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产品可靠性、可靠性管理、可靠性设计

刘冬124
2019/07/29 23:55:37
产品可靠性(Reliability)

可靠性(Reliability)(dependability;reliability;security)
一、可靠性(Reliability)的定义
根据国家标准GB-6583的规定,产品的可靠性(Reliability)是指:产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。
一般所说的“可靠性(Reliability)”指的是“可信赖的”或“可信任的”。我们说一个人是可靠的,就是说这个人是说得到做得到的人,而一个不可靠的人是一个不一定能说得到做得到的人,是否能做到要取决于这个人的意志、才能和机会。同样,一台仪器设备,当人们要求它工作时,它就能工作,则说它是可靠的;而当人们要求它工作时,它有时工作,有时不工作,则称它是不可靠的。


对产品而言,可靠性(Reliability)越高就越好。可靠性(Reliability)高的产品,可以长时间正常工作(这正是所有消费者需要得到的);从专业术语上来说,就是产品的可靠性(Reliability)越高,产品可以无故障工作的时间就越长。      

简单的说,狭义的“可靠性(Reliability)”是产品在使用期间没有发生故障的性质。例如一次性注射器,在使用的时间内没有发生故障,就认为是可靠的;再如某些一旦发生故障就不能再次使用的产品,日光灯管就是这类型的产品,一般损坏了只能更换新的。


从广义上讲,“可靠性(Reliability)”是指使用者对产品的满意程度或对企业的信赖程度。而这种满意程度或信赖程度是从主观上来判定的。为了对产品可靠性(Reliability)做出具体和定量的判断,可将产品可靠性(Reliability)可以定义为在规定的条件下和规定的时间内,元器件(产品)、设备或者系统稳定完成功能的程度或性质。例如,汽车在使用过程中,当某个零件发生了故障,经过修理后仍然能够继续驾驶。


产品实际使用的可靠性(Reliability)叫做工作可靠性(Reliability)。工作可靠性(Reliability)又可分为固有可靠性(Reliability)和使用可靠性(Reliability)。固有可靠性(Reliability)是产品设计制造者必须确立的可靠性(Reliability),即按照可靠性(Reliability)规划,从原材料和零部件的选用,经过设计、制造、试验,直到产品出产的各个阶段所确立的可靠性(Reliability)。使用可靠性(Reliability)是指已生产的产品,经过包装、运输、储存、安装、使用、维修等因素影响的可靠性(Reliability)。

二、可靠性(Reliability)要素
可靠性(Reliability)包含了耐久性、可维修性、设计可靠性(Reliability)三大要素。
1、耐久性:产品使用无故障性或使用寿命长就是耐久性。例如,当空间探测卫星发射后,人们希望它能无故障的长时间工作,否则,它的存在就没有太多的意义了,但从某一个角度来说,任何产品不可能100%的不会发生故障。
2、可维修性:当产品发生故障后,能够很快很容易的通过维护或维修排除故障,就是可维修性。象自行车、电脑等都是容易维修的,而且维修成本也不高,很快的能够排除故障,这些都是事后维护或者维修。而象飞机、汽车都是价格很高而且非常注重安全可靠性(Reliability)的要求,这一般通过日常的维护和保养,来大大延长它的使用寿命,这是预防维修。产品的可维修性与产品的结构有很大的关系,即与设计可靠性(Reliability)有关。
3、设计可靠性(Reliability):这是决定产品质量的关键,由于人——机系统的复杂性,以及人在操作中可能存在的差错和操作使用环境的这种因素影响,发生错误的可能性依然存在,所以设计的时候必须充分考虑产品的易使用性和易操作性,这就是设计可靠性(Reliability)。一般来说,产品的越容易操作,发生人为失误或其他问题造成的故障和安全问题的可能性就越小;从另一个角度来说,如果发生了故障或者安全性问题,采取必要的措施和预防措施就非常重要。例如汽车发生了碰撞后,有气囊保护。


可靠性(Reliability)管理

可靠性(Reliability)管理(Reliability Management)

一、可靠性(Reliability)管理概述
可靠性(Reliability)管理是指为确定和达到要求的产品可靠性(Reliability)特性所需的各项管理活动的总称。它是从系统的观点出发,通过制定和实施一项科学的计划,去组织、控制和监督可靠性(Reliability)活动的开展,以保证用最少的资源,实现用户所要求的产品可靠性(Reliability)。


产品从设计、制造到使用的全过程,实行科学的管理,对提高和保证产品的可靠性(Reliability)关系极大。可靠性(Reliability)管理是质量管理的一项重要内容,但它具备以下特点:
1.在从设计、制造到使用的全过程中,为提供能满足使用要求的高有效性(可靠性(Reliability)和维修性)的产品所采取的提高可靠性(Reliability)的一切措施、方法和活动,称之为可靠性(Reliability)管理。
2.可靠性(Reliability)管理不仅是单纯的保证技术,而且是企业中一项重要的经营决策,它有利于大大增强企业的素质,提高企业的可靠性(Reliability)水平,企业中一整套以可靠性(Reliability)为重点的质量管理制度的形成将大大改善人员的可靠性(Reliability)素质、厂风、厂貌,是企业长期生产可靠性(Reliability)产品的强大力量。


美国著名的可靠性(Reliability)专家里昂·波多斯基博士曾根据自己从事可靠性(Reliability)工作多年的经验,提出四项著名论点:
1.没有不可靠的产品,只有生产不可靠产品的人;
2.没有经过良好训练的质量保证人员,就没有质量保证;
3.产品的可靠性(Reliability)不是通过试验获得的,只有严格贯彻执行有关的规范和原材料的每项要求,注意生产和检验中的每个环节,才能使产品获得可靠性(Reliability);
4.在任何机构里,凡是可靠性(Reliability)与质量保证的各项措施必须自上而下地贯彻执行。领导部门在制订各项措施时,必须提出明确的理论和方针。若领导部门不把可靠性(Reliability)作为首要的目标,不提供所需要的设施,则工作人员是不可能生产出高可靠性(Reliability)产品的。


为了满足产品可靠性(Reliability)的另一项重要措施是产品生产过程中的质量控制,即防止产品在制造上出现有缺陷的管理功能,要求对原材料进行控制及对制造工艺进行控制。
可靠性(Reliability)管理和质量管理是两个不同的概念,可靠性(Reliability)管理包含时间的概念,而质量管理则没有时间要求。
实施可靠性(Reliability)管理和质量控制,将使产品的总成本降低,可靠性(Reliability)增强,自然销售能力增强,也更有利于进一步的决策等。
二、可靠性(Reliability)管理的内容
可靠性(Reliability)管理的总目标是:设计时有可靠性(Reliability)设计目标,制造时保证可靠性(Reliability)的实现,使用时维持可靠性(Reliability)水平。由于可靠性(Reliability)管理的内容涉及的面很广,它既直接与工程设计部门、生产制造部门、质量管理部门发生联系,也与企业的人事部门、教育部门和采购供应部门有关。

1.可靠性(Reliability)组织管理
(1)成立全厂性的可靠性(Reliability)领导机构
这个领导机构必须以总工程师为首,吸取研究设计部门、工艺技术部门、产品生产车间、质量保证部门、物资供应部门的负责人或骨干组成强有力的组织,日常业务工作可由质量保证部门(或全质办)实施。这个机构的主要任务是:
①编制工厂可靠性(Reliability)规划及年度可靠性(Reliability)计划;
②进行可靠性(Reliability)教育(包括可靠性(Reliability)设计、工艺及可靠性(Reliability)管理教育);
③抓好典型产品的可靠性(Reliability)指标的提高,取得效益;
④建立全厂性的可靠性(Reliability)保证体系(可以和质量保证体系融合),包括规章制度和组织管理体系;
⑤对全部产品(包括科研产品)实施可靠性(Reliability)管理。
(2)可靠性(Reliability)工程师的数量与职责
①可靠性(Reliability)工程师主要分为产品设计可靠性(Reliability)管理工程师,产品工艺可靠性(Reliability)管理工程师,元器件可靠性(Reliability)管理工程师,产品可靠性(Reliability)试验工程师;
②可靠性(Reliability)工程师的数量,在工厂中应占全厂技术人员的2~3%。
(3)可靠性(Reliability)工程师的职责
①制定全厂或单位的可靠性(Reliability)工作计划;
②领导建立可靠性(Reliability)保证体系,编写可靠性(Reliability)保证文件;
③编写可靠性(Reliability)设计和工艺制造教材,可靠性(Reliability)管理的教材,实施可靠性(Reliability)教育;
④对新产品进行可靠性(Reliability)评审和会签;
⑤对产品可靠性(Reliability)试验和评定方案进行评审和会签;
⑥指导产品的可靠性(Reliability)设计;
⑦对产品工艺制造的可靠性(Reliability)文件进行评审和会签;
⑧对用户反馈的可靠性(Reliability)数据和意见进行分析处理,提出改进建议并组织实施;
⑨对全厂各单位可靠性(Reliability)工作开展情况进行监督考核;
⑩组织有关人员进行产品失效分析。

2.可靠性(Reliability)工作计划及内容
企业应有可靠性(Reliability)工作规划和计划。该计划应包括以下主要内容:
(1)企业可靠性(Reliability)保证体系的完善;
(2)企业可靠性(Reliability)教育计划的实施;
(3)企业提高主导产品可靠性(Reliability)水平的计划和执行情况;
(4)企业可靠性(Reliability)设计标准文件的编制计划;
(5)为实现可靠性(Reliability)目标值,在设备、技术、生产和原材料的供应等方面采取的措施计划;
(6)指导和协调企业各业务部门之间的可靠性(Reliability)工作原理;
(7)企业可靠性(Reliability)工程评审和考核制度;
(8)为了解产品的使用可靠性(Reliability)而进行现场调研、数据收集以及产品的质量改进计划;
(9)收集国内外同类先进产品的可靠性(Reliability)指标,并与本企业产品作对比,找出差距,制定改进计划。

3.抓好可靠性(Reliability)技术教育
在企业中,对设计、工艺、管理等人员进行培训时应各有侧重,有的可以与TQC教育相结合,当然,首先应编好相应的教材。
(1)设计人员必须进行可靠性(Reliability)设计教育,经考核合格,发给证书,教育时数不少于60小时;
(2)工艺人员必须进行工艺制造教育,建议和质量控制结合在一起进行,工艺制造质量控制和可靠性(Reliability)教育不少于80小时,考试合格发给证书;
(3)有关的管理人员应接受可靠性(Reliability)管理教育,工人应接受工艺制造可靠性(Reliability)教育,应和TQC教育结合在一起进行,教育时数不少于30小时;
(4)标准化人员可与设计与工艺人员一起进行教育;
(5)可靠性(Reliability)试验评定人员应接受可靠性(Reliability)技术方面不少于80小时,考试合格发给证书。

4.工厂可靠性(Reliability)标准化文件
(1)元器件、零部件、外购件的质量和可靠性(Reliability)管理方法;
(2)按产品要求制定的元器件及部件的环境应力筛选工艺规范;
(3)企业的元器件优选手册,应注明失效率数据;
(4)规定企业采用新元器件的方法;
(5)编制技术成熟的、能满足可靠性(Reliability)要求的零部件手册,尽可能注明失效率或寿命;
(6)可靠性(Reliability)设计手册;
(7)产品内外包装设计的可靠性(Reliability)规定;
(8)工艺制造的可靠性(Reliability)规范;
(9)产品老练处理规范;
(10)可靠性(Reliability)试验评定的规范;
(11)质量和可靠性(Reliability)信息反馈制度;
(12)产品贮存、包装和运输的可靠性(Reliability)要求规范。

5.抓好设计过程的可靠性(Reliability)管理
按照设计准则的要求,分阶段评审,确保产品的固有可靠性(Reliability),满足用户使用的功能和可靠性(Reliability)。

6.进行可靠性(Reliability)试验研究工作中国可靠性(Reliability)网

7.作好售后服务工作
总之,在产品的整个寿命期中,可靠性(Reliability)管理的内容贯穿始终。只有加强可靠性(Reliability)管理,才能使产品获得并实现其高可靠性(Reliability)。
三、设计阶段的可靠性(Reliability)管理
设计阶段是可靠性(Reliability)管理的基础。产品的可靠性(Reliability)这一内在的质量指标是在产品的设计阶段形成的,因此从产品研制开始就必须强调要考虑其可靠性(Reliability)。可靠性(Reliability)工作开展得越早,成效就越大,经济效益就越好。设计阶段的可靠性(Reliability)管理内容主要有以下几个方面:

1、编制企业“新产品开发管理体系”及实施细则,采用定量评分方法来按阶段地评定产品可靠性(Reliability)设计的优劣和水平,督促和鼓励设计人员采用新技术(如可靠性(Reliability)设计技术三次设计法价值工程等),保证设计质量。其中特别应突出如下内容:
(1)在产品研制阶段就提出可靠性(Reliability)指标;
(2)在产品研制阶段就提出目标成本,并采用价值工程;
(3)方案论证并抓好可靠性(Reliability)评审。

2、可靠性(Reliability)设计管理及有关规定
(1)在新产品设计任务中必须提出可靠性(Reliability)与维修性指标。
(2)对新产品进行方案论证时,必须有可靠性(Reliability)与维修性论证报告,内容主要包括:
①计划指标;
②相似产品的国内外指标;
③根据需要和可能,考虑到经济性体积重量等约束条件,经综合分析最后确定的优化指标;
(3)产品使用环境的现场调查资料,分析影响产品可靠性(Reliability)的环境及主要应力,采取的防护设计和环境适应设计的有效措施。
(4)可靠性(Reliability)设计的一般性原则如下:
①实施系列化设计,在原有成熟产品上逐步扩展,构成系列;
②实施统一化设计,凡有可能均应使用零件,可移动摸板和组件;
③实施标准化设计,尽量采用成熟的标准电路,标准模块及标准零件;
④实施集成化设计,采用固体组件,使分立元器件减少到最小程度;
⑤不用不成熟的新技术,如必须使用时应对其可行性及可靠性(Reliability)进行充分论证,有充分的试验报告;
⑥在电路设计中尽量选用无源器件,将有源器件减少到最小程度;
⑦在系统设计中的初始阶段就考虑和采用最有效的电磁干扰控制技术;
(5)降额设计的规定。
(6)稳定性设计的规定。
(7)电磁兼容设计的规定。
(8)热设计的规定。
(9)冗余设计规定。
(10)环境适应性设计的规定。
(11)故障自动检测设计的规定。
(12)元器件选用的规定。
(13)缓冲减震设计的规定。
(14)印刷电路板设计的规定。
(15)模块化设计的规定。
(16)防护设计的规定。
(17)维修性设计的规定。
(18)安全性设计的规定。
(19)耐疲劳耐磨损设计的规定。
(20)产品设计审查表。
四、制造阶段的可靠性(Reliability)管理
产品通过设计阶段而获得了固有可靠性(Reliability),如果不采取管理措施,没有先进的工艺去保证,会使产品的可靠性(Reliability)退化,其原因之一是在制造阶段的可靠性(Reliability)管理主要内容如下:
(1)建立和实施上自厂长下至每一个职工的质量责任制,有严密的质量组织体系;
(2)质量保证体系完备,各项质量原始记录齐全,能保证可靠性(Reliability)目标的实现和可靠性(Reliability)增长;
(3)对主要的外购外协件供应的厂家,必须进行质量评审,制订管理办法和订货合同应有可靠性(Reliability)指标以及检验的抽样方案;
(4)对入厂的元器件或部件原材料进行严格检验;
(5)按照标准工艺,对元器件进行严格的老化筛选,或采用严格的工艺措施,剔除其早期失效部分,排除潜在的故障因素,保证上机元件的可靠性(Reliability);
(6)有完备的可靠性(Reliability)制造规范,作为“三按生产”的依据,其内容包括:
元器件原材料购货规定;
元器件原材料进货检验规定;
元器件原材料贮存转运规定;
外购配套件进货验收规定;
元器件老练筛选工艺;
机械零件制造及检验规程;
电子电气组装及检验规程;
部件组装钳状及检验规程;
特殊零件加工及代用材料的规定;
总装总调及检验规程;
中间检验及最终检验的规定;
关键工艺的保证措施;
文明生产及制造环境控制规定。