军工产品的可靠性等六性的策划与设计
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措施 无效 措施 有效 信息 收集 信息 分析 提出改进 措施 对改进措施进行分 析、计算和验证 实施改进 措施
明确“六性”信息收集的时机
• 应在产品整个生命周期中进行“六性”信息的收集，并根 据“六性”信息的特点，明确有关信息可通过哪些工作或 其结果中获得。 • 信息来源主要有：
– 设计过程中的“六性”分析、FMECA等。 – 各类试验。包括测试与装配、湖海试验、环境适应性试验、可靠 性试验等。 – 各类故障。 – 使用信息。
– 组成：设计生产部门代表、管理部门代表、质量部门代表、用户 代表等。 – 职责：
• • • • • • 信息收集和分类 纠正过程跟踪 故障趋势分析 纠正措施实施效果分析 对重大故障、频繁出现的故障进行分析 对悬而未决的问题进行追查
故障报告、分析和纠正措施系统（FRACAS）
• 依据GJB 841-90《故障报告、分析和纠正措施系统》 • 下图是该系统的工作框图示例：
“六性”主要工作
• 依据GJB 9001B-2009《质量管理体系要求》 • 4.1“总要求”：“适用时，组织应建立、实施和保持产 品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适 应性等工作过程。”
“六性”策划
• 依据GJB 9001B-2009《质量管理体系要求》 • 7.1“产品实现的策划”：“组织应确定产品可靠性、维 修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性等要求。”
– 维修时间参数，如平均修复时间（MTTR）、系统平均恢复时间 （MTTRS）、平均预防性维修时间（MPMT）等。 – 维修工时参数，如维修工时率（MR）。 – 测试诊断类参数，如故障检测率（FDR）、故障隔离率（FIR）、 虚警率（FAR）、故障检测隔离时间（FIT）等。
• 定性要求：为使产品维修快速、简便、经济，而对产品设 计、工艺、软件及其他方面提出的要求，一般包括可达性、 互换性与标准化、防差错及识别标志、维修安全、检测诊 断、维修人素工程、零部件可修复性、减少维修内容、降 低维修技能要求等方面。
• 定性要求：一般包括针对装备系统、装备保障性设计、保 障系统及其资源等几方面的非量化要求。
– 装备系统的定性要求主要是指标准化等的原则性要求。 – 装备保障性设计方面的定性要求主要是指可靠性、维修性、测试 性、运输性的定性要求和需要纳入设计的有关保障考虑。 – 保障系统及其资源的定性要求主要是指在规划保障时要考虑、要 遵循的各种原则和约束条件。
保障性要求
• 定量要求：一般分为三类：
– 针对装备系统的系统战备完好性要求，如使用可用度、能执行任 务率等。 – 针对装备的保障性设计特性要求，主要包括可靠性、维修性、测 试性要求，它们由系统战备完好性要求导出，一般用与系统战备 完好性、维修人力和保障资源要求有关的可靠性、维修性、测试 性使用参数描述。 – 针对保障系统及其资源的要求，如平均延误时间、备件利用率等。
•
•
研制阶段
工作项目
输出
确定可靠性要求（101） 确定可靠性工作项目要求（102） 制定可靠性工作计划（202） 方案设计 建立故障审查组（206） 建立故障报告、分析和纠正措施系统（205） 对分承制方的监督和控制（203） 可靠性大纲评审（与方案设计审查同时进行）（204） 建立可靠性模型（301） 可靠性分配（302） 可靠性预计（303） 故障模式、影响及危害性分析（304） 初样机研制 制定可靠性设计准则（308） 元器件、零部件和原材料选择与控制（309） 确定功能测试、包装、贮存、装卸、运输和维修对产品可靠性的影响 （311）
环境适应性要求
• 确定合理的环境适应性要求，并以合理的费用确保装备满 足规定的环境适应性要求。
对“六性”要求进行分配
• 明确产品的组成结构层次，确定进行“六性”要求分配的 最低层次。 • 将“六性”要求按结构层次分配给各组成部分。
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确定“六性”质量管理模式
• 建立项目“六性”质量管理组织，明确其组成和主要工作 职责。
“六性”工作框图
项目策划 项目 策划 阶段 输出 质量保证大纲 技术设计 输出 技术设计报告 设计定型 输出 设计定型文件 六性策划 输出 六性大纲 六性设计 输出 六性设计报告 六性评估 输出 六性评估报告 19个附件之一
项目 设计 阶段
设计 定型 阶段
依据GJB 1362A-2007《军工产品定型程序和要求》
“六性”设计
• 依据GJB 9001B-2009《质量管理体系要求》 • 7.3.1“设计和开发策划”：“运用优化设计和可靠性、 维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等专业工 程技术进行产品设计和开发。” • 7.3.3“设计和开发输出”：“适用时，给出可靠性、维 修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性等设计报 告。” • 7.3.4“设计和开发评审”：“必要时，进行可靠性、维 修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等专题评 审。”
测试性要求
• 定量要求：包括故障检测率、故障隔离率、故障检测时间、 故障隔离时间和虚警率等。 • 定性要求：包括测试可控性、测试观测性和被测单元 （UUT）与测试设备的兼容性等。
安全性要求
• 安全性要求必须与质量管理、可靠性、维修性、人素工程、 健康保障等工作综合权衡与协调，已达到最佳的费用效益。
可靠性鉴定试验报告
可靠性分析评价报告 设计定型审查意见
维修性工作项目
• 依据GJB 368B-2009《装备维修性工作通用规范》（22项）
•
•
•
维修性及其工作项目要求的确定（100系列） • 确定维修性要求（101） • 确定维修性工作项目要求（102） 维修性管理（200系列） • 制定维修性计划（201） • 制定维修性工作计划（202） • • 对承制方、转承制方和供应方的监督和控制（203） • 维修性评审（204） • 建立维修性数据收集、分析和纠正措施系统（205） • 维修性增长管理（206） • 维修性设计与分析（300系列） • 建立维修性模型（301） • 维修性分配（302） • 维修性预计（303）
可靠性工作项目
• 依据GJB 450A-2004《装备可靠性工作通用要求》（32项）
• 可靠性及其工作项目要求的确定（100系列） • 确定可靠性要求（101） • 确定可靠性工作项目要求（102） 可靠性管理（200系列） • 制定可靠性计划（201） • 制定可靠性工作计划（202） • 对承制方、转承制方和供应方的监督和控制（203） • • 可靠性评审（204） • 建立故障报告、分析和纠正措施系统（205） • 建立故障审查组织（206） • 可靠性增长管理（207） 可靠性设计与分析（300系列） • 建立可靠性模型（301） • 可靠性分配（302） • 可靠性预计（303） • • 故障模式、影响及危害性分析（304） • 故障树分析（305） • 潜在分析（306） • 电路容差分析（307） 制定可靠性设计准则（308） 元器件、零部件和原材料选择与控制（309） 确定可靠性关键产品（310） 确定功能测试、包装、贮存、装卸、运输和维修对 产品可靠性的影响（311） • 有限元分析（312） • 耐久性分析（313） 可靠性试验与评价（400系列） • 环境应力筛选（401） • 可靠性研制试验（402） • 可靠性增长试验（403） • 可靠性鉴定试验（404） • 可靠性验收试验（405） • 可靠性分析评价（406） • 寿命试验（407） 使用可靠性评估与改进（500系列） • 使用可靠性信息收集（501） • 使用可靠性评估（502） • 使用可靠性改进（503） • • • •
• 定性要求：对产品设计、工艺、软件及其他方面提出的非 量化要求，如采用成熟技术、简化、冗余和模块化设计等 设计要求、有关元器件使用、降额和热设计方面的要求等。
维修性要求
• 定量要求：反映系统战备完好性、任务成功性、保障费用 和维修人力等目标或约束，体现在保养、预防性维修、修 复性维修和战场抢修等诸方面。参数可分为以下三类：
可靠性大纲
方案设计审查意见
可靠性设计报告
可靠性设计报告评审（与初样机设计审查同时进行）（204）
环境应力筛选试验（401） 正样机研制
初样机设计审查意见
环境应力筛选试验大纲
环境应力筛选试验报告
可靠性鉴定试验大纲
可靠性鉴定试验（404）
设计定型 可靠性分析评价（406） 可靠性设计定型评审（与设计定型审查同时进行）（204）
• • • • •
研制阶段 确定维修性要求（101）
工作项目
输出
确定维修性工作项目要求（102） 制定维修性工作计划（202） 方案设计 建立维修性数据收集、分析和纠正措施系统（205） 对分承制方的监督和控制（203） 维修性大纲评审（与方案设计审查同时进行）（204） 建立维修性模型（301） 维修性分配（302） 维修性预计（303） 样机研制 故障模式及影响分析——维修性信息（304） 制定维修性设计准则（307） 维修性设计报告评审（与初样机设计审查同时进行）（204） 维修性分析评价（403） 设计定型 维修性设计定型评审（与设计定型审查同时进行）（204） 设计定型审查意见 初样机设计审查意见 维修性分析评价报告 维修性设计报告 方案设计审查意见 维修性大纲
2 “六性”策划
“六性”策划
• 依据GJB 9001B-2009《质量管理体系要求》 • 7.1“产品实现的策划”：“组织应确定产品可靠性、维 修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性等要求。”
“六性”策划
• 工作重点：确定“六性”要求 • 输出：“六性”大纲 • 工作内容：
确定“六性”要求 确定“六性”质量管理模式 确定“六性”工作项目 编制“六性”大纲
“六性”策划与设计
主要内容
• • • • 1 2 3 4 “六性”概念及工作内容 “六性”策划 可靠性设计 “六性”设计
1 “六性”概念及工作内容
“六性”概念
• 依据GJB 451A-2005《可靠性维修性保障性术语》 • 可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功 能的能力。 • 维修性：产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程 序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能力。 • 保障性：装备的设计特性和计划的保障资源满足平时战备完 好性和战时利用率要求的能力。 • 测试性：产品能及时并准确地确定其状态（可工作、不可工 作或性能下降），并隔离其内部故障的能力。 • 安全性：产品所具有的不导致人员伤亡、系统毁坏、重大财 产损失或不危及人员健康和环境的能力。 • 环境适应性：装备在其寿命期预计可能遇到的各种环境的作 用下能实现其所有预定功能、性能和（或）不被破坏的能力。
对分承制方的监督和控制
• 在合同中对分承制方提出“六性”定量与定性要求。 • 要求分承制方按照“六性”大纲制定的工作计划执行，并 对其工作实施监督和检查。 • 参加分承制方的“六性”评审。 • 对分承制方的产品故障分析和纠正措施进行评审和监督。
确定“六性”工作项目
• 选择和确定“六性”工作项目，以可接受的寿命周期费用， 实现规定的“六性”要求。 • 根据项目“六性”要求，可以增加工作项目。 • 确定完成每项“六性”工作项目所需资源与完成时间。 • 确定每项工作项目的输出。
确定“六性”要求
• “六性”要求包括定量要求和定性要求。 • 依据研制总要求、研制合同或相关文件。 • 依据GJB 1909A-2009《装备可靠性维修性保障性要求论证》 等对项目“六性”的定量与定性要求进行补充。
可靠性要求
• 定量要求：通常包括基本可靠性要求和任务可靠性要求。
– 基本可靠性：产品在规定的条件下，规定的时间内，无故障工作 的能力。常见参数如平均故障前时间（MTTF）（不可修复产品）、 平均故障间隔时间（MTBF）（可修复产品）等。 – 任务可靠性：产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。常 见参数如平均严重故障间隔时间（MTBCF）、任务可靠度（R(t)） 等。
故障模式及影响分析——维修性信息（304） 维修性分析（305） 抢修性分析（306） 制定维修性设计准则（307） 为详细的维修保障计划和保障性分析准备输入 （308） 维修性试验与评价（400系列） • 维修性核查（401） • 维修性验证（402） • 维修性分析评价（403） 使用期间维修性评价与改进（500系列） • 使用期间维修性信息收集（501） • 使用期间维修性评价（502） • 使用期间维修性改进（503）
明确“六性”信息收集的时机
• 应在产品整个生命周期中进行“六性”信息的收集，并根 据“六性”信息的特点，明确有关信息可通过哪些工作或 其结果中获得。 • 信息来源主要有：
– 设计过程中的“六性”分析、FMECA等。 – 各类试验。包括测试与装配、湖海试验、环境适应性试验、可靠 性试验等。 – 各类故障。 – 使用信息。
– 组成：设计生产部门代表、管理部门代表、质量部门代表、用户 代表等。 – 职责：
• • • • • • 信息收集和分类 纠正过程跟踪 故障趋势分析 纠正措施实施效果分析 对重大故障、频繁出现的故障进行分析 对悬而未决的问题进行追查
故障报告、分析和纠正措施系统（FRACAS）
• 依据GJB 841-90《故障报告、分析和纠正措施系统》 • 下图是该系统的工作框图示例：
“六性”主要工作
• 依据GJB 9001B-2009《质量管理体系要求》 • 4.1“总要求”：“适用时，组织应建立、实施和保持产 品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适 应性等工作过程。”
“六性”策划
• 依据GJB 9001B-2009《质量管理体系要求》 • 7.1“产品实现的策划”：“组织应确定产品可靠性、维 修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性等要求。”
– 维修时间参数，如平均修复时间（MTTR）、系统平均恢复时间 （MTTRS）、平均预防性维修时间（MPMT）等。 – 维修工时参数，如维修工时率（MR）。 – 测试诊断类参数，如故障检测率（FDR）、故障隔离率（FIR）、 虚警率（FAR）、故障检测隔离时间（FIT）等。
• 定性要求：为使产品维修快速、简便、经济，而对产品设 计、工艺、软件及其他方面提出的要求，一般包括可达性、 互换性与标准化、防差错及识别标志、维修安全、检测诊 断、维修人素工程、零部件可修复性、减少维修内容、降 低维修技能要求等方面。
• 定性要求：一般包括针对装备系统、装备保障性设计、保 障系统及其资源等几方面的非量化要求。
– 装备系统的定性要求主要是指标准化等的原则性要求。 – 装备保障性设计方面的定性要求主要是指可靠性、维修性、测试 性、运输性的定性要求和需要纳入设计的有关保障考虑。 – 保障系统及其资源的定性要求主要是指在规划保障时要考虑、要 遵循的各种原则和约束条件。
保障性要求
• 定量要求：一般分为三类：
– 针对装备系统的系统战备完好性要求，如使用可用度、能执行任 务率等。 – 针对装备的保障性设计特性要求，主要包括可靠性、维修性、测 试性要求，它们由系统战备完好性要求导出，一般用与系统战备 完好性、维修人力和保障资源要求有关的可靠性、维修性、测试 性使用参数描述。 – 针对保障系统及其资源的要求，如平均延误时间、备件利用率等。
•
•
研制阶段
工作项目
输出
确定可靠性要求（101） 确定可靠性工作项目要求（102） 制定可靠性工作计划（202） 方案设计 建立故障审查组（206） 建立故障报告、分析和纠正措施系统（205） 对分承制方的监督和控制（203） 可靠性大纲评审（与方案设计审查同时进行）（204） 建立可靠性模型（301） 可靠性分配（302） 可靠性预计（303） 故障模式、影响及危害性分析（304） 初样机研制 制定可靠性设计准则（308） 元器件、零部件和原材料选择与控制（309） 确定功能测试、包装、贮存、装卸、运输和维修对产品可靠性的影响 （311）
环境适应性要求
• 确定合理的环境适应性要求，并以合理的费用确保装备满 足规定的环境适应性要求。
对“六性”要求进行分配
• 明确产品的组成结构层次，确定进行“六性”要求分配的 最低层次。 • 将“六性”要求按结构层次分配给各组成部分。
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确定“六性”质量管理模式
• 建立项目“六性”质量管理组织，明确其组成和主要工作 职责。
“六性”工作框图
项目策划 项目 策划 阶段 输出 质量保证大纲 技术设计 输出 技术设计报告 设计定型 输出 设计定型文件 六性策划 输出 六性大纲 六性设计 输出 六性设计报告 六性评估 输出 六性评估报告 19个附件之一
项目 设计 阶段
设计 定型 阶段
依据GJB 1362A-2007《军工产品定型程序和要求》
“六性”设计
• 依据GJB 9001B-2009《质量管理体系要求》 • 7.3.1“设计和开发策划”：“运用优化设计和可靠性、 维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等专业工 程技术进行产品设计和开发。” • 7.3.3“设计和开发输出”：“适用时，给出可靠性、维 修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性等设计报 告。” • 7.3.4“设计和开发评审”：“必要时，进行可靠性、维 修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等专题评 审。”
测试性要求
• 定量要求：包括故障检测率、故障隔离率、故障检测时间、 故障隔离时间和虚警率等。 • 定性要求：包括测试可控性、测试观测性和被测单元 （UUT）与测试设备的兼容性等。
安全性要求
• 安全性要求必须与质量管理、可靠性、维修性、人素工程、 健康保障等工作综合权衡与协调，已达到最佳的费用效益。
可靠性鉴定试验报告
可靠性分析评价报告 设计定型审查意见
维修性工作项目
• 依据GJB 368B-2009《装备维修性工作通用规范》（22项）
•
•
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维修性及其工作项目要求的确定（100系列） • 确定维修性要求（101） • 确定维修性工作项目要求（102） 维修性管理（200系列） • 制定维修性计划（201） • 制定维修性工作计划（202） • • 对承制方、转承制方和供应方的监督和控制（203） • 维修性评审（204） • 建立维修性数据收集、分析和纠正措施系统（205） • 维修性增长管理（206） • 维修性设计与分析（300系列） • 建立维修性模型（301） • 维修性分配（302） • 维修性预计（303）
可靠性工作项目
• 依据GJB 450A-2004《装备可靠性工作通用要求》（32项）
• 可靠性及其工作项目要求的确定（100系列） • 确定可靠性要求（101） • 确定可靠性工作项目要求（102） 可靠性管理（200系列） • 制定可靠性计划（201） • 制定可靠性工作计划（202） • 对承制方、转承制方和供应方的监督和控制（203） • • 可靠性评审（204） • 建立故障报告、分析和纠正措施系统（205） • 建立故障审查组织（206） • 可靠性增长管理（207） 可靠性设计与分析（300系列） • 建立可靠性模型（301） • 可靠性分配（302） • 可靠性预计（303） • • 故障模式、影响及危害性分析（304） • 故障树分析（305） • 潜在分析（306） • 电路容差分析（307） 制定可靠性设计准则（308） 元器件、零部件和原材料选择与控制（309） 确定可靠性关键产品（310） 确定功能测试、包装、贮存、装卸、运输和维修对 产品可靠性的影响（311） • 有限元分析（312） • 耐久性分析（313） 可靠性试验与评价（400系列） • 环境应力筛选（401） • 可靠性研制试验（402） • 可靠性增长试验（403） • 可靠性鉴定试验（404） • 可靠性验收试验（405） • 可靠性分析评价（406） • 寿命试验（407） 使用可靠性评估与改进（500系列） • 使用可靠性信息收集（501） • 使用可靠性评估（502） • 使用可靠性改进（503） • • • •
• 定性要求：对产品设计、工艺、软件及其他方面提出的非 量化要求，如采用成熟技术、简化、冗余和模块化设计等 设计要求、有关元器件使用、降额和热设计方面的要求等。
维修性要求
• 定量要求：反映系统战备完好性、任务成功性、保障费用 和维修人力等目标或约束，体现在保养、预防性维修、修 复性维修和战场抢修等诸方面。参数可分为以下三类：
可靠性大纲
方案设计审查意见
可靠性设计报告
可靠性设计报告评审（与初样机设计审查同时进行）（204）
环境应力筛选试验（401） 正样机研制
初样机设计审查意见
环境应力筛选试验大纲
环境应力筛选试验报告
可靠性鉴定试验大纲
可靠性鉴定试验（404）
设计定型 可靠性分析评价（406） 可靠性设计定型评审（与设计定型审查同时进行）（204）
• • • • •
研制阶段 确定维修性要求（101）
工作项目
输出
确定维修性工作项目要求（102） 制定维修性工作计划（202） 方案设计 建立维修性数据收集、分析和纠正措施系统（205） 对分承制方的监督和控制（203） 维修性大纲评审（与方案设计审查同时进行）（204） 建立维修性模型（301） 维修性分配（302） 维修性预计（303） 样机研制 故障模式及影响分析——维修性信息（304） 制定维修性设计准则（307） 维修性设计报告评审（与初样机设计审查同时进行）（204） 维修性分析评价（403） 设计定型 维修性设计定型评审（与设计定型审查同时进行）（204） 设计定型审查意见 初样机设计审查意见 维修性分析评价报告 维修性设计报告 方案设计审查意见 维修性大纲
2 “六性”策划
“六性”策划
• 依据GJB 9001B-2009《质量管理体系要求》 • 7.1“产品实现的策划”：“组织应确定产品可靠性、维 修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性等要求。”
“六性”策划
• 工作重点：确定“六性”要求 • 输出：“六性”大纲 • 工作内容：
确定“六性”要求 确定“六性”质量管理模式 确定“六性”工作项目 编制“六性”大纲
“六性”策划与设计
主要内容
• • • • 1 2 3 4 “六性”概念及工作内容 “六性”策划 可靠性设计 “六性”设计
1 “六性”概念及工作内容
“六性”概念
• 依据GJB 451A-2005《可靠性维修性保障性术语》 • 可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功 能的能力。 • 维修性：产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程 序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能力。 • 保障性：装备的设计特性和计划的保障资源满足平时战备完 好性和战时利用率要求的能力。 • 测试性：产品能及时并准确地确定其状态（可工作、不可工 作或性能下降），并隔离其内部故障的能力。 • 安全性：产品所具有的不导致人员伤亡、系统毁坏、重大财 产损失或不危及人员健康和环境的能力。 • 环境适应性：装备在其寿命期预计可能遇到的各种环境的作 用下能实现其所有预定功能、性能和（或）不被破坏的能力。
对分承制方的监督和控制
• 在合同中对分承制方提出“六性”定量与定性要求。 • 要求分承制方按照“六性”大纲制定的工作计划执行，并 对其工作实施监督和检查。 • 参加分承制方的“六性”评审。 • 对分承制方的产品故障分析和纠正措施进行评审和监督。
确定“六性”工作项目
• 选择和确定“六性”工作项目，以可接受的寿命周期费用， 实现规定的“六性”要求。 • 根据项目“六性”要求，可以增加工作项目。 • 确定完成每项“六性”工作项目所需资源与完成时间。 • 确定每项工作项目的输出。
确定“六性”要求
• “六性”要求包括定量要求和定性要求。 • 依据研制总要求、研制合同或相关文件。 • 依据GJB 1909A-2009《装备可靠性维修性保障性要求论证》 等对项目“六性”的定量与定性要求进行补充。
可靠性要求
• 定量要求：通常包括基本可靠性要求和任务可靠性要求。
– 基本可靠性：产品在规定的条件下，规定的时间内，无故障工作 的能力。常见参数如平均故障前时间（MTTF）（不可修复产品）、 平均故障间隔时间（MTBF）（可修复产品）等。 – 任务可靠性：产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。常 见参数如平均严重故障间隔时间（MTBCF）、任务可靠度（R(t)） 等。
故障模式及影响分析——维修性信息（304） 维修性分析（305） 抢修性分析（306） 制定维修性设计准则（307） 为详细的维修保障计划和保障性分析准备输入 （308） 维修性试验与评价（400系列） • 维修性核查（401） • 维修性验证（402） • 维修性分析评价（403） 使用期间维修性评价与改进（500系列） • 使用期间维修性信息收集（501） • 使用期间维修性评价（502） • 使用期间维修性改进（503）