可靠性工作是一項(xiàng)復(fù)雜且需要長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累的任務(wù),企業(yè)需要遵循分步實(shí)施的原則,結(jié)合自身的實(shí)際情況來(lái)找到切入點(diǎn)。關(guān)于企業(yè)在產(chǎn)品可靠性方面可以開(kāi)展的工作,以下是一些建議和措施:
(一)人才與團(tuán)隊(duì)建設(shè)
按照“先人后事”的原則,企業(yè)應(yīng)設(shè)立相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)或安排相關(guān)專業(yè)人員,逐步打造一支具備專業(yè)能力的可靠性團(tuán)隊(duì)。這是確??煽啃怨ぷ鞯幕A(chǔ)。
(二)元器件的選用與認(rèn)證
元器件的選用是影響產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵因素。企業(yè)應(yīng)關(guān)注元器件的選型與認(rèn)證工作。數(shù)據(jù)顯示,整機(jī)故障中有70%是由外購(gòu)件、外協(xié)件等引起的。物料選型與認(rèn)證是一項(xiàng)重要的產(chǎn)品工程,包括確定物料規(guī)格、識(shí)別物料優(yōu)劣、對(duì)物料廠家進(jìn)行認(rèn)證以及監(jiān)控其質(zhì)量波動(dòng)等。國(guó)際領(lǐng)先公司在這方面都有專業(yè)的團(tuán)隊(duì)和系統(tǒng)化流程,而國(guó)內(nèi)企業(yè)普遍較為薄弱。建議國(guó)內(nèi)企業(yè)借鑒國(guó)外企業(yè)的分類方法,從關(guān)鍵元器件的可靠性入手。
(三)可靠性測(cè)試
對(duì)于許多國(guó)內(nèi)企業(yè)來(lái)說(shuō),可能還不具備開(kāi)展可靠性設(shè)計(jì)的能力,那么可以先開(kāi)展可靠性測(cè)試工作,了解產(chǎn)品可靠性的狀況,暴露并解決問(wèn)題。在測(cè)試過(guò)程中,需要注意實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試并重,特別是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)是暴露可靠性問(wèn)題最重要的場(chǎng)所。
(四)失效分析
通過(guò)失效分析,找到研發(fā)、測(cè)試、生產(chǎn)等階段的器件失效原因和改進(jìn)措施。即使是個(gè)別器件失效,也要進(jìn)行徹底的失效分析,明確失效機(jī)理并采取措施。一家電子設(shè)備企業(yè)就曾通過(guò)失效分析找到了產(chǎn)品故障的原因并成功解決。
關(guān)于可靠性管理,它是為了確定和達(dá)到產(chǎn)品可靠性特性所需的管理活動(dòng)的總稱。在從設(shè)計(jì)、制造到使用的全過(guò)程中,為了提供滿足使用要求的高有效性產(chǎn)品,需要采取一系列提高可靠性的措施、方法和活動(dòng)??煽啃怨芾聿粌H是質(zhì)量管理的一部分,更是企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策的重要內(nèi)容。**可靠性專家里昂·波多斯基博士提出了關(guān)于可靠性的四個(gè)重要觀點(diǎn)。為了滿足產(chǎn)品可靠性的要求,產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制也是非常重要的。這包括對(duì)原材料和制造工藝的控制。在實(shí)施可靠性管理和質(zhì)量控制后,產(chǎn)品的總成本將降低,可靠性增強(qiáng),銷售能力也會(huì)增強(qiáng)。關(guān)于可靠性管理的內(nèi)容涉及很多方面,包括成立專門的可靠性領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)、設(shè)置專門的可靠性工程師等。這些工程師在工廠中的數(shù)量應(yīng)占全廠技術(shù)人員的2~3%,他們的職責(zé)包括制定可靠性工作計(jì)劃、建立可靠性保證體系等。通過(guò)加強(qiáng)人才建設(shè)、強(qiáng)化元器件選用認(rèn)證、重視測(cè)試與失效分析以及建立全面的可靠性管理體系等措施的實(shí)施,企業(yè)將能夠顯著提高產(chǎn)品的可靠性水平。企業(yè)應(yīng)有穩(wěn)健的可靠性工作規(guī)劃和方案。該方案涵蓋以下核心內(nèi)容:
一、完善企業(yè)可靠性保證體系
為確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性與可靠性,企業(yè)需構(gòu)建并持續(xù)優(yōu)化其可靠性保證體系,以應(yīng)對(duì)各種潛在的質(zhì)量挑戰(zhàn)。
二、實(shí)施企業(yè)可靠性教育計(jì)劃
開(kāi)展全面的可靠性教育,提升全體員工的可靠性意識(shí),確保從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)都能貫徹可靠性原則。
三、制定并執(zhí)行主導(dǎo)產(chǎn)品可靠性提升計(jì)劃
針對(duì)企業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品,制定詳細(xì)的可靠性提升計(jì)劃,并確保計(jì)劃的執(zhí)行,以提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
四、編制可靠性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)文件
依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)實(shí)際,編制可靠性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)文件,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及質(zhì)量控制提供依據(jù)。
五、采取可靠性措施計(jì)劃
為實(shí)現(xiàn)可靠性目標(biāo)值,企業(yè)應(yīng)在設(shè)備、技術(shù)、生產(chǎn)和原材料的供應(yīng)等方面采取相應(yīng)的措施,確保產(chǎn)品的可靠性。
六、協(xié)調(diào)企業(yè)各業(yè)務(wù)部門的可靠性工作
為確保企業(yè)各業(yè)務(wù)部門之間的協(xié)作與配合,需制定相應(yīng)的可靠性工作指導(dǎo)原則,協(xié)調(diào)各部門的工作,形成工作合力。
七、建立可靠性工程評(píng)審與考核制度
建立并執(zhí)行嚴(yán)格的可靠性工程評(píng)審與考核制度,對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及質(zhì)量進(jìn)行全面評(píng)估,確保產(chǎn)品的可靠性。
八、進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與數(shù)據(jù)收集
為了解產(chǎn)品的使用可靠性,需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,收集相關(guān)數(shù)據(jù),并制定相應(yīng)的質(zhì)量改進(jìn)計(jì)劃。
九、對(duì)比國(guó)內(nèi)外先進(jìn)產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)
收集國(guó)內(nèi)外同類先進(jìn)產(chǎn)品的可靠性指標(biāo),與企業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比,找出差距,制定針對(duì)性的改進(jìn)計(jì)劃。
十、強(qiáng)化可靠性技術(shù)教育
在企業(yè)中開(kāi)展針對(duì)性地培訓(xùn),如設(shè)計(jì)人員需接受不少于60小時(shí)的可靠性設(shè)計(jì)教育;工藝人員需結(jié)合質(zhì)量控制進(jìn)行工藝制造教育等,確保員工掌握必要的可靠性技術(shù)。
十一、工廠可靠性標(biāo)準(zhǔn)化文件建設(shè)
制定并實(shí)施工廠可靠性標(biāo)準(zhǔn)化文件,包括元器件、零部件、外購(gòu)件的質(zhì)量和可靠性管理方法等,確保產(chǎn)品的生產(chǎn)與質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。
十二、設(shè)計(jì)階段的可靠性管理
設(shè)計(jì)階段是產(chǎn)品可靠性的基礎(chǔ)。需在產(chǎn)品研制階段就提出可靠性指標(biāo)和目標(biāo)成本,采用價(jià)值工程等方法,確保產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。需進(jìn)行方案論證并抓好可靠性評(píng)審工作。
設(shè)計(jì)規(guī)范與可靠性管理
(16)制定防護(hù)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則。
(17)建立維修性設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。
(18)確定安全性設(shè)計(jì)的規(guī)范。
(19)設(shè)立耐疲勞耐磨損的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
(20)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性審查表格。
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的制造階段,雖然產(chǎn)品已通過(guò)設(shè)計(jì)階段獲得固有的可靠性,但如果不進(jìn)行嚴(yán)格的管理措施和先進(jìn)工藝的保證,產(chǎn)品的可靠性會(huì)逐漸退化。其主要的管理內(nèi)容包括:
(1)建立自上而下的質(zhì)量責(zé)任制,形成嚴(yán)密的質(zhì)量組織體系,從廠長(zhǎng)到每一位員工都需承擔(dān)質(zhì)量責(zé)任。
(2)完善質(zhì)量保證體系,確保各項(xiàng)質(zhì)量原始記錄的完整性和可靠性目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)以及可靠性的增長(zhǎng)。
(3)對(duì)于主要的外部采購(gòu)件供應(yīng)廠家,需進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估,并制定管理辦法和訂貨合同,明確可靠性指標(biāo)及檢驗(yàn)抽樣方案。
(4)對(duì)進(jìn)廠的元器件或部件原材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)。
(5)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工藝,對(duì)元器件進(jìn)行嚴(yán)格的老化篩選,采用特定工藝措施剔除其早期失效部分,排除潛在故障因素。
(6)制定全面的可靠性制造規(guī)范,包括多個(gè)方面的規(guī)定和工藝要求。
可靠性工程的歷史與發(fā)展
在二次世界大戰(zhàn)期間,德國(guó)在V1火箭的研制中初步提出了系統(tǒng)可靠性的基本理論,使V1火箭的可靠度達(dá)到了75%。而朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)期間,*電子設(shè)備的可靠性問(wèn)題逐漸凸顯。隨后,*成立了一系列組織研究電子設(shè)備的可靠性問(wèn)題,如“電子管研究委員會(huì)”等。到了20世紀(jì)50年代,*在朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)現(xiàn)電子設(shè)備的不可靠性導(dǎo)致了巨大的維修費(fèi)用,因此軍方、制造公司及學(xué)術(shù)界都開(kāi)始卷入可靠性的研究工作。
隨著航空航天工業(yè)的快速發(fā)展,可靠性設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方法被廣泛應(yīng)用于航空電子系統(tǒng)中,可靠性工程得到了迅速發(fā)展。*等國(guó)家開(kāi)始重視維修性研究,建立了有效的數(shù)據(jù)系統(tǒng)、維修性標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)等。各國(guó)也開(kāi)始開(kāi)展全面的可靠性工程研究,并逐漸形成了較為完善的可靠性工程體系。
我國(guó)可靠性工程的發(fā)展情況
我國(guó)在20世紀(jì)60年代初就開(kāi)始了可靠性工程的研究,并成立了相關(guān)研究所和機(jī)構(gòu)。例如,電子部成立了“中國(guó)電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)研究所”,進(jìn)行了可靠性評(píng)估的開(kāi)拓性工作。隨后,許多大學(xué)也開(kāi)始開(kāi)設(shè)可靠性課程,培訓(xùn)在職人員并招收本科生和研究生。我國(guó)軍工企業(yè)也開(kāi)始重視產(chǎn)品可靠性工作,進(jìn)行了產(chǎn)品可靠性增長(zhǎng)工作。自1984年起,我國(guó)開(kāi)始組織制定、引進(jìn)、頒發(fā)了可靠性和無(wú)限小標(biāo)準(zhǔn),形成了比較完整的體系。
可靠性工程的未來(lái)展望
隨著改革開(kāi)放和現(xiàn)代企業(yè)制度的建立,企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,可靠性工程也得到了快速發(fā)展。觀念的改變使得企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)更加重視可靠性工程,同時(shí)可靠性工程也被社會(huì)廣泛接受。未來(lái),許多產(chǎn)品將明確標(biāo)注可靠性定量指標(biāo),成為重要的廣告詞。人們也將更加重視和了解可靠性知識(shí),將其視為基本常識(shí)。
可靠性工程從最初僅在軍工企業(yè)應(yīng)用,如今已逐漸拓展至民用電子信息產(chǎn)業(yè)、交通、服務(wù)、能源等多個(gè)行業(yè),其專業(yè)性也逐漸普及成為各行業(yè)所重視的“普業(yè)”。在質(zhì)量管理體系的ISO認(rèn)證過(guò)程中,可靠性管理成為了重要的審查環(huán)節(jié)。針對(duì)可靠性的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)得到了全面的梳理與更新,被納入到質(zhì)量管理體系文件中,成為需要嚴(yán)格遵守的管理規(guī)定。
在可靠性技術(shù)領(lǐng)域,發(fā)展勢(shì)頭迅猛。以我國(guó)的載人航天工程為例,自1992年開(kāi)始至2003年10月“神舟”5號(hào)載人飛船圓滿完成任務(wù),總投資達(dá)到190億元。這款飛船的運(yùn)載能力包括搭載3人、總重量為300千克的物品進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)7天的太空之旅。其可靠性高達(dá)97%,安全性更是達(dá)到了驚人的99.7%。飛船設(shè)計(jì)具備自主故障判斷和自主功能重組的能力,即使在太空遭遇撞擊破裂的情況下,艙內(nèi)壓力仍能維持至少15分鐘,確保航天員有足夠的時(shí)間更換航天服。共有超過(guò)百所科研院校參與了此項(xiàng)工程的研發(fā),同時(shí)參與產(chǎn)品制造的單位數(shù)量超過(guò)三千家。整個(gè)項(xiàng)目共生產(chǎn)了包括一個(gè)試樣、四個(gè)正樣以及五枚運(yùn)載火箭在內(nèi)的多個(gè)關(guān)鍵部件。“神舟”五號(hào)飛船直徑達(dá)2.5米,搭載有600多臺(tái)儀器和超過(guò)十萬(wàn)個(gè)元器件與接口,軟件程序數(shù)量更是高達(dá)70萬(wàn)條,其中除了日常正常運(yùn)行所需的軟件之外,還包括應(yīng)對(duì)可能發(fā)生故障的一系列應(yīng)急處置措施。在發(fā)射上升階段和回收階段分別設(shè)計(jì)了多種故障模式處置方案。這些充分展示了我國(guó)在可靠性工程領(lǐng)域的卓越成就和技術(shù)實(shí)力。
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