎn)品的故障率，橫坐标是産(chǎn)品的使用時間。這是從(cóng)統計上反映出來的産(chǎn)品故障發生的規律。
第一個規律就是曲線的第一段，在早期使用的時候，故障率非常高，要經過不斷的維修、适應性的改進甚至修改設計、工藝，把故障率降下來；
曲線的第二段，就是使用階段故障率應該是很低的水平，而且還不應該發生劇烈的波動，最好保持常數，長時間保持低的水平；
曲線的第三段，是表達低水平故障率保持到多長的規律。一般而言，保持到預期的使用壽命，過瞭使用壽命故障率又急劇增高。這是統計規律表現出來的。
但是當産品從統計數據上看到瞭浴盆曲線第一個階段的時候，即在用戶的運維的過程中發現這個階段的時候，說明企業沒有對産品實現可靠性管理，或者說當出現瞭浴盆曲線早期故障期，說明可靠性工程實踐是失敗的。
第二個階段，如果在使用的過程中長期的故障率穩定不下來，並且浴盆底的高度還很高，也說明可靠性工程失敗瞭。
第三個階段，如果使用時間沒多長就壞掉、不能再用、老化、疲勞、斷裂或腐蝕等，這些問題說明你的産品壽命也不符合要求，可靠性工程還是失敗瞭。
浴盆曲線可以折射出中國制造業的很多問題。
目前中國制造業的特征在這三個點上都反映瞭，第一産品投入使用初期故障率很高，第二久久不能把故障率穩定下來，第三壽命還很短，所以這些問題交織在一起反映瞭企業的可靠性工程的實踐出瞭問題。浴盆曲線就是這麽一個有關故障發生概率和統計規律的曲線。
故障六性
跟故障相關的産(chǎn)品的設計特性，主要包含六個方面：可靠性、維修性、測(cè)試性、保障性、環境适應性和安全性。
這些特性都不是中國學術界發明的，當北京航空航天大學在1985年成立可靠性研究所、工程系統工程系的時候，國外這些專業詞彙在學術界、工業界已經産生瞭幾十年。
早在1991年，北航可靠性與系統工程學院的創始人楊爲民教授提出可靠性系統工程的概念，是從如何推進可靠性工作的角度提出的，最重要的是研究産品“故障的發生、發展及其預防和維修保障的規律”。
可靠性系統工程的理念在航空航天兵器艦船等軍工行業的實踐中不斷的在擴展推動。現在武器裝備行業把這“六性”叫通用質量特性，這是筆者在2006年的一份戰略咨詢報告中提出來的一個概念，把這些與故障直接或間接相關的設計特性給瞭一個概括性的說法。那麽，可靠性系統工程就是圍繞産品保障規律組織管理通用質量特性工作的方法論。
圖3從方法論上進一步解釋瞭可靠性系統工程，就是在研發階段要進行與故障相關特性的設計、分析、試驗評價工作，同時還要做與故障相關的系統設計、分析、評價工作。
與故障相關的系統，則是指面向産品的使用維護和運維階段，以前叫售後服務系統。沒有經曆過正向研發過程的時候，我們的解決方案當然是出瞭故障就要修好，這就是被動的維修服務，歸到售後服務系統裏，即使是售後服務系統也需要主動去設計。後來的維修保障系統、BIT、ATE、中央維護系統、遠程維護系統、PHM故障預測與健康管理系統等，都屬於與故障相關的系統，随著技術的發展，現在技術熱點就是PHM系統。圖3才是完整的針對故障的研發和設計，這個就是可靠性系統工程最基本的理念。
可靠性發展曆史與工業史
質量與可靠性，是一對(duì)形影不離的雙胞胎，而且伴随著(zhe)工業化過程過去一百年的曆程。
第一個階段就是在大批量制造業出現的過程中。首先産生的産品質量檢驗。
說起質量檢驗的概念可以查到中國古代，一把劍鑄造的好不好，也取決於設計、制造、檢驗，但那是手工業時代，所有這些事情可能都是一個人做。但是工業化以後批量生産就不一樣瞭，福特汽車在大批量生産時代，做的最有裏程碑意義的事情，就是把質量檢驗從産業工人裏面分出來，專門有一批人看著制造線上的産品，生産出來之後是合格的還是不合格的。這是真正的專業化質量檢驗，是基於專業化分工的流水線上的質量檢驗，質量專業因此而誕生瞭。
質量檢驗又分爲兩個階段，當批量比較少的時候是全數檢驗；後來，批量上來瞭，一年幾百萬輛車，零件上千萬個，無法全數檢驗，統計的方法出現瞭——也就是抽樣檢驗。這兩個檢驗都可以叫做過程質量檢驗。過程質量檢驗的出現是質量可靠性發展曆史上的第一個裏程碑事件。
第二個階段可以稱爲過程質量控制。當工業化發展到一定程度後，又出現新的問題，質量檢驗是産品生産出來之後才能對它進行合格不合格的判定，會産生廢品，造成質量損失。所以，這個問題就驅動人們思考：能不能在制造過程中進行質量控制，預防不合格品的發生，降低不合格率，這個就是過程質量控制。統計過程控制SPC和六西格瑪概念方法就是這個階段産生的。
第三個(gè)階段是跟安全性有關。工業品出來之後，會發(fā)生很多事故。
20世紀工業化進程很精彩，人類産生很多偉大的發明，如蒸汽機、汽車、火車、飛機等，有人總結每一次技術的發明都爲人類創造瞭一種新的死亡方式。這就是安全性問題。沒有汽車的時候，人類死亡方式最多就是被馬踢死瞭；有瞭汽車，就有瞭新的死亡模式，被車撞死瞭；發明瞭飛機，就有飛機事故。所以，安全性是伴随著工業化要面臨的又一個問題，就是産品一定要安全。所以安全性在當時也成爲一個新概念。但人們很容易接受，很多時候大家都能想到安全，電氣産品如何安全，機械産品如何安全。這都需要有一套設計準則，有一套嚴格的驗證規範，政府也要監督。
但是，像民用飛機這一類政府監管的适航取證，則是隻管安全性，不管可靠性。可靠性對飛機安全有影響，但是安全性又有自己的技術範疇，安全的不一定可靠，可靠的不一定安全，這是兩個很有意思的概念。
第四個階段就是可靠性問題。第二次世界大戰德國人用火箭打英國的過程中，通過作戰運籌産(chǎn)生的可靠度的概念，就有瞭(le)可靠性的意識。到瞭(le)50年代，美國正式誕生瞭(le)可靠性工程專業。但是質量這塊的發展也一直在往外推進，從質量過程的事後檢驗到事前的過程質量控制，到瞭(le)60、70年代發現光抓生産(chǎn)過程不行，還要抓全面質量管理，這就是非常經典的“人機料法環”。
可以這樣總結，過程質量檢驗、過程質量控制是經典的傳統的方法，70、80年代是全面質量管理。在這個過程中，可靠性逐漸發展瞭維修性、測試性、保障性等概念。維修性指的是要好修；測試性指的是維修的過程中要能快速進行故障定位、診斷；保障性指的是在維修診斷的過程中，要能夠提供足夠多的資源、備件、維修人員、維修設備、維修設施等。
伴随著這些新概念的發展，國外尤其是美國，在可靠性概念出來10年之後，也就是1960s在研發過程中提出新的管理的技術叫工程專業綜合，後來發展成系統工程，到瞭90年代發展成並行工程，現在就是基於模型的系統工程，這些解決什麽呢？解決可靠性這些概念融入到設計研發流程以及整個壽命周期流程的問題。
所有的這些特性都是要設計的。從上面的曆史可以看出，可靠性與質量伴随瞭整個工業發展的全過程，是工業化的主旋律。