空空導(dǎo)彈防差錯(cuò)設(shè)計(jì)技術(shù)研究

王 偉

（中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院，河南 洛陽(yáng) 471009）

空空導(dǎo)彈防差錯(cuò)設(shè)計(jì)技術(shù)研究

王 偉

（中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院，河南 洛陽(yáng) 471009）

從空空導(dǎo)彈維修性設(shè)計(jì)的角度著手，提出了進(jìn)行防差錯(cuò)設(shè)計(jì)的必要性，分析了產(chǎn)生差錯(cuò)的各種人為因素，詳細(xì)介紹了空空導(dǎo)彈設(shè)計(jì)中的防差錯(cuò)技術(shù)。

空空導(dǎo)彈；維修性設(shè)計(jì)；人為因素；防差錯(cuò)

當(dāng)空空導(dǎo)彈系統(tǒng)在使用過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)當(dāng)能夠快速修復(fù)，這就要求必須通過(guò)設(shè)計(jì)使系統(tǒng)和產(chǎn)品具有良好的維修性。裝備的維修性如何，能否在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成維修，在戰(zhàn)前影響裝備的戰(zhàn)備完好性或可用性，在作戰(zhàn)或使用過(guò)程中，則影響任務(wù)成功率。因此，維修性設(shè)計(jì)，是空空導(dǎo)彈研制過(guò)程中一個(gè)非常重要的設(shè)計(jì)過(guò)程，而人為因素對(duì)維修性的影響，也是維修性設(shè)計(jì)中必須考慮的重要環(huán)節(jié)。準(zhǔn)確分析及找出維修中發(fā)生人為差錯(cuò)的真正原因，進(jìn)行防差錯(cuò)技術(shù)研究，對(duì)于提高人的可靠性，有效防范和控制維修差錯(cuò)的再次出現(xiàn)，保障空空導(dǎo)彈的戰(zhàn)備完好性，具有重要的指導(dǎo)意義。

1 人為因素和人為差錯(cuò)

任何設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配、使用、日常維護(hù)、維修都是需要人來(lái)參與的，空空導(dǎo)彈也是這樣，而且由于空空導(dǎo)彈屬于一次性使用的成敗型產(chǎn)品，掛飛、自主飛等階段無(wú)法維修，且在其壽命周期的絕大部分時(shí)間內(nèi)處于貯存和待命狀態(tài)，因此，必須保證空空導(dǎo)彈具有很高的工作可靠性和良好的維修性。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，航空業(yè)因?yàn)槿说囊蛩兀ㄓ捎谌藶椴铄e(cuò)或人的表現(xiàn)不佳）所導(dǎo)致的與維修有關(guān)的事故呈明顯上升趨勢(shì)；據(jù)資料介紹，電子設(shè)備的故障大約有50%～70%是由人引發(fā)的，而飛機(jī)和導(dǎo)彈系統(tǒng)由人引發(fā)的故障分別占故障的60%～70%和20%～53%；美國(guó)曾對(duì)7.5萬(wàn)個(gè)傷亡事故進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)人的因素占88%，所以，在著名的“波多斯基原則”中有這樣的論述：“沒(méi)有任何不可靠的產(chǎn)品，只有生產(chǎn)不可靠產(chǎn)品的人” 。

作為空空導(dǎo)彈研制人員，在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)研制過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)自己所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品中各種人為因素和會(huì)引發(fā)的人為差錯(cuò)，進(jìn)行綜合分析，以人的因素為基本點(diǎn)，通過(guò)對(duì)事故案例、設(shè)備和環(huán)境進(jìn)行分析，深入研究其與人的生理、心理及行為之間的相互關(guān)系，從而找出預(yù)防事故、避免人為差錯(cuò)的辦法，消除產(chǎn)品薄弱環(huán)節(jié)，提高維修性設(shè)計(jì)水平。

一般情況下，人能夠在不同條件和環(huán)境下正確接受、識(shí)別、分析、判斷外部信息，支配自己的行動(dòng)，完成既定任務(wù)。但是，在特殊情況下，由于存在不確定因素，人難免會(huì)錯(cuò)誤地接受、識(shí)別、分析和判斷信息，產(chǎn)生了錯(cuò)誤行動(dòng)，即人為差錯(cuò)。

人為差錯(cuò)通常有以下表現(xiàn)形式：忘了做某項(xiàng)工作（疏忽）；做了某項(xiàng)不要求做的工作（多余）；未按要求完成某項(xiàng)工作（粗糙）；未按順序完成某項(xiàng)工作（顛倒）；未按規(guī)定時(shí)間完成某項(xiàng)工作（延誤或提前）；對(duì)意外事件反應(yīng)不當(dāng)（遲鈍）。

2 空空導(dǎo)彈設(shè)計(jì)中的人為因素分析

在分析空空導(dǎo)彈設(shè)計(jì)中的人為因素之前，首先要確定，研制人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中需要考慮哪些人為因素。

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般對(duì)工藝、加工和用戶(hù)這3個(gè)過(guò)程的人為因素考慮較多，往往對(duì)裝配和維護(hù)維修人員考慮不足，這是目前空空導(dǎo)彈設(shè)計(jì)，尤其是維修性設(shè)計(jì)方面存在的薄弱環(huán)節(jié)。一方面是設(shè)計(jì)人員的認(rèn)識(shí)不足，另一方面就是對(duì)空空導(dǎo)彈人為因素和人為差錯(cuò)缺乏相應(yīng)的技術(shù)研究。

空空導(dǎo)彈裝配、使用、維護(hù)過(guò)程中，涉及的因素有5種：人、產(chǎn)品、工具、操作規(guī)范和環(huán)境，導(dǎo)致產(chǎn)生人為差錯(cuò)的因素也是這些。以下對(duì)這5個(gè)因素逐一進(jìn)行分析。

2.1 人的因素

人的因素包括生理、心理和訓(xùn)練3個(gè)方面。

生理因素包括苦悶、厭倦、疲勞患病、傷痛、醉酒等，當(dāng)人體處于“不適”的生理狀態(tài)或使用藥物時(shí)，就會(huì)造成注意力不集中，對(duì)事物的判斷力減弱，造成人為差錯(cuò)。

心理因素包括認(rèn)識(shí)能力、情感、意志力、個(gè)性?xún)A向等。認(rèn)識(shí)能力強(qiáng)、意志力強(qiáng)的人，就會(huì)具有良好的判斷力，不易造成人為差錯(cuò)；具有較高的抱負(fù)、較強(qiáng)的責(zé)任心及較高的職業(yè)道德水平的人，也不易發(fā)生人為差錯(cuò)；人的情感（如各種意外的打擊或驚喜）對(duì)人的行為有很大影響，工作中情感的起伏不定也是產(chǎn)生人為差錯(cuò)的一個(gè)重要原因。

訓(xùn)練因素包括熟練性、經(jīng)驗(yàn)性、技巧性等。經(jīng)過(guò)訓(xùn)練，可以大幅提高人的技巧、熟練程度、操作經(jīng)驗(yàn)，從而造成人為差錯(cuò)的大幅減少。

2.2 產(chǎn)品因素

產(chǎn)品因素是指空空導(dǎo)彈產(chǎn)品的防差錯(cuò)設(shè)計(jì)不合理，機(jī)械電氣接口、緊固件、連接件、維修測(cè)試窗口、各種標(biāo)識(shí)指示等設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮到人員操作會(huì)出錯(cuò)的可能。如并排設(shè)計(jì)了兩個(gè)外形相似的接口，標(biāo)識(shí)又不清楚，極易造成人為差錯(cuò)；結(jié)構(gòu)件安裝位置對(duì)稱(chēng)，安裝時(shí)正反（或左右）皆可裝上，易造成人為差錯(cuò)；操作指示或標(biāo)識(shí)意義表達(dá)不清，易造成理解錯(cuò)誤，產(chǎn)生操作失誤。

2.3 工具因素

工具因素是指在空空導(dǎo)彈裝配、使用、維護(hù)過(guò)程中，使用的各種通用專(zhuān)用工具、設(shè)備、儀器、輔料等。如果種類(lèi)繁多、外形相似、接口不易區(qū)分、標(biāo)識(shí)不清晰明確，會(huì)出現(xiàn)混淆使用、產(chǎn)生人為差錯(cuò)的可能，人為差錯(cuò)的結(jié)果輕的會(huì)造成工作的延遲，設(shè)備工具的損壞，嚴(yán)重的會(huì)損害產(chǎn)品，甚至危及人身安全。

2.4 操作規(guī)范的因素

空空導(dǎo)彈裝配、使用、維護(hù)過(guò)程中均制定有詳細(xì)的操作規(guī)范，原則上嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范應(yīng)該可以避免差錯(cuò)，但是操作規(guī)范本身是由人制定的，客觀上會(huì)存在錯(cuò)誤或缺陷，導(dǎo)致執(zhí)行過(guò)程中產(chǎn)生人為差錯(cuò)。常見(jiàn)的有：用詞不當(dāng)，專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)多，理解困難；操作過(guò)程描述不清晰明確，易造成理解錯(cuò)誤；內(nèi)容冗長(zhǎng)，語(yǔ)言不簡(jiǎn)潔，讀起來(lái)易使人產(chǎn)生疲憊；未隨設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用階段產(chǎn)品的改進(jìn)而進(jìn)行修改完善，導(dǎo)致操作錯(cuò)誤等。

2.5 環(huán)境因素

環(huán)境因素包括工作場(chǎng)所的設(shè)計(jì)布局、照明、溫度、濕度、噪音、振動(dòng)、粉塵、氣味及色彩等。人處于較差的環(huán)境中工作易產(chǎn)生疲勞、厭倦、傷痛，嘈雜的環(huán)境影響人的判斷能力，噪音大的環(huán)境使人煩躁不安，這些都大大增加了出現(xiàn)人為差錯(cuò)的可能性?？湛諏?dǎo)彈的裝配、使用、維護(hù)環(huán)境相對(duì)來(lái)講還是比較理想，但是仍有不足，如導(dǎo)彈艙段殼體內(nèi)空間緊湊，零件安裝較為繁瑣，局部照明條件差，易使人疲憊；電裝過(guò)程中涂覆、灌封、密封等化學(xué)輔料的氣味易使人產(chǎn)生不適等。

3 空空導(dǎo)彈的防差錯(cuò)設(shè)計(jì)

通過(guò)以上分析，只要采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)措施，就可以提高人的可靠性，減少人為差錯(cuò)的發(fā)生。作為空空導(dǎo)彈設(shè)計(jì)人員，在確定了自己設(shè)計(jì)產(chǎn)品所面對(duì)的人（除了工藝、加工和用戶(hù)，還有裝配和維修人員）以后，應(yīng)當(dāng)有針對(duì)性地采取各種防差錯(cuò)設(shè)計(jì)技術(shù)，確保產(chǎn)品具有良好的維修性。

防差錯(cuò)技術(shù)的基本原則：“錯(cuò)不了”、“不會(huì)錯(cuò)”、“不怕錯(cuò)”。所謂“錯(cuò)不了”，就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)使維修作業(yè)不可能發(fā)生差錯(cuò)，比如零件裝錯(cuò)了就裝不進(jìn)去，漏裝、漏檢或漏掉某個(gè)關(guān)鍵步驟就進(jìn)行不下去，發(fā)生差錯(cuò)立即就能發(fā)現(xiàn)，從根本上消除這些人為差錯(cuò)；所謂“不會(huì)錯(cuò)”，就是設(shè)計(jì)應(yīng)保證按照一般習(xí)慣去操作不會(huì)出錯(cuò)，比如螺紋旋向右旋為緊，左旋為松；所謂“不怕錯(cuò)”，就是設(shè)計(jì)時(shí)采取各種容錯(cuò)技術(shù)，使某些安裝差錯(cuò)、調(diào)整不當(dāng)?shù)炔恢劣谠斐蓢?yán)重的事故。

針對(duì)空空導(dǎo)彈研制過(guò)程中暴露出來(lái)的一些薄弱環(huán)節(jié)，本文在以下幾個(gè)方面進(jìn)行著重介紹。

3.1 電連接器的防差錯(cuò)設(shè)計(jì)

在空空導(dǎo)彈裝配及維修過(guò)程中常需要拆裝連接電纜和電連接器，它們的防差錯(cuò)設(shè)計(jì)是空空導(dǎo)彈維修性設(shè)計(jì)一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。一般來(lái)說(shuō)，相鄰部位有兩個(gè)以上電連接器或插座時(shí)，不能設(shè)計(jì)成一樣的，在外觀和連接方式上必須要有明顯的區(qū)分；從安全性考慮，電源應(yīng)為插座或孔，負(fù)載為插頭或插針；多芯的插頭或插座，應(yīng)采用梯形外殼，插針或插孔的排列不要左右對(duì)稱(chēng)。

尤其需要注意的是，在選擇電連接器時(shí)，應(yīng)選擇外殼結(jié)實(shí)耐用的，操作部位可視性、可達(dá)性要良好，一定要避免那種會(huì)促使操作人員疲勞的設(shè)計(jì)。

3.2 緊固件的防差錯(cuò)設(shè)計(jì)

緊固件的防差錯(cuò)設(shè)計(jì)往往是空空導(dǎo)彈設(shè)計(jì)人員容易忽視的一個(gè)環(huán)節(jié)。導(dǎo)彈上使用的緊固件數(shù)量和種類(lèi)是很多的，裝配和維修人員操作也是最頻繁的，緊固件防差錯(cuò)設(shè)計(jì)不足會(huì)產(chǎn)生重大隱患。

維修性設(shè)計(jì)要求盡量減少緊固件的數(shù)量和種類(lèi)，而設(shè)計(jì)人員一般從可靠性考慮，希望能多設(shè)置一些固定點(diǎn)，這就需要進(jìn)行權(quán)衡，緊固件不是越多越好。緊固件種類(lèi)和規(guī)格多，維修工具也就增加，會(huì)增大操作人員的工作強(qiáng)度。相鄰位置使用不同螺紋的螺釘，應(yīng)保證其螺紋直徑有所區(qū)別，同一位置必須防止因使用長(zhǎng)度不同、螺紋直徑相同的螺釘而損壞零件。使用螺母時(shí)應(yīng)考慮可視性、可達(dá)性，防止拆卸后螺母會(huì)掉入關(guān)鍵部位產(chǎn)生事故隱患。進(jìn)行緊固件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮在保證性能要求的基礎(chǔ)上，盡量減小裝配和維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、縮短裝配和維修時(shí)間。

3.3 識(shí)別標(biāo)志設(shè)計(jì)

在導(dǎo)彈各電子部件電裝階段，元器件管腳、多芯電纜的走線(xiàn)焊接過(guò)程，極易出現(xiàn)人為差錯(cuò)，因此，必須多考慮裝配中的識(shí)別標(biāo)志設(shè)計(jì)。

識(shí)別標(biāo)志設(shè)計(jì)應(yīng)做到：標(biāo)志準(zhǔn)確，不會(huì)產(chǎn)生不正確的理解；同類(lèi)標(biāo)志的位置在整個(gè)產(chǎn)品中盡可能統(tǒng)一；應(yīng)保證標(biāo)志的耐久性，根據(jù)不同的需要選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)記方法；標(biāo)志應(yīng)簡(jiǎn)單易懂，避免使用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)；必要時(shí)可使用顏色、圖形等方式加以補(bǔ)充。

識(shí)別標(biāo)志的位置很重要，應(yīng)把標(biāo)志的位置安排在觀察者從正?；蝾A(yù)期觀察點(diǎn)看得見(jiàn)的地方，不應(yīng)要求觀察者采取一種不正常的姿勢(shì)才看得到。標(biāo)志的底色與周?chē)咨珣?yīng)形成明顯的對(duì)比，標(biāo)志內(nèi)容與底色顏色搭配應(yīng)進(jìn)行選擇，以獲得最好的易讀性，還應(yīng)考慮色弱操作者的情況。

3.4 使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)

使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)規(guī)范了導(dǎo)彈在交付用戶(hù)以后的使用、維修操作規(guī)程，是避免或減少用戶(hù)使用維護(hù)過(guò)程中發(fā)生人為差錯(cuò)，提高導(dǎo)彈可靠性的重要因素。設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)重視不夠，經(jīng)常按設(shè)計(jì)方案的思路和語(yǔ)法來(lái)寫(xiě)，用詞模糊，范圍界定不清，會(huì)使用戶(hù)產(chǎn)生歧義，容易造成人為差錯(cuò)。

說(shuō)明書(shū)應(yīng)站在用戶(hù)使用產(chǎn)品的角度編寫(xiě)，通俗易懂，盡量避免或減少使用專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，多使用示意圖說(shuō)明，避免大段內(nèi)容冗長(zhǎng)的文字描述，降低對(duì)用戶(hù)技術(shù)素質(zhì)的要求。

說(shuō)明書(shū)內(nèi)容要簡(jiǎn)明扼要，重點(diǎn)要突出，為清楚起見(jiàn)，最好使用動(dòng)詞主動(dòng)態(tài)，不使用被動(dòng)態(tài)，例如應(yīng)采用“斷開(kāi)電源”，不應(yīng)采用“使電源被斷開(kāi)”；要求果斷有力而不軟弱，例如應(yīng)采用“不許拆掉安全保護(hù)裝置”，不應(yīng)采用“安全保護(hù)裝置不應(yīng)被拆掉”；表述應(yīng)直接了當(dāng)而不委婉，例如應(yīng)表述為“按下急停按鈕”，不應(yīng)表述為“操作者按下設(shè)備上的急停按鈕”。

對(duì)于易產(chǎn)生差錯(cuò)、發(fā)生安全事故的地方，應(yīng)在說(shuō)明書(shū)中重點(diǎn)突出，設(shè)置警告標(biāo)識(shí)，警告的內(nèi)容應(yīng)用較大的字號(hào)或不同的字體表示，或用特殊符號(hào)或顏色來(lái)強(qiáng)調(diào)。

此外，隨著產(chǎn)品的不斷改進(jìn)完善，說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容也要相應(yīng)完善，避免其內(nèi)容與產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)不一致的現(xiàn)象，如測(cè)試軟件升級(jí)后說(shuō)明書(shū)上的測(cè)試流程和界面圖也要及時(shí)改進(jìn)，避免用戶(hù)操作失誤。

4 結(jié)論

產(chǎn)生人為差錯(cuò)的各種因素很多，空空導(dǎo)彈設(shè)計(jì)人員要了解這些因素，從中找出與產(chǎn)品設(shè)計(jì)有關(guān)的，進(jìn)行分析研究；而且還需要進(jìn)行換位思考，從裝配、維修人員和用戶(hù)的角度，去檢查自己所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，是否具有良好的防差錯(cuò)性能，只有這樣，才能提高自己的設(shè)計(jì)水平，設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的、易于維護(hù)的空空導(dǎo)彈，滿(mǎn)足國(guó)防建設(shè)的需要。

[1] 甘茂治. 維修性設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[M]. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1995.

[2] GJB/Z 91-1997 維修性設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)[S].

[3] 張彤. 提高人的可靠性減少維修人為差錯(cuò)方法研究[J]. 中國(guó)民航學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，22（6）：80-82.

[4] 李勇. 車(chē)輛工裝設(shè)備維修人為差錯(cuò)的原因分析與對(duì)策探討研究[J]. 上海鐵道科技，2008（3）：121-122.

（編輯：勞邊）

F273.1

C

1003–6660（2015）04–0046–03

10.13237/j.cnki.asq.2015.04.013

2015-03-25