四、测试性
(一)测试性的定义
装备(产品)能及时并准确地确定技术和使用状态,即可工作、不可工作或性能下降状态,并隔离其内部故障的能力,逐步发展成为“装备健康管理”的基础,即装备的测试性。通俗地讲,装备的测试性是指装备使用和技术状态发生变化时,利用内部和外部检测能力,能够判断其状态,并能确认发生部位的能力。例如,通常要求电子系统的故障检测率和故障隔离率达到95%以上,虚警率低于5%。固有测试性取决于产品设计,不受测试激励数据和响应数据影响的测试性,反映了设计对测试过程的支持程度。
(二)术语与定义
(1)测试性。装备(产品)能够及时、准确地确定其状态,即可工作、不可工作或性能下降程度,并隔离其内部故障的一种设计特性。
(2)固有测试性。仅取决于装备(产品)设计,不受测试激励数据和响应数据的测试性,它反映了设计对测试过程的支持程度。
(3)严重故障检测率。用规定的方法,正确检测到的严重故障数与被检测单元发生严重故障总数之比,用百分数表示。其中,严重故障是指使装备(产品)不能完成规定任务的或可能导致人或物重大损失的故障或故障组合。
(4)平均虚警时间。在规定的时间内,装备(产品)运行总时间与虚警总数之比。
(5)平均严重故障虚警间隔时间。在规定的时间内,装备(产品)运行总时间与显示或报告出现严重故障的虚警总数之比。
(6)诊断方案。对整机、系统或设备故障诊断的总体构想,主要包括诊断对象、范围、功能、方法、维修级别、诊断要素和诊断能力。
(7)诊断策略。综合考虑规定约束、目标和有关影响因素而确定的、用于依据观测数据进行故障诊断的测试判断逻辑。
(8)嵌入式诊断。装备内部提供的故障诊断能力,实现这种能力的硬件和软件包括机内测试设备、性能检测装置、故障信息的存储和显示设备、中央测试系统等,它们安装在装备内部,或在结构上或电气上与装备永久性连接,是装备的一个组成部分。
(9)综合诊断。通过分析和综合测试性、自动和人工测试、维修辅助手段、技术信息、人员和培训等过程诊断能力的所有要素,使系统诊断能力达到最佳的结构化设计和管理过程。目的是以最少的费用、最有效的检测,隔离系统内已发生的或预期发生的所有故障,以满足系统任务要求。
(10)测试性模型。能够体现装备测试性设计特征,为设计、分析和评估装备(产品)的测试性所积累的模型。
(11)中央测试系统。泛指装备内部用于采集各种测试相关数据,集中进行分析、处理、存储和显示,提供性能监测、各种诊断或预测和维修等信息的综合测试系统。
(12)测试性设计准则。在产品设计中为提高测试性而应该遵循的设计细则。
(13)状态监测。在不中断产品工作的情况下,对选定性能或状态参数进行连续或周期性的观测,以确定产品的工作状态,并判断是否在规定的极值范围内工作或者性能是否下降。
(14)机内测试。系统或设备内部提供的检测和隔离故障的自动测试能力。
(15)机内测试系统。完成嵌入式状态检测、故障检测、故障隔离、故障报警的综合系统。(https://www.daowen.com)
(16)外部测试。借助外部自动测试设备/系统,或以维修人员为主进行的故障诊断测试。
(三)测试性工作目的
开展测试性工作的目的是确保研制、生产或改型的装备达到规定的测试性要求,提高装备的性能检测与故障诊断能力,实现高质量的测试,进而提高装备的战备完好性、任务成功性和安全性,减少维修人力及其保障资源,降低寿命周期费用,并为装备寿命周期管理和测试性持续改进提供必要信息。
(四)测试性工作基本原则
(1)装备(产品)论证阶段应对测试性要求充分论证,并与可靠性、维修性、保障性和安全性等有关特性及资源相协调,保证与任务需求、使用要求、维修保障策略一致。
(2)测试性工作应纳入装备的研制工作中,并应采用系统工程和并行工程的方法,实现测试性工作与其他工作活动的综合协调、同步实施。
(3)测试性设计与分析、试验与评价应反复迭代、不断改进和完善;对研制和试验中发现的产品测试性问题和缺陷,应在该产品定型前采取有效措施切实予以纠正;更应该重视使用期间的测试工作,尤其是初始使用阶段的测试性评价和测试性改进工作,以满足装备成熟期测试性目标值。
(4)应根据产品所处阶段、复杂和重要程度、使用环境、新技术含量、费用、进度以及预期产品使用数量等因素对工作项目的适用性和有效性进行分析,合理安排测试性工作项目。
(5)应将测试性与其他有关诊断要素进行协调和综合,以制订一种综合的诊断方案。
(6)应加强对研制和生产工程中测试性工作的监督和控制,结合测试性试验与评价工作进行相关评审,为转段决策提供依据。
(7)应收集和分析现役装备,尤其是与现役装备相似装备存在的测试性方面的问题、经验和教训。在新研或改型装备中采取有效措施,汲取先进经验,避免类似问题重复出现。
(8)应利用有关标准或有效的工程经验,通过规范化的工程途径,开展各项测试性工作,其实施结果应形成报告。
(五)测试性要求
(1)测试性定性要求。测试性定性要求是为简便、迅速、准确、经济地确定产品状态和诊断故障而对产品设计及其他方面提出的非量化要求,一般包括:合理划分功能与结构的要求,测试点要求,嵌入式诊断要求,故障信息要求,有关外部诊断测试、兼容性及维修能力要求等。
(2)测试性定量要求。测试性定量要求用测试性参数描述,量值称为测试性指标,一般应规定(不限于)以下参数的量值:故障检测率,严重故障检测率,故障隔离率,虚警率、平均虚警间隔时间或平均严重故障间隔时间,故障检测时间,故障隔离时间等。
(3)测试性试验与评价。应利用装备(产品)的各种试验数据、模型、有关资料等进行测试性核査,持续改进产品测试性。通过测试性验证试验确定装备(产品)是否符合规定的测试性要求,对于未能进行验证试验的装备(产品)可以使用综合分析评价方法。
(4)使用期间的测试性工作。装备部署后,订购方应有计划地安排并组织使用过程中的测试性信息的收集、测试性评价和测试性改进等工作。