可靠性设计与分析中的常见问题及解决措施
石佳明 齐超 张靖宇
大庆油田装备制造集团技术监督中心( 黑龙江大庆163312)
产品的可靠性是设计出来的, 生产出来的, 也是管理出来的。据英国建筑研究局(Building Research Establishment) 的一项楼房建筑质量问题调查分析显示, 50%是设计原因造成的, 40%是施工原因造成的, 10%是材料原因造成的。可见, 产品的设计和开发对产品可靠性影响之大。产品可靠性设计与分析过程是产品实现可靠性过程的关键环节, 它决定着产品是否能够满足“三个规定”( 规定时间、规定条件和规定能力) 的要求, 并为后续过程( 维修性、保障性、可信性等) 提供依据, 同时也影响着提供给顾客的产品质量是否符合市场的要求并获得顾客满意。
但很多企业在产品的可靠性设计与分析中却存在着诸多问题, 我们特对此进行分析和研究, 并提出相应的措施, 以达到解决这个问题的目的。
企业产品的可靠性设计与分析中存在的主要问题
企业在产品的可靠性设计与分析中主要存在以下几个问题。
( 1) 产品的可靠性设计与分析在策划阶段划分不明确, 或忽略了它的管理及评审安排。可靠性设计与分析必须纳入到产品的设计和开发策划中去,但企业往往缺乏制定和实施产品的可靠性保证大纲, 没有遵循预防为主、早期控制的原则, 不能很好地贯彻产品可靠性设计与分析的标准条款。
( 2) 产品的可靠性设计与分析的评审方式不当,或未在产品设计与开发的验证和确认活动中识别问题, 或未针对问题提出必要的改进措施。主要表现在: 企业不能严格进行可靠性评审, 不能坚持按阶段进行可靠性评审等。
企业产品可靠性设计与分析问题的解决措施
1 设计策划要明确
产品设计和开发只有进行了适当的策划, 才能使后续的相关设计开发有可靠的依据。而进行产品设计和开发策划时, 应明确以下几个问题。第一, 对产品在整个设计和开发过程中的适当阶段(由于产品的特点和复杂程度不同, 可能其阶段的多少或内容会大不相同) 进行划分, 并确定每个阶段的具体任务、完成时间、责任人和参与人员, 尤为重要的是,从设计和开发开始就要把产品性能、可靠性、费用等进行综合权衡, 把产品的性能设计与可靠性设计同步进行; 第二, 确定关键的控制节点和进行必要的可靠性评审活动, 明确评审活动的内容、时间、责任人和具体方式、参与人员等, 并应建立故障报告、分析和纠正措施系统( FRACAS) , 及时利用故障信息对产品可靠性进行分析和改进; 第三, 明确与各个外部设计和开发小组以及其他相关部门或人员( 如采购、测试、生产等) 的技术接口关系, 并确定相互之间的信息传递和控制方式; 第四, 确定计划变更的控制方式。以上这些内容均应反映在策划的输出结果( 如可靠性设计与分析计划) 中, 它不应该只是一张简单的阶段划分时间表，中国可靠性网。
2 适时进行可靠性评审
可靠性评审的目的在于用最经济和最有效的方法及早发现设计缺陷, 并提出必要的改进措施, 缩短开发周期, 降低寿命周期费用。可靠性评审应分阶段地进行, 如果设计评审不能通过, 原则上不能转入下一个阶段的工作。不同类型和不同复杂程度的产品可靠性评审的方法和内容可能有所不同, 因此首先要确定适宜于所设计和开发产品的最佳方式、参加评审的最佳人员和评审的最佳时机。可靠性评审应组织非直接参与设计的同行专家和各相关部门的代表参加, 他们应从不同侧面和角度对设计、试验等可靠性工作进行详细的审查, 并做出评价, 充分利用同行专家的意见, 经过严格评审把设计和工艺的缺陷和不足尽可能早地暴露出来, 以便及时纠正。产品可靠性评审次数随关键控制节点及其所需控制的内容不同而不尽相同, 某复杂的机械产品如封隔器需要进行六次评审, 而某种简单的电子元件只需进行一次评审, 但至少要进行一次可靠性评审。可靠性设计评审是评审中的重要一环, 它是在设计决策之前增加了一个关键监控点, 从而降低决策风险。如可靠性设计应包括可靠性设计准则和其他要求, 可靠性设计准则和要求一般是根据产品类型、重要程度、可靠性要求、使用特点、相似产品的可靠性设计经验和有
关的标准、规范来制定的。可靠性设计评审是有计划、有组织、有结论的一种审查, 其评审结论具有严肃性和权威性, 应引起设计决策者的足够重视和充分注意, 其改进意见应由有关部门负责实施并由管理部门跟踪监督。
3 将可靠性评审与产品的设计验证和确认有机地结合起来
不同产品的设计和开发可以采取不同的验证方法, 常用的方法有: 变换计算方法以验证原来计算结果的正确性, 或与已证实的类似设计规范进行比较,或进行试验验证等。根据产品的复杂程度, 可选择采用上述某一种或其组合的方式进行。可靠性试验是对产品的可靠性进行调查、分析和评价的一种手段, 它包括环境应力筛选试验、可靠性增长试验、可靠性鉴定试验和可靠性验收试验等。可靠性试验可以是实验室的试验, 也可以是现场试验。当采用试验方法验证产品的可靠性时, 可以委托具有相应资质的第三方机构进行或参与进行。
从PDCA 循环的角度来看, 产品设计和开发的评审( 包括可靠性评审) 、验证和确认都是设计和开发过程中的“检查”活动, 它们的共同目的就是及早发现设计和开发中的问题, 以便及时提出相应的措施予以改进。这些检查活动能够有效地增强产品的可靠性, 提高产品可靠性设计与分析水平, 最终达到提高产品质量的目的。因此, 我们一定要能够在评审、验证和确认活动中识别问题, 并实施必要的措施, 提高产品的可靠性水平, 使产品的设计和开发结果趋于完善。
我们只有将可靠性设计与分析真正与ISO9001: 2000 标准的要求结合起来, 才能不断提高产品质量, 提高产品可靠性, 才能真正使顾客满意, 使企业取得良好的经济效益。 摘录中国可靠性论坛txz06版主上传论文!
