军用雷达装备全寿命周期安全生产管理研究

 

1 绪论

 

1.1 课题研究的背景及意义

军用雷达装备属于军工武器装备系统分支之一，在整个武器系统作战过程中起相当关键作用。现代军事技术体系的发展日新月异，军用雷达装备的设计、生产、使用复杂程度逐步增加，各项性能技术的更新，意味着对军用雷达设备设计水平、生产工艺、制造精度提出了更高的要求。军用雷达装备是以战争需要为前提的一种特殊产品，雷达装备实用设计的具体形状奇特，生产技术的发展开发和生产周期长，操作和设备条件复杂，以及应用寿命长的特点。由此也决定了它的整个寿命周期内安全性的重要，只需任何一个环节出了纰漏，就可能呈现轻则延长定型周期，重则引起人员受伤甚至伤亡，从而对经济社会形成难以预估的损失和影响，从而影响国家经济发展和政权稳固。近年来，军用雷达制造装配生产、测试阶段保持的良好的安全情势，但同时管理者也要清醒的意识到，在整个军用雷达设备设施生命周期中，一些不容小视的问题在安全生产方面还普遍存在。军用雷达装备的全寿命周期可分为：前期预先研究、工程论证与总体评估、详细设计、样机研制、校飞实验、批量生产和使用退役阶段[1]。各阶段的对整个周期安全性展现的作用各不相同，各阶段既有其本身的独立性又有和其他阶段有一定的相关性。所以，在对每个阶段进行危险识别的时候不仅要考虑当前状态，还要对整个周期进行考虑，以便做出准确的分析。通过对军用雷达设备生命周期概念下的划分风险的不同阶段，结合安全管理的先进理念进行深入的分析，通过技术、制度、管理、文化等综合措施，从源头来控制风险的产生，切断风险发生的必要条件，将安全生产事故发生的可能性降低到可忽略的水平，从而实现事故完全避免，风险完全可控[2]。本论文将着重根据军用雷达装备全寿命周期划分的各个阶段的实际特点要求，遵从现代安全管理理念，提出解决危险隐患的安全要求。从而提高军用雷达装备研制周期各阶段安全管控能力，对军用雷达装备本质安全水平进行有效的控制，提前消弭、遏制事故隐患的发生，提升军用雷达装备的本质安全性。

..........

 

1.2 国内外相关理论研究动态

 

1.2.1 国外相关理论研究动态

安全管理工作伴随着人类生产作业活动的出现而产生，在古代，人们对知识掌握不系统，不能详细分析事物发展变化本质，对风险的认知不够，因此对安全管理的理念认识不充分，仅仅凭借自身对事物的经验累积来进行安全管理。直到 19 世纪，随着生产力的发展以及科技的进步，人们越来越意识到，安全风险已经是阻碍事物发展的重要因素，于是在 19 世纪 60 年代，安全管理理论正式开始成为独立的研究体系。到了 20 世纪前期，美、英、法、日等工业革命发展迅速的国家都开始关注安全管理研究并制定安全法律法规，建立安全管理机构。与此同时，50 年代本质安全的概念从世界航天技术产业发展起来，将安全管理理论研究提升到了新的阶段。此时期本质安全主要是指电气系统可以防止可燃物质燃烧所需能量的释放可能会导致事故的安全性、所谓的“可靠性”在本质安全概念的提出前，与其含义非常接近[3]。1977 年英国化学家克莱兹在行业提交报告中首次系统性提到了“本质安全”，然后他针对化工行业生产、加工工艺过程用到的化学物质提出了一系列的安全性设计原则，成为了最早的本质安全应用范例[4]。在 90 年代后期，关于本质安全周期理论的内容含义研究发展迅速变化，美国和欧洲的化工行业召开了很多本质安全设计要求的会议，行业协会发表了一批本质安全设计的材料和理论著作，结合实践经验，完善相关的概念。为了促进本质安全理论的应用，90 年代中期在欧洲的许多国家推出项目安全方法的应用研究，并在 1997 出版了“本质的环境健康安全评估工具包”。为了本质安全理论与方法的广泛使用，爱德华兹、劳伦斯和其他研究人员已经先后讨论研究并提出了多种评价方法和本质安全度指标[5]。此后，本质安全理念成为了安全管理系统理念中的重要组成。生命周期的概念来源于生命周期成本理论（LCC）。最早的生命周期管理理念萌生于瑞典铁路系统。在第二十世纪 60 年代，主要由美国军方在航天、航空领域、深海领域、远程防空领域和其他军事科技领域采用。

...........

 

2 全寿命周期基本概念及安全管理理论综述

 

2.1 全寿命周期理论相关概念

2.1.1 全寿命周期相关概念

典型的产品生命周期理论是上世纪六十年代美国哈佛大学教授雷蒙德·弗农(Raymond.Vernon)提出的，一般可以用引进阶段、成长阶段、成熟阶段和衰退阶段。四个阶段来表述，即：（1）引进阶段：产品进入市场，人们对其不了解，制造者投入大量费用进行宣传推广，产品销量增长缓慢。（2）成长阶段：产品销售一段时间积累了群众基础，消费者逐渐认可该产品，从而使产品销量迅速增长，需求和销量迅速增加。（3）成熟阶段：由于利用驱动，市场同类竞争对手出现并参与竞争，市场产品供应显著增加，而消费需求饱和。（4）衰退阶段：市场出现了更新更好的产品，原有产品失去了价格及技术优势，生命周期完成，最终退出市场[11-12]。

 

2.1.2 全寿命周期管理的概念

全寿命周期包括了从产品的设计构思开始一直到报废的各个阶段过程。任何产品的整个生命周期都是许多阶段组成的，如前期研究，初步研究，初步论证，设计，制造，使用和维护，废弃处置等。全寿命周期管理就是把产品的整个全寿命周期作为管理对象，在产品从前期研究、初步论证、设计、制造、使用维护、直到报废的各个阶段进行相应的组织协调、监督控制活动，使整个管理过程更加系统、高效、统一并具有可追溯性。全寿命周期管理的内涵是随着技术开发和项目管理的发展而不断引申外延的。从技术的角度来看，生命周期管理是将各阶段技术要求串联起来，不断循环调整，以在最适当的阶段找到最佳的解决方案。从管理的角度来看，全生命周期管理是以产品管理为核心，对产品的前期研究阶段、设计阶段、使用阶段和报废阶段管理要求进行综合归纳的手段。总的来说，全生命周期管理是管理思想中的一种先进理念，并会随着人们对事物的认识逐步完善。

............

 

2.2 安全管理理论综述

安全管理是管理科学的重要分支，它是生产经营者为实现安全目标而开展决策、计划、组织和控制等相关活动，运用管理手段，结合现代安全管理原理、方法和技术，分析研究风险隐患和不安全因素，有针对行的采取管控措施，消除和解决不安全因素，防止安全事故的发生。安全管理以预防为主，主要运用在预防原理的原则有：偶然损失原则、因果关系原则、3E 原则、本质安全化原则。其中本质安全化原则是安全管理预防原理的最高管理境界，也是安全管理的终极目标。安全管理实施的基本原则包括[14]：(1)最小化，消除或减少系统中已判定的危险，整个系统的危险数量越少，发生风险可能就越低；(2)替代，使用安全无害的材料或工艺代替有害物质或过程；(3)缓和，进行危险作业时使用更安全的工作条件，或采用减少有害物质或能量的释放影响的材料设施的形式，或选择形成危险物质或危险最小原则的工艺条件，或相对安全的储存和使用方式；(4)简化，通过生产流程功能设计，简化操作步骤，从而减少操作失误的概率。在实际应用中，应当危险严重程度依次选择最小化、替代、缓和和简化手段（如图 2.2），通常情况下这些手段不是单一的使用而是结合实际综合运用。

..........

 

3 军用雷达装备全寿命周期及安全管理特点............ 10

3.1 军用雷达装备的特征.... 10

3.2 军用雷达装备全寿命周期..... 11

3.3 军用雷达安全管理的特点..... 12

3.3.1 军用雷达安全管理的特征............ 12

3.3.2 军用雷达研制过程典型安全事故及隐患...... 13

3.3.3 军用雷达研制过程事故隐患的特点..... 15

3.4 军用雷达研制过程安全管理现状........... 15

3.4.1 军用雷达研制过程安全管理的主要工作...... 15

3.4.2 军用雷达研发过程中的现代安全管理基本特征............ 16

4 军用雷达全寿命周期安全管理要求...... 17

4.1 设计阶段安全性要求............ 17

4.2 研制生产阶段安全性要求..... 20

4.3 军用雷达装备靶场试验阶段安全性要求........ 28

4.4.军用雷达批生产阶段安全性要求........... 31

4.5 使用维护阶段安全性要求..... 33

5 结论及展望 ........... 36

 

4 军用雷达全寿命周期安全管理要求

 

通过上一章对军用装备的特点的分析，结合军用雷达实际研制周期，将军用雷达生命周期分为设计阶段，研制生产阶段，靶场试验阶段、批生产阶段、使用维护阶段。本章将对生命周期各个阶段特点进行分析，并结合实际工作提出安全性要求。

 

4.1 设计阶段安全性要求

4.1.1 设计阶段安全管理特点

在雷达的设计阶段，主要参与者是各个系统的设计师，此阶段参与者安全管控的重点在于尽可能将雷达研制阶段的安全风险在图纸设计阶段解决。由于设计师对任务要求理解的差异、工作经验的差异以及对安全设计标准掌握不同，可能会在设计阶段提出过高的设计要求，从而造成设计不合理，对后续工作阶段造成事故伤亡，职业病，设备损坏，财产损失，甚至降低已知的风险的可控性。因此在整个设计阶段，对设计师树立安全设计理念，制定细致设计安全性要求是保证整个生命周期本质安全的重要环节。除了对设计师加强教育，提高安全设计理念，掌握安全设计标准，还形成设计安全性报告制度和评审制度。安全报告制度是指在型号任务设计过程中，设计师结合研制任务书明确安全定性和定量要求，进行初步危险性分析（PHA）考虑设计方案中可能存在的风险及后果，并制定相应措施。然后在设计的关键节点提供前一阶段的设计安全性报告。设计师编制设计安全性报告后，按照预先制定的安全管理评审流程，组织各专业相关人员对设计文件的安全性报告进行评审，通过更多专业性人员帮助设计师避免由于经验所限而产生的设计隐患。设计阶段的安全理念会始终贯穿产品的生命周期，是整个周期本质安全性框架形成的基础。因此在设计阶段，设计师不仅仅要进行设计安全危险性分析，还应该进行工艺制造安全性分析及设计、靶场试验安全性设计、维修保障条件安全性设计，只有在设计阶段将全过程的风险考虑充分，后续各阶段安全工作开展才会有关键技术和理论支撑。

..........

 

结论

 

本文将雷达武器系统按生命周期划分成多个阶段，主要研究分析雷达研制生产全寿命周期过程安全管理特点及相互关联。结合各个阶段的特点进行简要分析，参照本质安全管理的影响因素，分析各阶段对整个系统的影响及相互关联，根据特点制定各阶段安全要求实施步骤。通过对整个系统各阶段安全要求的确定，形成整体安全性要求框架，为雷达全生命周期安全管理提出指导意见，从而使军用雷达全寿命周期内的安全管理水平能够有效提高。由于国内军用雷达安全性研究内容比较匮乏，且本人水平有限。本文所提到雷达全寿命周期各阶段安全性要求仅仅是对此项研究的一个开始。如何进一步形成确实有效的理论标准，还需要更深入的研究与应用。进一步研究的方向有：1.深入研究雷达研制全寿命周期各阶段安全性要求的内在联系本文结合各阶段特点对军用雷达全寿命周期安全性提出了要求，但很多要求处于原则性实施方式、对于具体的要求细则考虑还不够全面。在实际工作中，各个阶段安全要求可执行性、可操作行以及与其他阶段反馈模式还有待完善。2.深入研究全寿命周期各阶段本质安全性要求的重要度如果将全寿命周期的安全管理工作看作一个整体，那么各个阶段的安全性要求就是安全管理的分项，如何体现各分项在整体系统安全管理中的重要程度，以及采用何种评价手段，都是进一步深入研究的内容。3.加强全寿命周期安全性要求标准或手册的制定目前我国专门对于雷达装备系统生命周期的安全性要求规范标准缺失，各项安全要求指标主要依托于质量及可靠性相关标准，对于规范整个雷达周期安全管理指导作用很有限。总之在雷达全寿命周期安全性管理的理论与实践过程中还可能遇到很多问题。随着全生命周期本质安全管理理论研究逐步深入，对雷达系统的安全性要求与指导准则也将会逐步完善，这必然会对雷达乃至整个武器系统研发过程的安全水平提高起到突出作用。

..........

参考文献（略）