产品、系统在规定的条件下,规定的时间内,完成规定功能的能力称为可靠性。
意义
1)高可靠性产品才能满足现代技术和生产的需要
现代生产技术的发展特点之一是自动化水平不断提高。一条自动化生产线是由许多零部件组成,生产线上一台设备出了故障,则会导致整条线停产,这就要求组成线上的产品要有高可靠性,上边提到的Appolo宇宙飞船正是由于高可靠性,才一举顺利完成登月计划。现代生产技术发展的另一特点设备结构复杂化,组成设备的零件多,其中一个零件发生故障会导致整机失效。如1986年美国“挑战者”号航天飞机就是因为火箭助推器内橡胶密封圈因温度低而失效,导致航天飞机爆炸和七名宇航员遇难及重大经济损失。由此可见,只有高可靠性产品才能满足现代技术和生产的需要。
2)高可靠性产品可获得高的经济效益
提高产品可靠性可获得很高的经济效益。如美国西屋公司为提高某产品的可靠性,曾作了一次全面审查,结果是所得经济效益是为提高可靠性所花费用的100倍。另外,产品的可靠性水平提高了还可大大减少设备的维修费用。1961年美国国防部预算中至少有25%用于维修费用。苏联过去有资料统计,在产品寿命期内下列产品的维修费用与购置费用之比为:飞机为5倍,汽车为6倍,机床为8倍,军事装置为10倍,可见提高产品可靠性水平会大大降低维修费用,从而提高经济效益。
3)高可靠性产品,才有高的竞争能力
只有产品可靠性提高了,才能提高产品的信誉,增强日益激烈的市场竞争能力。日本的汽车曾一度因可靠性差,在美国造成大量退货,几乎失去了美国市场。日本总结了经验,提高了汽车可靠性水平,因此使日本汽车在世界市场上竞争力很强。中国实行改革、开放的国策,现又面临加入WTO,挑战是严峻的。我们面临的是世界发达国家的竞争,如果我们的产品有高的可靠性,那就能打入激烈竞争的世界市场,从而获得巨大经济效益,促进民族工业的发展;相反,则会被别国挤出市场,甚至失去部分国内市场,由此可见生产高可靠性的产品的重要性
实施:
一、制定可靠性工作计划
二、执行可靠性测试
三、可靠性增长
可靠性工作比较复杂,需要长期积累经验教训,企业应该遵循分步实施的原则,结合企业的实际情况,找到切入点。以下四个方面是企业在产品可靠性方面可以开展的工作。
(1)按照“先人后事”的原则,优先设立相应的组织机构或安排相关专业人员,逐步打造一支可靠性专业团队。
(2)从元器件入手。数据显示,整机的故障中有70%左右是由外购件、外协件、配套件这些外购外协件引起的,每个企业具体情况会有所不同。而且产品一旦选用了一个厂家的某物料,其质量、成本、可采购性基本上60%都已固化,后期的一系列改进、保障策略所达到的效果只能占到40%,所以物料选型影响重大。
物料选型与认证是一项产品工程,如何确定物料的规格,如何识别不同厂家的物料优劣,如何对物料厂家进行认证,如何监控物料厂家的质量波动,这些专项技术,在国际领先公司都有专业的团队进行研究,并有系统化的流程保障物料选用,而目前国内企业在这方面普遍比较薄弱,因此从物料选用开始,产品质量及可靠性就和业界领先公司拉开了差距,可以说是输在了起跑线上。
外国有些企业将零部件分为致命件、重要件、一般件3个等级,重点关注致命件的可靠性。这种分类法值得国内企业借鉴,抓元器件的可靠性可以先从致命件开始。
(3)从可靠性测试入手。对于国内很多企业来说,还不具备开展可靠性设计的能力,那么可以先开展可靠性测试方面的工作,了解产品可靠性的状况,暴露可靠性问题,尽量将故障消灭在产品出厂前。
可靠性测试需要注意实验室试验与现场测试并重,要以现场测试为主。现场是真实使用的场所,影响可靠性的因素更复杂,温度、湿度、振动等与实验室的情况完全不同,现场是暴露可靠性问题最重要的场所。现场测试要制定随机抽样规则,与用户配合好,要反映真实使用质量的情况,特别是失效分析,有些要带到实验室外进行跟踪试验,不仅测试自己的产品,也要测试同类国内、外竞争对手的产品,以查找原因,找到如何提高产品可靠性的办法。
(4)从失效分析入手。通过对研发、测试、小批量试产、量产阶段、用户现场的器件失效分析,找到失效的根本原因和改进措施,及时纠正和预防失效的发生。发现问题越早,解决问题的成本也就越低,因此即使是研发调试过程中出现的个别器件失效,也要进行彻底的失效分析,明确失效机理,进而采取对应的解决措施。一家电子设备企业深受产品可靠性问题的困扰,通过失效分析,找到了很多产品故障的原因,经过设计改进和过程控制措施,使产品故障率大幅降低。
可靠性: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。通常的指标有MTBF(mean time between failure)。
提高产品的可靠性,最直接的效应是可以延长产品的使用寿命,减少产品在质保期内的维护成本
提高产品可靠性:
1. 选用可靠的合适的元器件
2. 设计中选用可靠的稳定的电路
3. 设计中进行大量的验证,提供产品的设计极限
4. 做好DFMEA,针对可能出现的失效,做好设计预防
5. 做好新产品导入
6. 设计好工艺制程(TS16949)和DOE
7. 产品设计充分考虑可制造性和可维护性
8. 模块化或容差性设计
9. ...
可靠性体现在产品器件选型,设计,制造,流通,使用和维护的每一个环节
每一处都是我们可以改善和提高的重点
关键是各个职能各施其职罢了
根据国家标准GB-6583的规定,产品的可靠性是指: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”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,可靠性越高就越好。可靠性高的产品,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”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”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。为了对产品可靠性做出具体和定量的判断,可将产品可靠性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叫做工作可靠性。工作可靠性又可分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是产品设计制造者必须确立的可靠性,即按照可靠性规划,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。使用可靠性是指已生产的产品,经过包装、运输、储存、安装、使用、维修等因素影响的可靠性。