《国防系统提升可靠性与维护性评估效能的实践准则》最新64页

本文件旨在协助美国防部（DoD）项目工程师缩小系统采办期间的可靠性与维护性（R&M）预估数值与实际现场达成水平之间的差距。国防部项目R&M评估常未能准确预测现场表现，导致用户（各军种）采购备件数量不足或过剩，引发超预期的运维保障成本及任务效能下降。为解决该问题，本文阐述军事采办与运行保障阶段实现精准R&M评估的关键要素：定义优质评估标准；解析规范说明书和工作陈述（SOW）对评估的重要性；探讨评估方法、关联风险及所需数据。系统工程与架构办公室（SE&A）编制本文件并将定期更新内容，吸纳领域反馈与变革动态。

本文概述R&M评估实施框架，专项文件将论述系统采办流程特定节点或阶段的评估要点。不同组织（军方或商业机构）对采办阶段的定义与命名存在差异，具体参见表A-1。定义涵盖国防部自适应采办框架（AAF）下三条主要路径的阶段划分：重大能力采办（MCA）路径、紧急能力采办（UCA）路径及中层级采办（MTA）路径（AAF架构见图A-1）。本文采用通用定义，评估课题涉及要素众多故无法穷尽，例如下列内容不予讨论：
• 政府提供装备（GFE）、商用现货（COTS）或非研制物品（NDI）的利弊分析——仅探讨此类物项R&M特性评估问题；
• R&M统计基础细则、置信区间计算或单/双侧置信区间差异；
• 高层级R&M需求向底层设计的分配方法；
• 软件可靠性预测；
• 可用性指标。

因硬件与软件可靠性在定义、度量及预测方法上的显著差异，本指南不涉及软件可靠性预测（建议参考美国陆军航空与导弹研发工程中心2022年报告FCDD-AMR-MR-22-08《可靠软件工作陈述语言指南》）。可用性虽超出本文范围，但需强调其数值取决于R&M（及后勤等要素）——可靠性与可维护性任一指标提升均可增进可用性。

评估本身无法确保系统达成所需R&M水平。在全面有效R&M计划的框架内，基于该计划开展的评估方能引导工程师实现可靠性设计。完善的R&M计划包含：正式与非正式设计评审；聚焦故障分析、根因判定及纠正措施开发；应用失效模式与影响分析、故障树分析及热分析等工具；生产过程质量控制以维持设计R&M水平。

典型案例包括工业界推行的"可靠性设计"（DFR）与"可维护性设计"（DFM）。DFR通过识别潜在失效模式、制定缓解策略并在产品全生命周期验证策略实施，综合考量制造工艺、材料选型及运行环境等要素。DFM作为工程方法致力于降低产品维护难度与成本，立足产品操作及未来维护需求确保以经济高效方式达成可维护性目标，其重点在概念设计阶段即已确立。关于构建完善R&M计划的更多指导，读者可参阅本文参考文献及国防部R&M工程管理知识体系（BoK）。后者由研究与工程副部长办公室（OUSD(R&E)）基于多年验证的最佳实践编制，并响应美国政府问责署（GAO）2020年1月报告（GAO-20-151）的建议。该报告提出提升武器系统可靠性的四项核心实践（源于可靠产品制造商经验）：