元件、產(chǎn)品、系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)、在一定條件下無故障地執(zhí)行指定功能的能力或可能性�？赏ㄟ^可靠度、失效率、平均無故障間隔產(chǎn)品可靠性

簡介

　　根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB-6583的規(guī)定，環(huán)境可靠性是指：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的功能的能力。產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、應(yīng)用過程中，不斷經(jīng)受自身及外界氣候環(huán)境及機(jī)械環(huán)境的影響，而仍需要能夠正常工作，這就需要以試驗(yàn)設(shè)備對其進(jìn)行驗(yàn)證，這個(gè)驗(yàn)證基本分為研發(fā)試驗(yàn)、試產(chǎn)試驗(yàn)、量產(chǎn)抽檢三個(gè)部分。

　　一般所說的“可靠性”指的是“可信賴的”或“可信任的”。我們說一個(gè)人是可靠的，就是說這個(gè)人是說得到做得到的人，而一個(gè)不可靠的人是一個(gè)不一定能說得到做得到的人，是否能做到要取決于這個(gè)人的意志、才能和機(jī)會(huì)。同樣，一臺(tái)儀器設(shè)備，當(dāng)人們要求它工作時(shí)，它就能工作，則說它是可靠的；而當(dāng)人們要求它工作時(shí)，它有時(shí)工作，有時(shí)不工作，則稱它是不可靠的。

　　對產(chǎn)品而言，可靠性越高就越好。可靠性高的產(chǎn)品，可以長時(shí)間正常工作（這正是所有消費(fèi)者需要得到的）；從專業(yè)術(shù)語上來說，就是產(chǎn)品的可靠性越高，產(chǎn)品可以無故障工作的時(shí)間就越長。　

　　簡單的說，狹義的“可靠性”是產(chǎn)品在使用期間沒有發(fā)生故障的性質(zhì)。例如一次性注射器，在使用的時(shí)間內(nèi)沒有發(fā)生故障，就認(rèn)為是可靠的；再如某些一旦發(fā)生故障就不能再次使用的產(chǎn)品，日光燈管就是這類型的產(chǎn)品，一般損壞了只能更換新的。

　　從廣義上講，“可靠性”是指使用者對產(chǎn)品的滿意程度或?qū)ζ髽I(yè)的信賴程度。而這種滿意程度或信賴程度是從主觀上來判定的。為了對產(chǎn)品可靠性做出具體和定量的判斷，可將產(chǎn)品可靠性可以定義為在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，元器件（產(chǎn)品）、設(shè)備或者系統(tǒng)穩(wěn)定完成功能的程度或性質(zhì)。例如，汽車在使用過程中，當(dāng)某個(gè)零件發(fā)生了故障，經(jīng)過修理后仍然能夠繼續(xù)駕駛。

　　產(chǎn)品實(shí)際使用的可靠性叫做工作可靠性。工作可靠性又可分為固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造者必須確立的可靠性，即按照可靠性規(guī)劃，從原材料和零部件的選用，經(jīng)過設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)，直到產(chǎn)品出產(chǎn)的各個(gè)階段所確立的可靠性。使用可靠性是指已生產(chǎn)的產(chǎn)品，經(jīng)過包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、安裝、使用、維修等因素影響的可靠性。

可靠性要素

　　可靠性包含了耐久性、可維修性、設(shè)計(jì)可靠性三大要素。

　　耐久性：產(chǎn)品使用無故障性或使用壽命長就是耐久性。例如，當(dāng)空間探測衛(wèi)星發(fā)射后，人們希望它能無故障的長時(shí)間工作，否則，它的存在就沒有太多的意義了，但從某一個(gè)角度來說，任何產(chǎn)品不可能100%的不會(huì)發(fā)生故障。

　　可維修性：當(dāng)產(chǎn)品發(fā)生故障后，能夠很快很容易的通過維護(hù)或維修排除故障，就是可維修性。像自行車、電腦等都是容易維修的，而且維修成本也不高，很快的能夠排除故障，這些都是事后維護(hù)或者維修。而像飛機(jī)、汽車都是價(jià)格很高而且非常注重安全可靠性的要求，這一般通過日常的維護(hù)和保養(yǎng)，來大大延長它的使用壽命，這是預(yù)防維修。產(chǎn)品的可維修性與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系，即與設(shè)計(jì)可靠性有關(guān)。

　　設(shè)計(jì)可靠性：這是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，由于人——機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性，以及人在操作中可能存在的差錯(cuò)和操作使用環(huán)境的這種因素影響，發(fā)生錯(cuò)誤的可能性依然存在，所以設(shè)計(jì)的時(shí)候必須充分考慮產(chǎn)品的易使用性和易操作性，這就是設(shè)計(jì)可靠性。一般來說，產(chǎn)品的越容易操作，發(fā)生人為失誤或其他問題造成的故障和安全問題的可能性就越��；從另一個(gè)角度來說，如果發(fā)生了故障或者安全性問題，采取必要的措施和預(yù)防措施就非常重要。例如汽車發(fā)生了碰撞后，有氣囊保護(hù)。

定義

　　產(chǎn)品、系統(tǒng)在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力稱為可靠性。

　　這里的產(chǎn)品可以泛指任何系統(tǒng)、設(shè)備和元器件。產(chǎn)品可靠性定義的要素是三個(gè)“規(guī)定”：“規(guī)定條件”、“規(guī)定時(shí)間”和“規(guī)定功能”。

　　“規(guī)定條件”包括使用時(shí)的環(huán)境條件和工作條件；例如同一型號(hào)的汽車在高速公路和在崎嶇的山路上行駛，其可靠性的表現(xiàn)就不大一樣，要談?wù)摦a(chǎn)品的可靠性必須指明規(guī)定的條件是什么。

　　“規(guī)定時(shí)間”是指產(chǎn)品規(guī)定了的任務(wù)時(shí)間；隨著產(chǎn)品任務(wù)時(shí)間的增加，產(chǎn)品出現(xiàn)故障的概率將增加，而產(chǎn)品的可靠性將是下降的。因此，談?wù)摦a(chǎn)品的可靠性離不開規(guī)定的任務(wù)時(shí)間。例如，一輛汽車在在剛剛開出廠子，和用了5年后相比，它出故障的概率顯然大了很多。

　　“規(guī)定功能”是指產(chǎn)品規(guī)定了的必須具備的功能及其技術(shù)指標(biāo)。所要求產(chǎn)品功能的多少和其技術(shù)指標(biāo)的高低，直接影響到產(chǎn)品可靠性指標(biāo)的高低。例如，電風(fēng)扇的主要功能有轉(zhuǎn)葉，搖頭，定時(shí)，那么規(guī)定的功能是三者都要，還是僅需要轉(zhuǎn)葉能轉(zhuǎn)能夠吹風(fēng)，所得出的可靠性指標(biāo)是大不一樣的。

　　可靠性的評(píng)價(jià)可以使用概率指標(biāo)或時(shí)間指標(biāo)，這些指標(biāo)有：可靠度、失效率、平均無故障工作時(shí)間、平均失效前時(shí)間、有效度等。典型的失效率曲線是浴盆曲線，其分為三個(gè)階段：早期失效區(qū)、偶然失效區(qū)、耗損失效區(qū)。早期失效區(qū)的失效率為遞減形式，即新產(chǎn)品失效率很高，但經(jīng)過磨合期，失效率會(huì)迅速下降。偶然失效區(qū)的失效率為一個(gè)平穩(wěn)值，意味著產(chǎn)品進(jìn)入了一個(gè)穩(wěn)定的使用期。耗損失效區(qū)的失效率為遞增形式，即產(chǎn)品進(jìn)入老年期，失效率呈遞增狀態(tài)，產(chǎn)品需要更新。提高可靠性的措施可以是：對元器件進(jìn)行篩選；對元器件降額使用，使用容錯(cuò)法設(shè)計(jì)（使用冗余技術(shù)），使用故障診斷技術(shù)等�？煽啃灾饕�包括電路可靠性及元器件的選型有必要時(shí)用一定儀器檢測。

可靠性研究的重要性

　　可靠性是與電子工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)的，其重要性可從電子產(chǎn)品發(fā)展的三個(gè)特點(diǎn)來加以說明。

　　首先是電子產(chǎn)品的復(fù)雜程度在不斷增加。人們最早使用的礦石收音機(jī)是非常簡單的，隨之先后出現(xiàn)了各種類型的收音機(jī)、錄音機(jī)、錄放相機(jī)、通訊機(jī)、雷達(dá)、制導(dǎo)系統(tǒng)、電子計(jì)算機(jī)以及宇航控制設(shè)備，復(fù)雜程度不斷地增長。電子設(shè)備復(fù)雜程度的顯著標(biāo)志是所需元器件數(shù)量的多少。而電子設(shè)備的可靠性決定于所用元器件的可靠性，因?yàn)殡娮釉O(shè)備中的任何一個(gè)元器件、任何一個(gè)焊點(diǎn)發(fā)生故障都將導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生故障。一般說來，電子設(shè)備所用的元器件數(shù)量越多，其可靠性問題就越嚴(yán)重，為保證設(shè)備或系統(tǒng)能可靠地工作，對元器件可靠性的要求就非常高、非常苛刻。

　　其次，電子設(shè)備的使用環(huán)境日益嚴(yán)酷，現(xiàn)已從實(shí)驗(yàn)室到野外，從熱帶到寒帶，從陸地到深海，從高空到宇宙空間，經(jīng)受著不同的環(huán)境條件，除溫度、濕度影響外，海水、鹽霧、沖擊、振動(dòng)、宇宙粒子、各種輻射等對電子元器件的影響，導(dǎo)致產(chǎn)品失效的可能性增大。

　　第三，電子設(shè)備的裝置密度不斷增加。從第一代電子管產(chǎn)品進(jìn)入第二代晶體管，現(xiàn)已從小、中規(guī)模集成電路進(jìn)入到大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，電子產(chǎn)品正朝小型化、微型化方向發(fā)展，其結(jié)果導(dǎo)致裝置密度的不斷增加，從而使內(nèi)部溫升增高，散熱條件惡化。而電子元器件將隨環(huán)境溫度的增高，降低其可靠性，因而元器件的可靠性引起人們的極大重視。

　　可靠性已經(jīng)列為產(chǎn)品的重要質(zhì)量指標(biāo)加以考核和檢驗(yàn)。長期以來，人們只用產(chǎn)品的技術(shù)性能指標(biāo)作為衡量電子元器件質(zhì)量好壞的標(biāo)志，這只反映了產(chǎn)品質(zhì)量好壞的一個(gè)方面，還不能反映產(chǎn)品質(zhì)量的全貌。因?yàn)�，如果產(chǎn)品不可靠，即使其技術(shù)性能再好也得不到發(fā)揮。從某種意義上說，可靠性可以綜合反映產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　可靠性工程師一個(gè)綜合的學(xué)科，它的發(fā)展可以帶動(dòng)和促進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用、材料、工藝、設(shè)備和管理的發(fā)展，把電子元器件和其它電子產(chǎn)品提高到一個(gè)新的水平。正因?yàn)檫@樣，可靠性已形成一個(gè)專門的學(xué)科，作為一個(gè)專門的技術(shù)進(jìn)行研究。

可靠性常用術(shù)語和主要特征量

　　可靠性是一項(xiàng)重要的質(zhì)量指標(biāo)，只是定性描述就顯得不夠，必須使之?dāng)?shù)量化，這樣才能進(jìn)行精確的描述和比較。可靠性的定量表示有其自己的特點(diǎn)，由于使用場合的不同，很難用一個(gè)特征量來完全代表。

　　1．可靠度R或可靠度函數(shù)R(t)

　　產(chǎn)品的可靠度是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。

　　假設(shè)規(guī)定的時(shí)間為t，產(chǎn)品的壽命為T，在一批產(chǎn)品中的壽命有的T>t，也有的T≤t，從概率論角度可以將可靠度表示為T>t的概率，即

　　R（t）=P（T>t）

　　在數(shù)值上，某個(gè)時(shí)間的概率可用試驗(yàn)中該事件發(fā)生的頻率來估計(jì)。

　　2．失效概率或積累失效概率F（t）

　　失效概率是表征產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，喪失規(guī)定功能的概率，也成為不可靠度。它也是時(shí)間t的函數(shù)，記作F（t），顯然

　　F（t）=P(T≤t)

　　它在數(shù)值上等于1減可靠度，也就是說，產(chǎn)品從0開始試驗(yàn)（或工作）到時(shí)刻t，失效總數(shù)r（t）與初始試驗(yàn)（或工作）產(chǎn)品總數(shù)N0之比，即

積累失效概率F（t）與可靠度R（t）的關(guān)系式為

　　F（t）=1- R（t）

　　3．失效密度或失效密度函數(shù)f（t）

　　失效密度是表示失效概率分布的密集程度，或者說是失效概率函數(shù)的變化率。它在數(shù)值上等于在時(shí)刻t，單位時(shí)間內(nèi)的實(shí)效數(shù)Δr/Δt與初始試驗(yàn)（或工作）產(chǎn)品總數(shù)N0的比值，即

同樣，當(dāng)N0很大時(shí)，也可用微商的形式來表示，即

其所描述的曲線成為失效密度曲線，它與橫坐標(biāo)軸之間的面積恰好等于1。也就是說，失效密度這個(gè)隨機(jī)變量在（0，∞）范圍內(nèi)的概率等于1。用積分式表示有

4．平均壽命μ

　　平均壽命對不可修復(fù)或不值得修復(fù)的產(chǎn)品和可修復(fù)的產(chǎn)品有不同的含義。對于不可修復(fù)的產(chǎn)品，其壽命是指產(chǎn)品發(fā)生失效前的工作時(shí)間或工作次數(shù)。因此，平均壽命是指壽命的平均值，即產(chǎn)品在喪失規(guī)定功能前的平均工作時(shí)間，通常記作MTTF（mean time to failure）。對可修復(fù)的產(chǎn)品，壽命是指兩次相鄰故障間的工作時(shí)間，而不是指產(chǎn)品的報(bào)廢時(shí)間。因此，對這類產(chǎn)品的平均壽命是指平均無故障工作時(shí)間，或稱平均故障間隔時(shí)間，記作MTBF（mean time between failures）。但是，不管哪類產(chǎn)品，平均壽命在理論上的意義是類似的，其數(shù)學(xué)表達(dá)式也是一致的。

　　假設(shè)被試產(chǎn)品數(shù)位N0，產(chǎn)品的壽命分別為t1、t2、……tn，則他們的平均壽命為各壽命的平均值，即

當(dāng)失效密度函數(shù)f（t）已知，且連續(xù)分布，那么，總體的平均壽命μ可按下式計(jì)算：

一般說來，電子元器件的平均壽命愈長，在短時(shí)間內(nèi)工作的可靠性愈高。但是，可靠性與壽命雖然密切相關(guān)，又不是同一概念，不能混為一談。不能認(rèn)為可靠性高，壽命就長；也不能認(rèn)為壽命長的可靠性就必然高，這與使用要求有關(guān)。通常所指的高可靠，是指產(chǎn)品完成要求任務(wù)的把握性特別高；而長壽命，是指產(chǎn)品可以用很長時(shí)間工作而性能良好。如海、地纜線通訊設(shè)備所用元器件要求使用20年而性能良好，體現(xiàn)了長壽命；導(dǎo)彈工作時(shí)間不一定長，但工作時(shí)間內(nèi)（幾秒、幾分或半小時(shí)）要求高度可靠，萬無一失，這就體現(xiàn)為高可靠。

意義

　　1）高可靠性產(chǎn)品才能滿足現(xiàn)代技術(shù)和生產(chǎn)的需要

　　現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)之一是自動(dòng)化水平不斷提高。一條自動(dòng)化生產(chǎn)線是由許多零部件組成，生產(chǎn)線上一臺(tái)設(shè)備出了故障，則會(huì)導(dǎo)致整條線停產(chǎn)，這就要求組成線上的產(chǎn)品要有高可靠性，上邊提到的Appolo宇宙飛船正是由于高可靠性，才一舉順利完成登月計(jì)劃。現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的另一特點(diǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，組成設(shè)備的零件多，其中一個(gè)零件發(fā)生故障會(huì)導(dǎo)致整機(jī)失效。如1986年美國“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)就是因?yàn)榛鸺�助推器�?nèi)橡膠密封圈因溫度低而失效，導(dǎo)致航天飛機(jī)爆炸和七名宇航員遇難及重大經(jīng)濟(jì)損失。由此可見，只有高可靠性產(chǎn)品才能滿足現(xiàn)代技術(shù)和生產(chǎn)的需要。

　　2）高可靠性產(chǎn)品可獲得高的經(jīng)濟(jì)效益

　　提高產(chǎn)品可靠性可獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益。如美國西屋公司為提高某產(chǎn)品的可靠性，曾作了一次全面審查，結(jié)果是所得經(jīng)濟(jì)效益是為提高可靠性所花費(fèi)用的100倍。另外，產(chǎn)品的可靠性水平提高了還可大大減少設(shè)備的維修費(fèi)用。1961年美國國防部預(yù)算中至少有25%用于維修費(fèi)用。蘇聯(lián)過去有資料統(tǒng)計(jì)，在產(chǎn)品壽命期內(nèi)下列產(chǎn)品的維修費(fèi)用與購置費(fèi)用之比為：飛機(jī)為5倍，汽車為6倍，機(jī)床為8倍，軍事裝置為10倍，可見提高產(chǎn)品可靠性水平會(huì)大大降低維修費(fèi)用，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

　　3）高可靠性產(chǎn)品，才有高的競爭能力

　　^[1]只有產(chǎn)品可靠性提高了，才能提高產(chǎn)品的信譽(yù)，增強(qiáng)日益激烈的市場競爭能力。日本的汽車曾一度因可靠性差，在美國造成大量退貨，幾乎失去了美國市場。日本總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)，提高了汽車可靠性水平，因此使日本汽車在世界市場上競爭力很強(qiáng)。中國實(shí)行改革、開放的國策，現(xiàn)又面臨加入WTO，挑戰(zhàn)是嚴(yán)峻的。我們面臨的是世界發(fā)達(dá)國家的競爭，如果我們的產(chǎn)品有高的可靠性，那就能打入激烈競爭的世界市場，從而獲得巨大經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)民族工業(yè)的發(fā)展；相反，則會(huì)被別國擠出市場，甚至失去部分國內(nèi)市場，由此可見生產(chǎn)高可靠性的產(chǎn)品的重要性。

可靠性實(shí)施

　　通常狀況下，在一個(gè)公司里，先進(jìn)行生產(chǎn)，當(dāng)生產(chǎn)進(jìn)行到一定階段后，才開始考慮質(zhì)量控制，最后隨著時(shí)間的推移，產(chǎn)品隱含的問題慢慢暴露出來，才體會(huì)到要進(jìn)行可靠性控制，才考慮到需要一名可靠性工程師。作為一名可靠性工程師，在這種情況下，如何推行可靠性工作?一般情況下，實(shí)施可靠性分為：編寫計(jì)劃、可靠性測試、可靠性提升、可靠性保持等四大步；

　　其實(shí)可靠性工作中最主要、最有效、最根本的是上面四大步之外的第五步：可靠性設(shè)計(jì)；但目前99%以上的公司(除軍工企業(yè)外)其可靠性設(shè)計(jì)都只停留在前四步，沒有充分的可靠性設(shè)計(jì)。我們也就不在這里討論如何實(shí)施可靠性設(shè)計(jì)的問題(各位大蝦在今后的工作中，應(yīng)該把這為主要目標(biāo))。

　　現(xiàn)在，你有幸成為一個(gè)公司的可靠性工程師，那么你要做的就是前面四步。

　　一、制定可靠性工作計(jì)劃

　　對大部份公司來說，可靠性工作還只是在起步階段；相當(dāng)一部份公司在可靠性方面的工作也很被動(dòng)，有些在客戶要求提供有關(guān)可靠性的資料、數(shù)據(jù)時(shí)才開始做可靠性工作，有些甚至是在產(chǎn)品遭到退貨后才起步做可靠性工作；很多公司在可靠性方面的工作還是空白。雖然公司領(lǐng)導(dǎo)人開始著手考慮可靠性的問題(不然，他不會(huì)招你做可靠性工程師)，但是在公司而言，絕大部分人員對可靠性還是陌生的，所以最初的計(jì)劃階段就顯得尤為重要。

　　首先，你被公司招聘為可靠性工程師，負(fù)責(zé)有關(guān)的可靠性的工作。

　　接著，你需要宣傳可靠性工作的重要性；可靠性工作不是靠一個(gè)人的力量能完成的，要讓公司上下每個(gè)人員都明白可靠性的重要性、必要性，特別是高層領(lǐng)導(dǎo)的重視�？煽啃圆粔蚝玫漠a(chǎn)品，依然能用，所以很容易被大部份人忽視。另外可靠性的工作，其效果在半年內(nèi)很難看出來，沒有領(lǐng)導(dǎo)的重視，很難順利進(jìn)行下去。你可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候用對比性較強(qiáng)的數(shù)據(jù)(如以前的產(chǎn)品遭客戶投訴/返修率，與做過可靠性的產(chǎn)品的客戶投訴/返修率)說明可靠性的重要性。之后，編寫可靠性測試計(jì)劃；在對可靠性的重要性作普及性的介紹后，就可以針對該公司的產(chǎn)品做一些可靠性測試的計(jì)劃。建議可靠性計(jì)劃分兩部分，第一部分是可靠性測試方案，包括測試流程、取樣方法、測試方法、結(jié)果判定等具體內(nèi)容；第二部分是可靠性工作目標(biāo)，這部分當(dāng)然是寫你希望在工作期間把可靠性工作做在研發(fā)階段，通過可靠性設(shè)計(jì)來控制公司產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本。這一個(gè)可以見的成果，計(jì)劃一定要寫，而且還要領(lǐng)導(dǎo)簽字。第一部份是讓領(lǐng)導(dǎo)知道你能做很多實(shí)際的事，第二部份是讓領(lǐng)導(dǎo)知道你有大志向。

　　最后，推廣可靠性測試計(jì)劃；這是較關(guān)鍵的一步，其主要目的做到是讓公司員工知道可靠性要測試什么，以便有針對性地提升可靠性；通過推廣、討論，還能使公司員工在更多方面達(dá)到一致，減少走彎路的可能性。可以跟生產(chǎn)技術(shù)部、研發(fā)部討論可靠性測試工作，可以給市場部、生產(chǎn)、售后等部門開展一些培訓(xùn)的工作，必要時(shí)還可以請其它公司“高手”來該公司做一些講座等等。總之，要讓全公司都知道你是可靠性工程師，這樣做的好處你很快就能親身體驗(yàn)到。記�。翰灰獡�(dān)心你講的內(nèi)容太簡單(隔業(yè)如隔山，即使有個(gè)別人對某一點(diǎn)理解比你深，但他知道的也不會(huì)比你全面)、不要擔(dān)心培訓(xùn)時(shí)間太短(越短越好，只要長于10 分鐘即可)，不要怕(沒有人是完美的，不然你年薪早超過百萬美元了)，你是被公司領(lǐng)導(dǎo)確認(rèn)后專門做可靠性的專家。

　　二、執(zhí)行可靠性測試

　　一切準(zhǔn)備工作做好后，就開始第二步：測試產(chǎn)品的可靠性。在開真正測試前，還有一些準(zhǔn)備工作，如是否有用于測試的設(shè)備等。一般來說，可靠性測試主要分為環(huán)境測試和機(jī)械測試；做環(huán)境測試你至少需要一臺(tái)“溫濕度交變箱”，最好還有一臺(tái)低溫冰箱；做機(jī)械測試在執(zhí)行測試時(shí)，你至少應(yīng)該有“機(jī)械振動(dòng)臺(tái)”，最好還有一個(gè)“機(jī)械沖擊臺(tái)”。一般小公司，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上不會(huì)很完善，需要你一手把它建起來(從溫濕度箱到振動(dòng)臺(tái)、到EMC實(shí)驗(yàn)室….)。如果公司里什么設(shè)備都沒有，那么購買一臺(tái)溫濕度箱是必要的(價(jià)格不高，利用率不低)，機(jī)械振動(dòng)臺(tái)可以不買(價(jià)格較高，利用率不高；可以出資金去第三方測試)。如果在你來公司之前，公司零零散散地做過有關(guān)可靠性的測試，可能有一些人員和設(shè)備，那么你在進(jìn)行可靠性測試時(shí)，就應(yīng)該申請把這部份納入你的“門”下，命名為“可靠性實(shí)驗(yàn)室”或“可靠性測試部”，其實(shí)可能只有一臺(tái)溫溫度箱、一個(gè)作業(yè)人員，但沒關(guān)系，

　　只有“自立門戶”才有發(fā)展。等有了溫濕度箱后，你就可以開始測試了�；�本性能的測試；可靠性測試前，必須對產(chǎn)品的基本性能做出判斷。經(jīng)過性能的測試，可以將產(chǎn)品分為三個(gè)檔次：一是良品、二是不良品、三是次品(介于良品和不良品之間，在標(biāo)準(zhǔn)左右20%的部分)。良品可以用來做可靠性測試、不良品不可以用來做可靠性測試、次品需要分析(有些是因?yàn)橹谱鬟^程中的缺陷導(dǎo)致-這部分不可用來做可靠性測試、有些只是一些隨機(jī)現(xiàn)象參數(shù)略有偏差-這部分可以用來做可靠性測試)。除了判斷是否可以用來測試外，最主要的是還可以用來與可靠性測試后的性能做對比�？煽啃詼y試；按測試計(jì)劃，對相應(yīng)的產(chǎn)品進(jìn)行振動(dòng)、高溫等測試。每次測試后，需要對產(chǎn)品的基本性能進(jìn)行測量(有些測試要求在測試過程中進(jìn)行基本性能的測量);再進(jìn)行對比、分析可靠性測試前后基本性能的變化，確定可靠性測試結(jié)果。測試時(shí)注意：測試過程中，讓設(shè)備自動(dòng)記錄(最好能打印)測試環(huán)境；測試后對樣品的測量最好能與樣品所屬階段責(zé)任人一起。測試的變動(dòng)；很多原因，導(dǎo)致你在實(shí)際工作過種中需要對某些測試進(jìn)行相應(yīng)的變動(dòng)。如：①去較遠(yuǎn)的地方進(jìn)行振動(dòng)測試，你可以將多種產(chǎn)品的振動(dòng)測試“集中”到一起；②有人認(rèn)為測試時(shí)間太長(可靠性測試可能會(huì)在1000Hrs 左右)，你應(yīng)該考慮加速測試(按近似做法：溫度很升高10℃，產(chǎn)品的壽命減半；詳細(xì)做法見下一節(jié));③如設(shè)備同時(shí)控制溫濕度時(shí)在最初的上升階段可能會(huì)超出范圍，你可以改成先設(shè)定溫度再設(shè)定濕度；④溫度沖擊測試可能由一個(gè)高溫箱、一個(gè)低溫箱和人工來實(shí)現(xiàn)(不用花30萬購買溫度沖擊箱);⑤當(dāng)需要在100℃以上時(shí)帶濕度，你可以用高壓鍋來實(shí)現(xiàn)(要考慮測試的精度);等等。

　　不管有怎樣的變動(dòng)，你都應(yīng)該有詳細(xì)變動(dòng)記錄、測試記錄；實(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn)和方式，大家不會(huì)比我少。你會(huì)做得比我更好。

　　三、可靠性增長

　　你不能只停留在可靠性測試階段，可靠性工作的精髓在于可靠性設(shè)計(jì)，只有做好可靠性設(shè)計(jì)/增長才能節(jié)約成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量。可靠性的提升主要集中在研發(fā)階段、定型之前。一旦設(shè)計(jì)已經(jīng)定型、或進(jìn)入量產(chǎn)階段，再想從設(shè)計(jì)上改善可靠性，已經(jīng)是不太可能(浪費(fèi)太多、成本太高)。而大部分公司都是因產(chǎn)品可靠性差、受到整個(gè)市場的要求后(返修成本增加、退貨增多)才開始考慮到可靠性的，但此時(shí)產(chǎn)品已經(jīng)投入市場！此時(shí)想把這些產(chǎn)品的可靠性提升到一個(gè)新的高度已經(jīng)不可能，你能做的只是看著居高不下的返修率，但你必須做好下一次產(chǎn)品的可靠性。建議最初你把精力放在一個(gè)產(chǎn)品上，做好一個(gè)產(chǎn)品的可靠性。如何進(jìn)行可靠性增長?首先，要掌握的是生產(chǎn)流程、制作工藝，每個(gè)流程的操作方法也是應(yīng)該完全了解的。這一點(diǎn)，無需解釋，必須做到。

　　其實(shí)，要學(xué)習(xí)一定的技術(shù)，至少你要掌握該公司產(chǎn)品的工作原理。你雖然不是研發(fā)部門，但你要責(zé)任研發(fā)產(chǎn)品的可靠性，完全不懂相應(yīng)的技術(shù)，工作很難開展。如果是元器件產(chǎn)品，對用到的每種原材料及原材料的特性應(yīng)該了解；如果是系統(tǒng)類產(chǎn)品，對硬件、軟件、結(jié)構(gòu)都應(yīng)該有了解，如各模塊的功能、模塊之間的接口、軟件的功能等等。

　　接著，要建立一個(gè)團(tuán)隊(duì)(給她一個(gè)好名字)，負(fù)責(zé)可靠性增長，成員多多益善，但至少應(yīng)包括：公司領(lǐng)導(dǎo)、可靠性工程師、研發(fā)工程師、生產(chǎn)技術(shù)、物流人員各一名。團(tuán)隊(duì)的力量和必要性這里我就不多說了。最后就是改善行動(dòng)；當(dāng)測試過程中出現(xiàn)不良時(shí)，必須針對不良現(xiàn)象進(jìn)行分析、改善，將改善措施標(biāo)準(zhǔn)化，這樣才能保證品質(zhì)得到提升。最常用的方法就是“測試-改善-測試”，如此循環(huán)，逐步提升。需要強(qiáng)調(diào)的就是，每一次改善，應(yīng)該認(rèn)真、徹底地處理，用數(shù)據(jù)來結(jié)案。與ISO9000一樣，一次改善通常包括以下幾個(gè)步驟。

　　1．可靠性測試；按測試計(jì)劃，取樣進(jìn)行測試；

　　2．現(xiàn)象描敘；這一部份應(yīng)該盡可能詳細(xì)地描敘不良現(xiàn)象，包含產(chǎn)品的名稱(軟硬件版本號(hào))，發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)，做到“按時(shí)間順序記錄與產(chǎn)品有關(guān)的所有狀況”；

　　3．原因分析；對原因的分析，應(yīng)該追根究底，找出問題的根本原因，而不是在現(xiàn)象之間轉(zhuǎn)化，做到“人工產(chǎn)生此原因時(shí)，現(xiàn)象能完全再現(xiàn)”；

　　4．改善行動(dòng)；根據(jù)分析的原因，采取對應(yīng)的措施。此時(shí)應(yīng)該考慮兩方面：一是現(xiàn)有的其它產(chǎn)品是否也會(huì)這樣的問題，如何改善；一是如何防止后續(xù)產(chǎn)品出現(xiàn)此類問題；

　　5．效果確認(rèn)；主要確認(rèn)兩點(diǎn)：一是改善行動(dòng)是否有執(zhí)行；一是執(zhí)行了改善行動(dòng)后的產(chǎn)品是否還會(huì)出現(xiàn)這樣的問題(用數(shù)據(jù)證明)。

　　6．形成標(biāo)準(zhǔn)；如果經(jīng)確認(rèn)，改善措施有效(不良率下降)，就應(yīng)該把這些措施寫進(jìn)操作規(guī)范，指導(dǎo)后續(xù)生產(chǎn)。還要考慮這種措施是否對其它類似產(chǎn)品也有效等問題；

　　7．再取樣，再測試。

　　經(jīng)過多次這種“測試-改善-測試”，產(chǎn)品的缺陷會(huì)越來越少，品質(zhì)也就越來越好。最終，當(dāng)樣品進(jìn)行可靠性測試時(shí)，無缺陷出現(xiàn)。

　　四、可靠性保持

　　可靠性保持主要是指在進(jìn)行大批量生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)品的可靠性能穩(wěn)定保持在最佳狀態(tài)；較難做到的是“穩(wěn)定地保持在最佳狀態(tài)”，要做到這一點(diǎn)需要多方面的努力。

　　1．供應(yīng)商

　　為了保證供應(yīng)商供應(yīng)的原材料穩(wěn)定在最佳狀態(tài)，我們可以分四步控制：

　　1． 認(rèn)真選擇供應(yīng)商，確保其滿足“合格供應(yīng)商資格”；

　　2． 供貨過程中，IQC檢驗(yàn)、可靠性檢驗(yàn)要嚴(yán)格執(zhí)行；

　　3． 所有過程信息共享；檢驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題和異常情況，應(yīng)該第一時(shí)間通知供應(yīng)商，尋求改善，要通過各種途徑證明改善效果良好，方可結(jié)案；

　　4． 定期向供應(yīng)商反饋品質(zhì)狀況，必要時(shí)開會(huì)討論。

　　2．生產(chǎn)過程

　　生產(chǎn)是一個(gè)包含最多“變數(shù)”的過程，機(jī)械化與自動(dòng)化是保證穩(wěn)定的最有效因素；在未現(xiàn)實(shí)完全自動(dòng)化的狀況下，生產(chǎn)過程主要有以下控制點(diǎn)：

　　1． 檢驗(yàn)投入使用的物料狀況良好；

　　2． 檢驗(yàn)各工位操作是否滿足操作要求；

　　3． 檢驗(yàn)各工位輸出是否達(dá)到下一工位要求；

　　4． 檢驗(yàn)產(chǎn)品性能是否滿足成品要求；

　　5． 檢驗(yàn)產(chǎn)品可靠性是否達(dá)到規(guī)定的要求；

　　3．測試

　　針對公司的產(chǎn)品進(jìn)行各種測試。測試過程中，任何問題都需要給予改善，以提升產(chǎn)品品質(zhì)。任何一個(gè)問題的出現(xiàn)，就是給我們指出一個(gè)前進(jìn)的方向；對問題的改善，標(biāo)志著品質(zhì)又上升了一個(gè)臺(tái)階。有這種態(tài)度，還有什么辦不到的。

環(huán)境可靠性測試

　　產(chǎn)品在使用過程中，有不同的使用環(huán)境（有些安裝在室外、有些隨身攜帶、有些裝有船上等等），會(huì)受到不同環(huán)境的應(yīng)力（有些受到風(fēng)吹雨濕、有些受到振動(dòng)與跌落、有些受到鹽霧蝕侵等等），可靠性測試可以選擇億博可靠性測試中心：0755- 33153662。

　　為了確認(rèn)產(chǎn)品能在這些環(huán)境下正常工作，國標(biāo)、行標(biāo)都要求產(chǎn)品在環(huán)境方法模擬一些測試項(xiàng)目，這些測試項(xiàng)目包括：

　　1). 高溫測試（高溫運(yùn)行、高溫貯存）；

　　2). 低溫測試（低溫運(yùn)行、低溫貯存）；

　　3). 高低溫交變測試（溫度循環(huán)測試、熱沖擊測試）；

　　4). 高溫高濕測試（濕熱貯存、濕熱循環(huán)）；

　　5). 機(jī)械振動(dòng)測試（隨機(jī)振動(dòng)測試、掃頻振動(dòng)測試）；

　　6). 汽車運(yùn)輸測試（模擬運(yùn)輸測試、碰撞測試）；

　　7). 機(jī)械沖擊測試；

　　8). 開關(guān)電測試；

　　9). 電源拉偏測試；

　　10).冷啟動(dòng)測試；

　　11).鹽霧測試；

　　12).淋雨測試；

　　13).塵砂測試；