mtbf是什么意思

北京航空航天大学教授康锐：真正实现可靠性系统工程需要八要素和四种应用模式

2017-12-23自然大道张文章来源

12月21-22日，由中国可再生能源学会风能专业委员会举办的第二届风电设备质量与可靠

性论坛在北京裕龙国际酒店隆重召开。会议从全球风电发展历程、设备全生命周期以及机组

和风电场的全系统三个维度全面梳理和解析可靠性问题，并就最突出的矛盾和共性的系统问

题探索解决方案。

北京航空航天大学教授、教育部长江学者特聘教授康锐主题演讲《可靠性系统工程—推进可

靠性工作的整体解决方案》

以下为发言实录：

谢谢大会的邀请。“可靠性”大家看名称就是北航可靠性与系统工程学院，我们这个学院不

是赶时髦成立的，在1985年成立的时候几乎工业界就是在航空界，航空、航天分家了，航

天有可靠性，航天工业1965年成立了一个可靠性研究所，这是我们国家在工业部门的，当

然更早是电子行业，应该是60年代初就成立了可靠性研究所，然后是航天。那么在1985

年的时候北航当时归航空工业部管，航空工业部办的北京航空学院，我们成立了可靠性工程

研究所工程系统工程系，我们开始办学，开始做可靠性研究。1985年的时候航空工业界也

不知道可靠性什么，大概推动了十年，搞监视飞机研制的时候，才全面引入可靠性的概念。

所以，可靠性在北航是一个专业，是一个独立的学院，我们学院大概有200多人教职员工，

就是做可靠性的，在校学生800多名，本科、博士、硕士各个层次的都有，我们2005年以

来连续十余年是北航就业最好的专业，反映了整个中国制造业的需求。今天花一个小时的时

间给大家介绍一下可靠性系统工程，这是一个我们在航空航天或者整个武器装备里推进可靠

性的一套方法论。

讲几个问题，第一个是背景。从中国制造2025开始说起，里面有三段话跟可靠性有关系，

加强可靠性设计、试验、验证技术的研究和应用；第二推广先进的在线故障预测与诊断技术

及后勤系统。第三是国产关键产品可靠性指标达到国际先进水平，但是规划里头并没有说国

产关键产品是什么，就是看谁能达到。上周习总书记刚到徐工机械考察，他们现在是做为工

程装备行业里的老大，应该也是世界上的前几，就是工程装备走向世界。徐工的可靠性也搞

的非常好，我今年3月份、5月份两次在徐工给他们授课，每次讲两天。徐工搞的已经非常

强大了，但是他们的可靠性我认为是起步阶段。

这个反映中国制造2025的一个目标或者一个迫切的需求，中国制造2025之前两年我参加

一个制造强国战略研究的项目，有了这个项目才有中国制造2025规划，在整个战略研究里，

第三个课题叫制造质量强国战略研究，分成了五本书，这五本书里在技术里有一个专题，就

是我国制造业可靠性工程的质量强国战略，这个大概是将近八万字，我主笔写的。写了这个

把航空航天这几年过去将近30年的可靠性系统工程的实践总结提炼和我最近十余年参与的

可靠性咨询服务的过程中一些体会，形成这么一个发展战略，所以今天给大家介绍就是以这

个发展战略内容为背景的主要的内容，这就是我整个今天演讲的主题。

第二个先把整个在可靠性领域的概念内涵给大家简单说一下，因为今天不是上课。第一个就

是典型的浴盆曲线，可靠性任何一本教科书都会出现这个曲线，纵坐标是故障率，横坐标是

使用时间，产品的使用时间。看到这个故障率从统计上反映出来的产品故障发生的规律，第

一个规律就是第一段在早期使用的时候，故障率非常高，要经过不断的维修、适应性的改进

甚至修改设计，改进工艺，把故障率降下来。到使用阶段故障率是很低的水平，而且还不应

该发生红线的波动，长时间保持低的水平，保持到多长，保持到预期的使用寿命，到了使用

寿命故障率急剧增高，这是统计规律表现出来的。

但是当我们的产品从统计数据上发现了看到了浴盆曲线第一个阶段的时候，在用户的运维的

过程中发现这个阶段的时候，说明你们的企业，你们的产品没有搞可靠性，看到了浴盆曲线

早期故障期，说明可靠性是失败的。第二个如果在使用的过程中长期的故障率稳定不下来，

并且浴盆底的高度还很高，说明可靠性工程失败了。第三个如果使用时间没多长就坏掉了，

你就不能再用了，就老化了，就疲劳了，就断裂了，就腐蚀了等等这些问题在说明你的寿命

也不符合要求。所以浴盆曲线告诉我们很多很多道理。

目前中国制造业的特征在这三个点上都反映了，第一投入使用初期故障率很高，久久不能把

故障率稳定下来，第三很多产品寿命很短，所以这些问题交织在一起反映了我们的企业的可

靠性工程的实践出了问题，大概就是这么一个概念。那么这些概念跟什么有关系？刚才说了

是故障率，故障发生的概率，故障的统计规律，那么第二个就说明跟故障相关的产品的设计

特性，大概有这六个方面，可靠性、维修性、测试性、保障性、环境适应性，这些特性也不

是中国的学术界里发明的，这是当我们1985年成立可靠性研究所工程系统工程系的时候，

国外这些设计特性产品的专门的专业已经产生了。我们在这个阶段当时我们想怎么做这件事

情？我们把这些故障相关的专业融合成一个整体，现在在武器装备行业叫通用质量特性，就

是以故障相关的设计特性，我们把它定义成通用质量特性。

当年1991年的时候，我们学院的创始人杨教授就提出来了可靠性系统工程的概念，然后可

靠性系统工程的理念在航空航天兵器舰船等传统的十大军工集团不断的在扩展推动的都是

这套理念，可靠性系统工程就是围绕产品保障规律的组织管理的技术一个集合。从方法论上

就是在研发阶段要进行跟故障相关特性的设计分析试验评价工作，同时还要做跟故障相关的

系统，这个系统是面向产品的使用维护阶段，运维阶段，那么这个阶段跟故障相关系统我们

过去叫售后服务，没有经历过正向的研发过程的时候我们是出了故障当然要修好，这就是被

动的服务。主动的得主动去设计这个售后服务系统，维修保障系统，内测系统，自动测试系

统，ATE是辅助测试设备，中央维护系统，比如现在有远程维护，通过网络的，风能大扇子，

中央维护，PHM故障预测与健康管理系统，随着技术的发展现在最热点的就是PHM系统，

这才是完整的研发和设计，这个就是可靠性系统工程最基本的理念。

第三个介绍一下历程对比，中国制造业发展历程和国外的发展历程这两个方面的对比。第一

个讲国外，我们今天大会的主题叫做质量与可靠性，刚才秦秘书长说可靠性的概念大家可能

不同的企业不同的人的理解也不一致，其实质量和可靠性这两个有什么区别，可能大家也不

一致。那么我把这两个概念放到一张图来说，这是国外的工业化发展的，伴随着工业化过程

过去一百年相关概念的不断的发展的历程，第一个就是在大批量制造业出现的过程中，首先

产生的产品的质量检验。生产制造过程的质量检验，想象当时以福特汽车为代表的，一年一

下生产了几百万辆汽车，那么这个时候产品出来了要判断好坏，这个要说起质量检验概念可

以查到很早很早以前中国也做这个事情，但是批量了之后带来的问题是以前要看一把剑好不

好，有测试有检验有设计，但是那个时候是手工业时代是设计制造检验是一个人，更牛的可

能设计制造检验使用还是一个人，我给自己做一把很牛的剑。但是批量化生产不一样了，所

以在福特汽车大批量的时候做了有里程碑意义的事情就是把质量检验从产业工人里面分出

来，专门有一波人看着制造线上的产品，生产出来之后是合格的还是不合格的，这叫质量检

验。

那么质量检验分为两个阶段，当批量比较少的时候是全数检验，后来全数检验干不动了，一

年几百万辆，零件是上千万个没法检验了，就发展用数学统计的方法叫抽样检验，这两个检

验都叫做过程质量检验，过程质量检验的发展是我们质量可靠性发展历史上的第一个里程碑

事件，发展到一定程度质量检验是产品生产出来之后才能对它进行合格不合格的判定，会产

生废品率，造成质量损失。所以第二个步骤就是我们能不能在制造过程中进行质量控制，预

防不合格率的发生，降低不合格产品的比率，这个就是过程质量控制统计过程控制，这是第

二个阶段。

第三个阶段是工业品出来之后会发生很多事故，20世纪很精彩，人类做了很多伟大的发明，

什么样的伟大发明？蒸汽机、汽车、火车、飞机，有人总结说我们人类每一次技术的发明都

为我们人类创造了一种新的死亡方式，安全性问题就来了。什么意思？我们没有汽车的时候，

人类死亡方式最多就是被马车摔死了，有了汽车被撞死了，有了飞机，有飞机掉下来了。所

以安全性伴随着工业化是一定要安全，很多时候安全大家都能想到，电气产品怎么安全，器

械产品怎么安全，什么是安全，我们都有一套设计准则，有一套严格的规范，政府也要监督。

但是注意，政府试航取证只管安全不管可靠性，飞机可能很安全，但是很不可靠，这两个很

有意思的概念今天不展开说了。

第四个阶段就是可靠性，二次世界大战德国人用火箭打英国的过程中，通过作战运筹产生的

可靠度的概念，有了可靠性。那么一开始使用过程中发生的故障太多，但是质量这块也没闲

着，从质量过程的检验到过程质量控制，到了60、70年代发现光抓生产过程不行，还要抓

全面质量管理，叫做人机料法环，这就是70年代、80年代这一套来了。所以过程质量检验，

过程质量控制是经典的传统的方法。70、80年代是全面质量管理，在这个过程中可靠性这

个概念维修性、测试性、保障性，要好修，修的过程中要能快速进行故障定位、诊断，保障

性是在维修诊断的过程中，要能够提供足够多的资源，备件，维修人员、维修设备、维修设

施等等这些东西。

伴随着新的概念的发展，国外以美国为主在60年代为主可靠性概念出来之后，在研发的过

程中提出新的管理的技术叫工程专业综合，后来发展成叫系统工程，到了90年代发展成并

行工程，然后就是基于模型的系统工程，现在这一套。所以这张图我大概用了五分钟时间给

大家讲讲过去一百年整个国外工业化的过程，想说明什么概念？就是在100多年发展历史上，

他们的制造业西方先进国家的制造业遇到的问题平均十年遇到一个问题，然后去解决，是按

部就班发展起来的。然后到了我们的，工业化进程，我们说过去一百年1949年之前没有，

前50年中国没有工业，新中国有了工业化，我们开始工业化又分成两个阶段，一个是改革

开放前与改革开放后，前30年后30年的发展，所以我们的发展过程大概是起步于，因为我

们是后工业化国家，我们起步于航空航天等等，我们有一个非常高大上的名称叫测绘仿制，

非军工行业就叫做拷贝抄袭，大概就是这个含义。但是这个一点不需要大家气馁，也不用自

责，这是我们走工业化道路的必由之路，而且是快速发展，没有测绘没有模仿，没有所谓的

侵权，我们走不到今天，我们北航在学院路，学院路早期大概80年代末、90年代初有国家

专利局，专利局我查了一下历史资料，我们在90年代，2000年之后加入WTO之后的十年，

每年受理的专利也不多，为什么不受理，一个原因中国的企业不知道申请专利，外国企业来

申请我们不受理，一受理就要保护他。现在我们特别要求受理，特别是我们要自己的企业的

专利要申请，还鼓励企业到国外去申请，我们要用西方人发明的专利保护的制度保护中国自

己的企业了，包括自主的产权了。所以发展过程是这样的。

那么测绘仿制没有研发，我们拿尺子量一下造出来就OK了，没有研发只有生产过程的质量

管理。第二个工业化消费还没有产生，为什么风电行业能源有需求，因为消费上来了，大家

都要用电，都要用气，电不够，天然气也不够了，根上还是能源消费提升了，消费能力也不

够的情况下批量也少，所以我们大概在前30年改革开放之前的研发上是测绘仿制，制造上

的小批量，所以质量可靠性都很弱，这是第一个阶段。第二国家是在制造过程，大概二战之

后它的制造过程的质量控制、质量检验做的很充分，那么在研发这块就在上个世纪50年代

随着新的概念的出现，开始有了研发。我们真正对研制程序是军品，以军品为代表的研发也

是改革开放之后1982年才开始，我们有了武器装备研制程序。这个非常非常有意思的历程，

非军工行业又照航空航天企业晚发展20年。

国外在80年代的时候可靠性概念全都有了，那个时候武器装备的可靠性也很差，在80年代

美国国防部狠抓可靠性管理，我们1985年北航成立这个专业，大概是通过50年的发展，我

们基本上在管理的方法论上赶上了国外，而且有我们自己的特色，因为国外概念全都出来了，

中国企业怎么办？就是抓系统工程的管理。所以有三个阶段，生产过程的关系，研制的管理，

全系统全生命的管理，对应了钱老的可靠性是设计出来的，生产出来的，管理出来的。

在企业实施可靠性工程有哪些要素，给大家归纳这么一个张图，八个要素，一个是指标、组

织形式、专业队伍、工作流程、规范指南、过程控制、数据信息、技术集成，中间是各种技

术的集成。第一个就是全面的需求，我们现在可靠性发展到这个阶段，哪些需求，我给大家

归纳一下七个方面，长寿命、高可靠、快诊断、能预测、易维修、好保障、要安全。对应着

我们的六个特性，我们归纳成七个要求，这七个方面的要求在可靠性系统工程的技术体系里

都有对应的定量指标，所以你说可靠性是什么，可靠性是这么多事，要干的事情是这么多事，

不是简单的MTBF，所有都满足了才能满足中国制造业从大到强的转变，这是第一个全面的

要求。那么这些要求实际上我们要做什么？做一个故障和对应故障对策的权衡，研发阶段不

管，到运维阶段考虑，还是研发阶段多投入，企业搞可靠性的切入点是什么，运行维护费用

占了利润的1/4之后，企业的老板一定会让我们的研发部门去搞可靠性，我没有做过严密的

数据统计，但是我接触所有国内企业，要做可靠性的起点都是这样。

第二个强调的可靠性是个专业，我站到这是金风科技推荐我到这来的，要不然我也不知道有

这么一个论坛。金风科技是把可靠性当做一个专业来建设，标志性的事件就是有我们专业毕

业的学生。因为这个很有意思，我去徐工，去年底他们约我，年底很忙，约在3月份一开学

的时候，徐工给我的要求是康老师我把全厂技术人员都集中起来，你给我们讲三天课，要达

到的目标他们会做可靠性了，我们企业的装备可靠性就能上去了。我说这个目标实现不了，

他说为什么？我说我在学校里讲了这么多年，从本科、硕士到博士，我讲七年课，出去的学

生面对具体的产品还不知道怎么做可靠性，讲三天就会了，你是看不上我们的专业，我们的

专业是干什么的，任何一个专业学三天就会了这能行吗，你们有可靠性的组织吗，没有，有

可靠性工程师吗，没有，你的可靠性要有专业的组织，这个专业的组织建在哪里，航空航天

走过来大概是三个结构，第一个放在质量部门，质量部门下面有可靠性专业室，专业的技术

室，设计室，这个问题发展到一定阶段有不顺当的，为什么？就是可靠性毕竟是从根上设计，

仅仅是管理工作的时候放在质量部门，但是一旦进入到研发时候发现放在质量管理是管理，

这是有一定的冲突。

第二个阶段是项目，按事业部的编制，每个事业部下面都有可靠性的团队，可靠性的研究室、

研究小组等等，这也是一种好处，像华为大的企业初期都是按照事业部，联想也是按照事业

部。那么每个事业部各干各的事，带来的好处是每个事业部门，每个项目独占自己的可靠性

资源，带来的坏处可能是可靠性资源分散了，各个事业部之间还不能交流了。很有意思的我

到某个企业去，上午在一个事业部，下午在一个事业部，上午事业部的可靠性工作做的很好，

中午吃饭的时候说下午到他们事业部不要告诉他们我们是怎么干的，一个企业一个老板领导

下的，我说你们是不是社会主义国家的国有企业啊，我这个企业不给另外一个企业还可以，

一个企业的两个项目组都要互相保密，有这种弊端。理想的状态是一个矩阵的组织，可靠性

在企业里应该有专门的可靠性的专业的人员组成的研究室，每个项目里有它可靠性的工程师，

在具体实施项目过程中，专业的和专业部门的可靠性工程师和项目的可靠性工程师联合

组成可靠性的工作系统，可靠性工作系统是航空行业建立起来的，从上到下的，就是飞机有

总设计师大家知道，有各种各样的专业副总设计师，还有可靠性副总师，管前面我说的七个

方面的需求，管前面我说的六个特性的设计和某个系统的设计，维修保障系统，中央维护系

统或者PHM系统。这就构成一个矩阵的组织结构，目前运行做的最好的企业是华为，华为

的可靠性工作从可靠性试验起步，现在遍布了整个集团公司，可靠性专业部门叫可靠性工程

管理部，将近两百多名可靠性工程师，在他的所有的事业部里还分布了大大小小的可靠性工

程师。我们的学生去哪了？20年前主要在行业内就业，最近十几年都是在华为，华为的各

个部门都有可靠性工程师。

所以这是关于组织结构，我到企业里说搞可靠性的交流和合作，我看在跟谁交流，跟谁合作，

我们要找对应的可靠性专业的人员，没有，我就觉得合作可能很难进行。第三个就是有了这

些部门就要有人，我们叫可靠性工程师，中国的可靠性工程师还不多，华为这样的企业还比

较少，可靠性工程师头衔和岗位集中在军工行业、华为、长虹、海尔还没有，中车也有，虽

然有中车坐在下面，刚刚开始有。株洲电气有。那么这个里头就是可靠性在我们的专业

设置里可靠性是一个专业，维修性是一个专业，安全也是一个专业，需要的基础理论知识不

一样，这些构成了这样专业的队伍，在研发的时候由总设计师组织各个人共同完成并行设计，

脸形设计APP团队，是这么一个模式，这张图也不是我们画的，是美国人80年代画的，我

只是比他画的更漂亮一点，以前是黑白的铅笔画的草图。

可靠性工程师需要有经验的人，现在产品的创新需要年轻人，越年轻的活力越强，但是质量

可靠性专业的人需要老人，越老越有经验。国外大概都是这样的。所以我们一统计，国外的

可靠性工程师年薪比设计师的高，这是当然的，所以判断一个在可靠性方面的好的企业还是

差的企业就是有没有可靠性组织，有没有可靠性工程师，可靠性工程师挣的钱比工程师挣的

钱多还是少。第三个要素就是流程，可靠性系统工程里要做的工程活动很多很多，需要进行

每个活动之间是有逻辑关系的，要串起来，刚才讲六性设计和加上一个跟故障相关系统的设

计，这是有前因后果有逻辑关系，这些关系要嵌入到研发流程，我咨询过很多企业，这些企

业研发流程不完整，不符合系统研发的过程，可靠性做一点事不知道塞到哪里去，好不容易

塞进去就孤零零放在那，过两天又一个部门做了一个故障诊断的设计，诊断故障模式，和前

面做的毫无关系。

交互之后还有售后服务系统，售后服务系统只管数据的统计，只把售后服务算钱，财务上售

后服务算的非常准，技术部门就没有了，我们帮助一些企业在特别乱的售后数据来统计，统

计浴盆曲线，找故障原因排列，相当相当费劲，这就是售后部门的事，这件事应该售后的说

当然是技术的，这个我们哪懂，设计师也没在现场，也不知道什么情况，一张一张单子查数

据，这应该是售后部门统计完交给你的，售后说没有，我找他们的领导说售后部门应该有可

靠性工程师专门做数据统计，把可靠性工作配置到那里去，大家才明白这个道理。所以什么

时候，什么部门，做什么工作，用什么方法和工具，刚才我们说有一个技术集成，向谁要什

么输入，得到什么输出，输出结果给谁，这就是一个流程，我们的制造业当你重视研发自主

创新的时候，你的流程一个是围绕着功能的诞生，一个围绕着故障的诞生，所以有一个设计

制造包和维修保障包，我们现在第一条线设计制造刚刚从测绘仿制转到自主创新，这条线在

建立的过程中。第二个维修可靠性这块可能还没有，还不全，所以这是两件事情叠加在一起，

中国制造业想从大到强还有很艰难的路程要走。

这个刚才讲到了FMECA，我就编的FMECA的标准，大家如果借鉴，还是不错的，我们有自

己的思想在里面，这个标准不是抄的，其实我们很多标准都是抄的，这是2006年出的国际

标。这个FMECA跟所有可靠性工程活动的关系，你做的每一个跟后面的设计都有关系，你

说企业根本没有可靠性设计，你做FMECA就没用，就不知道干什么。

第五个要素也很重要，叫做过程监控，过程监控是监控工作项目之间，刚才说的内在的逻辑

关系是否是有效的传递，是否是符合的，什么叫内在的逻辑关系，我举一个最简单的例子，

平均故障间隔时间、平均故障修复时间叫MTTR，一个叫可靠性指标，一个叫维修性指标，

理解可靠性大指标都是这些。还有一个指标叫可用度，我们行业叫停机时间，这三个指标有

约束关系，知道两个就知道第三个，我们发现很多企业在定这些目标的时候，定了三个数，

三个数不符合自我的约束，要做可用度设计，可靠性设计，设计什么呢？目标就不对，所以

这就要监控，监控这些工作逻辑是否正常。

第二个纵向监控，整个供应链的要求，当真正做可靠性的时候发现我的供货方零部件不可靠，

他有问题我怎么办，我说他有问题就是你的问题，为什么你的质量控制体系里面没有可靠性

的控制，他说没办法，中国制造企业都不行，我说谁说的，为什么华为就可以做得到，为什

么你做不到。华为是华为，他是民营企业，我们是国企，我说不要讨论制度问题。监控的主

体是政府对企业有监管，但是政府只会管理安全和环境，他不管可靠性，企业对供应商的，

用户对产品的，业主对系统的，监控的方法有定性的检查，定量的跟踪，我们希望能做到定

量的跟踪，定量跟踪什么？我们每一个前面定的七个方面的定量指标，要在整个寿命周期里

看是否达到了、满足了需求。

第六个要素叫规范体系，所有工作活动里面每一个可靠性系统工程的活动都要有自己的规范，

什么叫自己的规范，你的企业规范，企业标准，不要指望国标和国际标，当企业自己创新设

计的，你不靠自己的标准靠什么？我经常被问到这样的问题，康老师，我们要设计航空发动

机，可是我们没有标准，这是我们国家最好的发动机设计所的副总设计师跟我提的问题，以

前都是按照标准来做试验做设计，现在可靠性这套没有标准，我怎么干。我说咱自己干标准，

你要通过实践过程中产生的规范，形成自己的标准，这才是一个制造强国的企业应具有的问

题，我们以前在测绘仿制当然是按照国外的标准干，而且不敢改，改了之后小心翼翼的，我

们摸索探索着去改，所以在每一个工作实践，现在形成一套先找一个产品或者设备试点做可

靠性的某一件事，试点之后把它形成规范指南，用规范指南指导做第二个第三个，做完了之

后马上变成企业的标准，就完了。企业真正有核心技术不要把它弄成行业标准，弄成国家标

准，我不要告诉别人，我们到国外企业参观，进不去可靠性实验室，不给我们看，今年5

月份我到宇通客车郑州的大轿车做的很厉害，很好，完善的全面的可靠性的实验室的体系，

给我们看了，中国质量协会组织好几个专家进去看了，我就问实验室主任，这实验室谁都能

来参观吗，他说不会不会，汽车行业的都不会让来，你们是大学教授，你们来看看帮我们指

导指导，我说这就对了，这像一个干可靠性的好企业的状态，应该是这样。

形成了自己的规范，怎么做试验，我们不知道，但是告诉我一个结果非常震撼，就是大轿车

做30天等效于在路上跑一百万公里，要求整个过程无故障，整个车架子上面每个坐位有配

重，相当乘客的重量，然后做运行。这是自己采集各种各样的试验状态，用一百万公里的实

践证明过，然后我就按照所有新开发的轿车都按照这个去做，所以这叫规范体系。三类规范，

一个是要求类的，如何定指标的，如何对跟故障相关的系统，如何对质量特性，刚才说故障

相关的特性和故障相关的系统定指标要求。第二个指导类的，就是怎么干各种活，我记得

2002年、2003年的时候华为首席可靠性工程师是我的学生，说康老师来一下，搞流程再造

是痛苦的过程，再不来我可能要下岗了，在做什么？我要定一个规范，这个规范是做完FMECA

之后，我要给FMECA做的好坏，这个工程活动评分，这样定的标准。这个分决定了这个工

程师的年终绩效分红，把可靠性弄到这个方面了，我们在上学的时候没教过，那时候还没有

保密，我可以进到他们研发中心随便进，他们的研发体系都能看到，现场帮他搞一套系统。

做完之后，你们运行结果怎么样，他说不行了，我现在拿不出来了，保密了，只要输入，不

给输出。第三类如何验证和确认提出来的各项要求都已经实现了，是验证类。

然后第七个要素叫技术继承，分成了好多好多技术，这里有技术方法，可以再展开下一级的

各种各样的技术方法，这些问题不重要，重要的是你会选择合适你的产品、你的企业的技术，

所以我也不展开说了，有机会再展开。

最后一个第八个要素叫做大数据、信息，你要采集自己的大数据信息，没有数据没有信息，

运维数据能不能画出一条曲线来？我看到很多企业通过售后服务运维数据得到的故障或者

统计数据，全都是错的，全都是不对的，怎么指导设计改进，指导工艺改进。那么有了这八

个要素，还不够，我继续给大家归纳几类应用模式，应用模式是什么？第一个我们叫故障归

零的模式，就是企业运行维护过程中，产生了数据，我们要进行故障信息的统计，这是一种

统计，某一个部件的各种发生故障的视图，只知道这个故障，那个故障，数据信息缺失。刚

才是按照时间，我随便拿一个以前的案例，这是按照故障模式，有哪些故障模式，这还是很

早期的汽车，每个故障模式占的百分比，有了这个数据之后知道哪些故障模式要进行改进，

那么改进，你对某一些零部件进行改进的时候要对它进行机理分析，要进行设计或者是工艺

技术的改进，改进之后要进行有效性的验证，通过这个循环把可靠性提高上去。

这是目前大部分企业做的模式，但是这个模式还做不好，做不好的原因是信息缺失，第二这

个循环流程图没有管理好，这是一个管理。怎么去确定一个故障模式，一个零部件，每个零

部件故障模式都消灭，售后数据、运维数据就好看了，但是这是非常艰苦的管理过程，要整

个企业内部流程，整合自己的力量。

第二个模式叫做试验考核法官的模式，当你的创新程度越来越多的时候，越来越不确定能不

能到市场上好坏的时候，我们要进行考核试验，这个时候要法官在交付，在投入批产之前，

交付用户之前要设计很多可靠性的试验。我之前问长虹2007年开始导入可靠性，售后数据

占的维修利润30%消灭掉，当时董事长跟我说我们电视机一台利润80块钱到100块钱，利

润很薄，可是一年维修的钱就占了30%，扣下来一块就是一块，那就是我的利润。怎么省？

就是搞可靠性，这是因为家电行业把数据统计算的非常清晰，故障率都能讲出来，那么我们

直接导入的就是试验考核，所有电视机出厂之前进行试验考核，设计试验考核方案，不通过

的不能上市，当时遭到设计师技术线的抵制，解决这个问题的方法就是由各个项目组自愿选

择，愿意走鹏博士技术路线的你们来，不按照的按照以前的继续走，他们反馈路线非常快，

半年就回来了，考核完了之后改进了，然后再通过了，就上市了，就这么一个过程。通过这

个考核叫返修率就降下来了，没有经过考核的，没走这套流程的，依然是高的返修率，这时

候老板一声令下都按照这个流程玩了，通过试验考核有一个数据，年返修率统计非常非常漂

亮，把这个返修率降下来了。

长虹现在也很困难，困难的原因是这个企业发展好坏不是可靠性唯一的要素，可靠性是重要

的组成，还有创新，质量和创新是发展的主题，长虹的电视我们家里有人买吗？创新不够，

当年弄到等离子彩电，投了错误的技术方向，技术先进性不够。他认为液晶不好，应该是等

离子的，结果花了好多钱投进去，最后液晶的越做越好。试验类别有好多种试验，考核模拟

试验，强化试验，验收试验，针对不同的场景，不同的场合，模拟试验和强化试验是对研发

阶段，鉴定试验对研发阶段的定量考核，验收试验是批市场阶段，保证考核性不波动。这是

摸底试验，对于可靠性比较差的，模拟实际的使用条件，模拟用户的使用场景做一个比较短

的时间，能暴露的故障很多，这是航空航天总结出来的，我们按照美军标的规定做三千小时，

我们发现做完之后出故障最多的都是前两三百小时，我们早期故障不行，没控制住，所以最

后定200小时的摸底试验，这是我们的方案，到不同行业不一样。

强化试验是我们要摸到产品的破坏的极限，把产品做坏，做到失效，这是强化试验的一个原

理。鉴定试验给出定量的考核性指标，考核性指标不个的时候用一个样本，算完了之后有一

个说法。还有寿命试验也是统计的方法，做1.5倍的寿命，一万工作小时做一万五，但是一

千万工作小时完了，这个试验做不了了。那么第三个模式叫定量设计模式，分两段，一段叫

做稳定性设计，就是三次设计方法，日程里明天有一个咨询公司给我们讲三次设计，非常好，

这个方法基本上是日本人创造的，第一次设计叫系统设计，是功能创新，第二次设计叫参数

设计，要把你的运行参数性能参数调整到非线性的区域，这个区域波动小，如果这里有设计

师，你说OK，康老师你讲的太落后了，我已经在用了，下来你告诉我一声，我们的企业不

用，日本一个教授发明的方法，在日本的企业70年代、80年代、60年代开始普及，日本企

业把这个做的非常非常精致，三次设计方法，80年代改革开放的时候来我们这讲，我们那

时候开玩笑鬼子教授又来讲课了，给机械行业讲了十几年，几乎没有企业，一开始还有人听，

后面没人听了，鬼子教授自己都哭了，说中国制造怎么办啊。

第三次设计叫容差，目标是质量损失最小，通过三个步骤之后，特别是后面这两个步骤，会

发现产品的固有的可靠性抗波动能力就提高了，我们没有这个过程。很多很多产品不做这个

分析，不做这个设计。容差干什么？一个生产螺母，一个生产螺丝杆，这两个是配套，在一

大批的零件里随机一个螺母，一个螺帽拧到一起有一定的概率是拧不上的，是解决这个问题，

我们一个复杂的产品有好多好多零件累计累计，我们企业不知道，我们从来没算过，更不用

设计它。第二个方面就是你把固有的做好之后，我们还有高可靠长寿命，是面对着长时间的

使用，要退化，面对着可能遇到的各种各样的异常的条件，可能要突发失效，我们有一个高

可靠长寿命设计。这里面画了一张图，是要算要试要分析要预测，有这些方法。

第四个模式叫故障补偿模式，这个是前面的都做完了之后，出了故障之后怎么办，派人去修

呗，一修又发现要定位，现在维修过去叫反应式维修，被动式维修，发展到第二阶段预防性

维修，我就定一个时间到时候就报废，不管好坏一定要换新的，对有些设备零件有效，有些

没有效，现在叫预计性维修，载体就是故障预测的监控系统，故障诊断对应的故障预测，健

康管理是根据诊断和预测的信息判别系统健康状态，就是治未病，没有发生的病，未病先防，

既病防变，这叫健康管理，现在到一定年龄之后身体肯定有各种各样的小毛病，不是一个完

全健康的状态了，但是还不致命，不用停机，但是得防止进一步扩展。

那么预测和健康管理是关键的转变，从事后的维修到事前的预判，所以叫管理。那么技术上

的转变逐渐发展，从自动化的维修到智能化的维修，但是我们现在很多企业连自动化维修还

没有做到。这是开放的，基于开放体系结构的事前维修的框架，我也不展开说了，应该是今

年4月份、5月份在中车整个集团在青岛开了一个PHM的会，中车高铁行业上上下下都在

做故障预测健康管理系统的设计研发，未来三年这个东西要使用，现在有的系统已经做的不

错了。

好的企业是把这些模式全都用起来，售后运维的数据统计做好，定量设计做的好，试验考核

做的好，维修保障系统做的好，我们叫综合集成的模式。每一件事解决了不同的问题，所以

真正的可靠性完整的结构是这样的，这些事情全都做到了就是可靠性系统工程就实现了。还

有一个问题，有了实施要素，八个要素，有了四种应用模式，那么怎么判断企业做的好和不

好，我又做了一个研究成果，就是叫做能力成熟度，可靠性系统工程能力成熟度评价，我把

一个企业的可靠性系统工程能力分成了五级，如果大家了解这个软件开发的，软件能力成熟

度是一个道理，我也是测绘仿制那个模型。那么每一个等级表明了企业可靠性系统工程能力

所处不同水平，每一个等级代表了企业改进过程经历的阶段，一个企业要从一开始就能把我

刚才说的全做下来吗？不可能，所以要一步一步来，每一级都有详细的定义，第一级叫已执

行级，开始做可靠性，但是很混乱，概念混乱，工作流程混乱，工作体系混乱，什么都乱，

做没做可靠性？做了，做的怎么样？不知道。我听到过两个企业的领导的对话，类似一个什

么论坛上，但是他们不认识我，我还没上台做报告，他们在底下说你们搞可靠性了吗？说搞

了，你们有北航的学生吗？没有，你没有北航的学生叫什么搞可靠性？我上台把这个笑话给

大家讲了讲。

第一个阶段可靠性工作的效果取决于执行工作的人员素质，已经开展的工作，不能跟产品的

设计试验生产过程相融合，第二个管理级有专人发展可靠性成为专业，并且与设计试验生产

过程相融合，产品专业特性能得到保障，一个项目成功经验可以在组织企业里面的第二个项

目上运行，这叫第二级。第三级叫定义级，你能建立起企业自己的标准，第四级叫定量管理，

你对每一个可靠性系统工程的活动都能够定量打分，第五级是优化持续改进，管理流程上持

续改进。评判模型是分成了十个评价项目，24个评价要点，108个打分点，这是2010年帮

助中航工业定的评价标准，整个集团公司在评价下属企业。

航空是20多个单位完成了评价，是循环的，每年去评一次，目前来讲还没看到他们达到第

三级，还不敢形成自己的标准，只是在干活，明年他们会形成标准，会向第三级去发展，先

要建设两年，有的企业是现建立可靠性专业，这个模型是指导如何把前面八个要素，四种模

式怎么用起来。航空做的很好，也不过是停留在二级水平，我去华为看了一下，他们应该是

在第五级，不一样，从可靠性角度真是不一样。

总结一下就是这张图，中间上面是八个实施要素，下面四个要素模式，体现企业的可靠性做

的好做的差。最后一张片子跟大家说一下未来，未来我的心目中或者我想应该是这个状态，

三个生态圈，一个是制造业企业是牵引可靠性工作的动力，如果风机行业没有这个需求，我

今天不会站到这，那么需求会带来新的不同，更高的质量要求，更强的社会责任，最具有中

国特色的中国制造的产品的使用场景，这个非常非常重要，我再罗嗦一点讲一个小小的案例，

中国的产品，刚才主持人说了要零下40都部署咱们的产品，国外没有的，这种情况太多了，

那么我们的地铁，大家天天坐地铁，地铁轧机最初是西门子给我们提供的，咱们做的不好，

不是做不出来，就是总出故障，西门子的很好，装了，一开始还都挺好，当北京十好全线贯

通的时候也不好使了，大量故障发生，经常卡人，西门子公司也很奇怪，一百多年地铁历史，

轧机怎么到中国不好使了，派人售后服务跟踪，他们先看我们的使用场景，然后发现中国人

太多了，一个一个过轧机的密度是全世界最高的，比如人家是15秒过一个人，我们是15

秒过两个人，频度不一样，他们的软件他们的硬件不适应了，所以就故障了，所以场景在这。

第二个就是学术圈，我们学校里是一个成长的新学科，可靠性从工程走向科学，走向专业，

我们要培养大量的专业人才和做可靠性的更多的基础研究技术研究，国外的可靠性的教授很

羡慕我们，羡慕我们的背景，因为我们有钱吗，我们现在很有钱，我们拿研究项目，他说你

太LOW了，你们确实就是暴发户，我们羡慕你们是因为中国制造业的使用场景跟国外不一

样，那么可靠性的新问题就在中国，你们手上会掌握新的问题，所以你们研究的东西我们根

本都接触不到，未来十年二十年中国的可靠性学科就会走到世界领先了。

第三个圈生产性服务业，十九大报告叫现代化服务业，升级了，这个是创业的乐园，开咨询

公司的，质量可靠性咨询公司的春天、夏天还刚刚开始，所以大家有这个方面的经验了，之

后将来我们还可以创业，继续服务，为企业提供更多的咨询，国外的可靠性咨询公司非常非

常赚钱，人也不多，生存的非常非常好，因为企业是不断的冒出来的，每个新企业都会遇到

这样类似的问题。所以三个生态圈，我们在交互打造一个中国制造业可靠性系统工程的生态

圈，这是未来发展方向和目标。谢谢大家，我就讲这么多。