推薦中小企業(yè)提升產(chǎn)品可靠性的設(shè)計(jì)方法

1、中小企業(yè)提升產(chǎn)品可靠性的設(shè)計(jì)方法產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)方法， 從表面上看都是技術(shù)問(wèn)題， 但實(shí)質(zhì)上包含技術(shù)和管 理兩個(gè)方面， 沒(méi)有技術(shù)不行， 有了技術(shù)， 如何把技術(shù)貫徹到位也會(huì)有好多細(xì)節(jié)該 注意。所以本文的可靠性提升方法中也包含進(jìn)去一些設(shè)計(jì)管理方法的內(nèi)容。中小企業(yè)提升產(chǎn)品可靠性的幾大難題， 經(jīng)過(guò)筆者多年來(lái)和各類(lèi)企業(yè)的多位技 術(shù)管理者的交流，不外乎幾個(gè)問(wèn)題：1 可靠性概念太復(fù)雜，又是概率又是英文簡(jiǎn)寫(xiě)的專(zhuān)業(yè)詞匯，不知道和我的產(chǎn) 品有什么直接的聯(lián)系，不知道這些技術(shù)指標(biāo)如何用于評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性程度；2 可靠性試驗(yàn)一般要求較多的樣本數(shù)量，公司規(guī)模較不大，生產(chǎn)的是專(zhuān)業(yè)化 設(shè)備，批量很小，小批量設(shè)備下如何開(kāi)展可靠性

2、試驗(yàn)摸不著頭緒；3 公司每年的營(yíng)業(yè)額不過(guò)幾百萬(wàn)幾千萬(wàn)， 沒(méi)有那么多的資金用于可靠性試驗(yàn) 費(fèi)用和設(shè)備的購(gòu)置；4 公司想提升產(chǎn)品可靠性，也想配備專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，但這方面技術(shù)人員難招 到，即使招到大都是外企的背景，要價(jià)較高，干了一年多也沒(méi)什么成效；5 以上措施都不好使時(shí)，那就寄希望于設(shè)計(jì)人員個(gè)人的技術(shù)水平比較高，設(shè) 計(jì)出的東西能耐用， 但是一臺(tái)機(jī)器不能只靠一個(gè)人完成， 就像木桶盛水多少取決 于最短的那塊木板一樣， 機(jī)器的整體水平往往在最薄弱的環(huán)節(jié)暴露故障， 我們也 不可能保證每個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)者都是夢(mèng)之隊(duì)成員。6 請(qǐng)專(zhuān)家?guī)椭绱髮W(xué)、科研院所、華為、中興等大的機(jī)構(gòu)的人員來(lái)進(jìn)行指 導(dǎo)，最后的結(jié)果往往不了了之

3、，似乎是在聽(tīng)天書(shū)，專(zhuān)家說(shuō)的全對(duì)，就是沒(méi)辦法實(shí) 施，對(duì)中小企業(yè)這也是現(xiàn)狀，也讓人困惑無(wú)從下手。以上這些問(wèn)題， 有些是我們中小企業(yè)管理者的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)， 有些是我們的企業(yè) 現(xiàn)狀的無(wú)奈， 還有就是國(guó)家整個(gè)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)環(huán)境造成的， 我們不必怨天尤人， 在 迷茫中立足于企業(yè)現(xiàn)實(shí)開(kāi)始我們的產(chǎn)品可靠性提升之旅。產(chǎn)品可靠性問(wèn)題出現(xiàn)的原因分為兩個(gè)， 一個(gè)是設(shè)計(jì)的可靠性 （也稱(chēng)固有可靠 性）是否好； 一個(gè)是固有可靠性在生產(chǎn)使用中是否能得到技術(shù)管理保障。 現(xiàn)在大 多數(shù)學(xué)者的可靠性研究集中在可靠性保障方面， 中小企業(yè)技術(shù)管理者的幾點(diǎn)困惑 就是這種現(xiàn)象導(dǎo)致的， 可靠性保障似乎成了可靠性的全部， 但中小企業(yè)的現(xiàn)實(shí)是 產(chǎn)品的固有

4、可靠性設(shè)計(jì)的就很不好， 后面再怎么保障能使可靠性維持在較高水平 呢？設(shè)計(jì)是產(chǎn)品可靠性的基礎(chǔ)， 對(duì)軍工企業(yè)、 大企業(yè)， 他們的設(shè)計(jì)可靠性是可以 保證的，然后再講可靠性試驗(yàn)、預(yù)計(jì)、保障是對(duì)的，但中小企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可靠 性就不好，就該把重心放在產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)的技術(shù)方法和設(shè)計(jì)控制管理上才對(duì)。 以下的方法就是基于這個(gè)基本思路展開(kāi)。1 基于產(chǎn)品故障的失效分析和失效預(yù)防產(chǎn)生上面幾條感慨的企業(yè)一般都有幾年的時(shí)間了， 對(duì)于這種企業(yè)， 其實(shí)掌握 著一個(gè)寶藏， 對(duì)這個(gè)寶藏妥善利用了， 產(chǎn)品的可靠性將有非常明顯的提升。 這個(gè) 寶藏就是過(guò)去幾年的投訴記錄和質(zhì)量分析記錄。 對(duì)這些記錄統(tǒng)計(jì)，組織分析原因， 實(shí)驗(yàn)確認(rèn)這些原因

5、確實(shí)是導(dǎo)致失效的因素， 然后研究出預(yù)防措施， 余下的就是在 公司運(yùn)營(yíng)中確保預(yù)防措施被執(zhí)行了。 做到了這幾點(diǎn)， 產(chǎn)品的可靠性提升將是顯而 易見(jiàn)的。這個(gè)分析和試驗(yàn)的過(guò)程會(huì)涉及一些較高難的技術(shù)方法，但依常規(guī) 80% 以上的問(wèn)題會(huì)很容易就被解決的。以筆者經(jīng)歷的一個(gè)案例來(lái)說(shuō)明， 一個(gè)液體流量閥， 里面有一個(gè)靠彈簧頂住的 截流板，偶爾有客戶(hù)投訴我們的產(chǎn)品未開(kāi)機(jī)就漏液，原來(lái)在研發(fā)實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候， 沒(méi)有發(fā)生過(guò)這問(wèn)題， 技術(shù)人員也沒(méi)太重視， 此時(shí)就一直拖下去了， 后來(lái)公司加了 項(xiàng)考核指標(biāo)“投訴問(wèn)題解決率” （解決的問(wèn)題數(shù)占總投訴比例數(shù)的百分?jǐn)?shù)），研 發(fā)才真正重視起來(lái)，開(kāi)會(huì)分析原因（如下圖），然后一項(xiàng)項(xiàng)試驗(yàn)，液體源

6、實(shí)驗(yàn)也 不用太復(fù)雜，塑料桶開(kāi)個(gè)孔， 把桶里水的液面抬高， 出水管口的管壓增大看閥是 否漏水，發(fā)現(xiàn)不加壓就漏， 加壓漏得更厲害； 把截流板拆到另一個(gè)閥上試驗(yàn)配合 是否緊密，確認(rèn)了配合沒(méi)有問(wèn)題； 最后確認(rèn)換成原來(lái)研發(fā)用的彈簧， 發(fā)現(xiàn)不漏液， 換回來(lái)就又漏； 初步確認(rèn)為彈簧問(wèn)題， 檢查彈簧在掛上相同重量的物體后， 形變 有差異，研發(fā)用的彈簧形變小。 多次幾個(gè)不同彈簧驗(yàn)證， 確認(rèn)失效原因是彈簧在 多次使用后彈性系數(shù)發(fā)生變化，而設(shè)計(jì)圖紙上又沒(méi)有關(guān)于這項(xiàng)指標(biāo)的檢驗(yàn)方法， 因?yàn)闆](méi)有檢測(cè)彈簧的工具， 并且形變是發(fā)生在使用一段時(shí)間之后在公司也不好入 檢。于是找采購(gòu)人員查廠家的信息， 發(fā)現(xiàn)研發(fā)樣件的廠家和批量生產(chǎn)

7、廠家不是同 一家，所以就在外購(gòu)件規(guī)格書(shū)上對(duì)供貨廠商進(jìn)行了指定， 制定研發(fā)樣件的廠家為 供應(yīng)商，并封樣，要求廠家按照封樣的彈簧的材料、規(guī)格和強(qiáng)度等指標(biāo)供貨，公 司舍不得買(mǎi)臺(tái)彈簧拉壓測(cè)試儀， 就通過(guò)非技術(shù)手段解決， 不過(guò)后來(lái)此類(lèi)問(wèn)題也沒(méi) 再發(fā)生過(guò)。 從這個(gè)事例看出， 很多問(wèn)題的分析其實(shí)也并不是很復(fù)雜， 解決問(wèn)題的 預(yù)防措施也未必就是改動(dòng)設(shè)計(jì)。 只要我們肯靜下心來(lái)， 靜心分析，解決也并不難。 液壓變化的實(shí)驗(yàn)裝置也是大家集思廣益的結(jié)果。通過(guò)這種方法， 有了價(jià)值 50 元錢(qián)的電快速脈沖群測(cè)試儀、 有了價(jià)值 200 元 的輻射抗擾度測(cè)試儀、有了價(jià)值 300 元的鹽霧試驗(yàn)箱，有了我們產(chǎn)品的常見(jiàn)失 效模式，然

8、后有了針對(duì)性措施，產(chǎn)品可靠性有了明顯增長(zhǎng)。這個(gè)方法的執(zhí)行要素有幾點(diǎn)： 有故障數(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄； 有技術(shù)分析會(huì)議； 針 對(duì)分析的實(shí)驗(yàn)； 針對(duì)試驗(yàn)結(jié)論的分析結(jié)論； 針對(duì)結(jié)論的預(yù)防措施和實(shí)施到位。 有人說(shuō)，這么簡(jiǎn)單， 但事實(shí)上就是這樣簡(jiǎn)單的事情沒(méi)做好， 最常見(jiàn)問(wèn)題的兩個(gè)地方 是：針對(duì)分析的實(shí)驗(yàn)方面不具體； 針對(duì)試驗(yàn)結(jié)論草率下結(jié)論。 這都是人存在的弱 點(diǎn)，不是技術(shù)的難度。總結(jié)到一點(diǎn)： 針對(duì)故障投訴作失效分析， 得出失效機(jī)理， 針對(duì)失效機(jī)理制定 實(shí)施預(yù)防措施。2 加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)管理走訪很多公司沒(méi)有系統(tǒng)設(shè)計(jì)部門(mén)，有的有系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員，但干的事研究的問(wèn)題不夠系統(tǒng)。 最常見(jiàn)的模式是一個(gè)資深的技術(shù)人員當(dāng)

9、項(xiàng)目經(jīng)理， 帶著幾個(gè)小毛頭 搞設(shè)計(jì)， 幾個(gè)這樣的項(xiàng)目隊(duì)伍對(duì)一個(gè)技術(shù)部經(jīng)理匯報(bào)。 然后產(chǎn)品出現(xiàn)投訴了， 經(jīng) 理的常見(jiàn)解釋就是 “招水平高的招不到， 都怪這幫工程師水平差， 就這樣還老鬧 著加薪跳槽”。這些人里頭也不是沒(méi)有幾個(gè)高手，但都是項(xiàng)目經(jīng)理，也要承擔(dān)具 體的設(shè)計(jì)。 木桶盛多少水取決于最短的那塊木板， 項(xiàng)目經(jīng)理能干也沒(méi)用， 產(chǎn)品該 出毛病還是出毛病。 這個(gè)現(xiàn)象的解決方法就是加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的管理， 對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 人員要學(xué)點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)管理方法也很簡(jiǎn)單，設(shè)置系統(tǒng)設(shè)計(jì)崗位或部門(mén)，讓設(shè)計(jì)水平較高、 知識(shí)面較寬的人才到這個(gè)職位來(lái)， 如果公司規(guī)模較小， 就讓這個(gè)崗位負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè) 計(jì)和設(shè)計(jì)審核， 如果研

10、發(fā)規(guī)模夠大， 就系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)審核崗位分開(kāi)， 但一定注 意，必須把資深的高人放在這兩個(gè)崗位上。 這樣， 所有設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)都要 被高人審核，不合格則退，最后出去的設(shè)計(jì)成果基本上就符合了審核人的水平， 這樣，最短的那塊木板就補(bǔ)上來(lái)了， 原有的人員結(jié)構(gòu)也未發(fā)生變化。 審核人員和 系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員屬于同一個(gè)團(tuán)隊(duì)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路一定要貫徹到審核人員的腦中， 審核中確保設(shè)計(jì)系結(jié)執(zhí)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。比如系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求工作溫度滿(mǎn)足-40 C,那審核時(shí)器件的溫度規(guī)格必須都得滿(mǎn)足此要求。這是一個(gè)管理組織架構(gòu) 上的要求，沒(méi)有這個(gè)審核機(jī)制的保證，系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路很難貫徹實(shí)施好。第二是系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的問(wèn)題, 這是要系統(tǒng)設(shè)計(jì)人

11、員掌握的, 太多的中小企業(yè), 系統(tǒng)設(shè)計(jì)幾乎是缺位的,即使較牛的一些項(xiàng)目經(jīng)理似乎被冠以系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的 title ,但沒(méi)能落到實(shí)處,常犯的錯(cuò)誤理解就是： 系統(tǒng)設(shè)計(jì) = 法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求 + 客戶(hù)功能需求； 這是很不全面的, 僅按照這兩種因素設(shè)計(jì), 就忽視了很多其他的技術(shù)要求, 并且 往往就這兩個(gè)要求也大都理解得不全面。 下面舉一些與可靠性設(shè)計(jì)有關(guān)的系統(tǒng)設(shè) 計(jì)知識(shí)點(diǎn),如產(chǎn)品系列規(guī)劃、目標(biāo)功能和用戶(hù)定位、工程計(jì)算、歷史失效數(shù)據(jù)分 析、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、器件選型、生產(chǎn)檢驗(yàn)運(yùn)輸過(guò)程、安裝交付、極限環(huán)境 條件、可用性、可維修性、模塊接地與系統(tǒng)接地、熱設(shè)計(jì)、 EMC 、震動(dòng)噪聲、 鹽霧、接口等,這些都是和系

12、統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的技術(shù)內(nèi)容。有人會(huì)說(shuō)“要把你這些要 求都做了,那得多少技術(shù)人員??？” ,答案是 1 個(gè),規(guī)模小點(diǎn)的企業(yè)一個(gè)都不用, 別被這么多的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求給嚇住, 其實(shí)每一細(xì)項(xiàng)里, 常規(guī)的技術(shù)要求和技術(shù)點(diǎn) 也就那么幾項(xiàng), 非常少的, 這幾點(diǎn)都不必單獨(dú)設(shè)計(jì), 只要在選擇設(shè)計(jì)方案時(shí)按照 技術(shù)點(diǎn)去選, 系統(tǒng)設(shè)計(jì)就被執(zhí)行了, 后面的諸多問(wèn)題就迎刃而解了。 比如電磁兼 容EMC,最復(fù)雜的一個(gè)技術(shù)要求，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試上的考察項(xiàng)目是4個(gè)EMI指標(biāo)（RE、 CE、Harmonics、Flicker ）和 7 個(gè) EMS 指標(biāo)（RS、CS、ESD、EFT/B、DIP/i、 PMS、Surge ），它的要求主要集中在面膜

13、、機(jī)殼的密封接縫方法、機(jī)殼材料、 機(jī)殼開(kāi)孔的處理、 機(jī)殼對(duì)外的電纜處理、 電源模塊幾個(gè)關(guān)鍵地方, 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí) 面膜的安裝方式、 面膜的設(shè)計(jì)上選擇防靜電處理方式或在面膜后面加塊接機(jī)殼地 的金屬背板，金屬板上的電接頭選擇帶濾波的插座， 這種方式一下就能改善 EMC的 ESD、RE、CE、RS、CS 等幾個(gè)隱患；再比如模塊接地與系統(tǒng)接地的考慮， 先畫(huà)出系統(tǒng)接地圖， 這樣整機(jī)的電氣安全、 接地阻抗、 對(duì)地漏電流等指標(biāo)的關(guān)鍵 薄弱點(diǎn)就一目了然了， 也能估計(jì)出板間信號(hào)可能造成問(wèn)題的隱患薄弱環(huán)節(jié)， 哪些 地方形成了地環(huán)路， 哪些地方形成了天線效應(yīng)， 通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的地線圖就能在 整體上解決后面的一系列問(wèn)題

14、。系統(tǒng)設(shè)計(jì)是綜合各方面的知識(shí)， 綜合權(quán)衡， 得出最優(yōu)的解決方案， 是在不同 技術(shù)間的平衡， 比如對(duì)一個(gè)采集的信號(hào)要進(jìn)行濾波處理， 是采用電路硬件濾波器 還是 AD 后用數(shù)字濾波器？對(duì)驅(qū)動(dòng)力矩要求較大時(shí)， 是選大扭矩電機(jī)還是增加機(jī) 械減速器？防鹽霧侵蝕是用防銹材料還是涂三防漆還是加強(qiáng)密封？在這些不同 技術(shù)間平衡的時(shí)候，綜合的是成本、工期、團(tuán)隊(duì)成員對(duì)技術(shù)掌握的程度、法規(guī)、 安全、批量供貨時(shí)加工商的批次穩(wěn)定性的保障能力等。往簡(jiǎn)單里說(shuō)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法就是把一些外圍的技術(shù)要求全部涵蓋進(jìn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā) 里來(lái)，用 checklist 的方式進(jìn)行檢查，而不是先出整機(jī)，然后再改，那樣機(jī)器將 不是機(jī)器了。國(guó)內(nèi)諸多做產(chǎn)品

15、CE 認(rèn)證的中小廠家，試問(wèn)有幾家把產(chǎn)品真正賣(mài)到 了歐盟國(guó)家，不敢啊，在公司里都有三種機(jī)型的說(shuō)法，分別叫在產(chǎn)機(jī)器、CE 樣機(jī)、CE狀態(tài)的機(jī)器，大多中小企業(yè)的產(chǎn)品是前兩種，為什么出現(xiàn)這種局面？就 是沒(méi)有系統(tǒng)設(shè)計(jì)，先出整機(jī)，然后再改，最后拿個(gè) CE證當(dāng)虎皮唬人去，就是不 敢上景陽(yáng)崗怕遇到真老虎。系統(tǒng)設(shè)計(jì)其實(shí)真得不難，有這么類(lèi)崗位，能作系統(tǒng)設(shè)計(jì) + 審核，再加上點(diǎn)提 煉的 checklist ，基本就可以開(kāi)工了，剩下的就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)師找到感覺(jué)，加強(qiáng)自 己的技能訓(xùn)練， 讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)真正發(fā)揮作用了。 實(shí)在不行， 請(qǐng)這方面的專(zhuān)家?guī)椭鷮?shí) 施一下也是可以的，輔導(dǎo)上 1-2 個(gè)項(xiàng)目，建立一套體系，將無(wú)往而不勝。3 建

16、立技術(shù)平臺(tái)，建立可靠性保證流程百年老店的大公司的產(chǎn)品為什么都比較好呢？他們的技術(shù)人員就比我們的 資深嗎？他們不也都是年輕人嗎？百年老店的核心價(jià)值除了品牌還有什么？還 有他們?cè)趯?zhuān)項(xiàng)技術(shù)上的積累。也就是說(shuō) 100 年的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)今天仍然被引 用參考，它拿出一百年的積累和我們競(jìng)爭(zhēng)， 這是我們不可能具備的東西， 很多事 情必須經(jīng)歷過(guò)才會(huì)發(fā)生， 發(fā)生了解決了才會(huì)成為積累。 百年老店如何積累下這些 東西的，它靠的是什么來(lái)傳承這些精華？答案是技術(shù)平臺(tái)。 再往通俗里說(shuō)， 技術(shù) 平臺(tái)的表現(xiàn)形式就是一堆的專(zhuān)業(yè) checklist 文件，這些檢查項(xiàng)是多少代人的深刻 總結(jié)，到了今天，一個(gè)工程師都不必經(jīng)歷什么，他就

17、能得到前人的教訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，并 用于設(shè)計(jì)中，自然可以避免很多問(wèn)題。我在工作中曾經(jīng)做過(guò)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的 checklist 、EMC 設(shè)計(jì)的 checklist 、系統(tǒng) 設(shè)計(jì)的 checklist 、可用性的 checklist 、研發(fā)控制體系的 checklist 等等，這些 都是很低成本就能實(shí)現(xiàn)的東西， 但它又有很高的成本， 它是一份總結(jié)， 是匯集了 多少代人心血的總結(jié)。抽取幾個(gè)出來(lái)，如“少用分立元件，多用集成電路”、 “不定制器件”、 F2W 分析方法、 “經(jīng)常要用到的控制器的高度應(yīng)該在人的肘彎和肩膀之間”、 “顯示界面不要出現(xiàn)同一變量的不同信息”、“在正常使用時(shí)設(shè)備傾斜 100 不會(huì)失去平衡”、“不

18、提供熱量的應(yīng)用部件表面溫度不得超過(guò) 410”、“顯示部分高度應(yīng)位于操作者在操作姿態(tài) （考慮站姿和坐姿 ），距離 1 米情況 下，其水平視角上斜 150 至下斜 450 范圍”等。這些都是多少代人、 多少個(gè)不同專(zhuān)業(yè)的人嘔心瀝血的結(jié)晶， 如果一個(gè)公司建立了 一個(gè)屬于自己、 適用于自己的一個(gè)技術(shù)平臺(tái)， 并在設(shè)計(jì)管理中認(rèn)真執(zhí)行它， 通過(guò) 審核控制和測(cè)評(píng)控制它的實(shí)施效果， 那么公司工程師的水平將飛速提升， 即使是 很一般的工程和能做出很出色的產(chǎn)品來(lái)。4 研究可靠性設(shè)計(jì)方法作為技術(shù)人員，最喜歡的就是技術(shù)了， 在公司和管理層面把架構(gòu)搭好了之后， 作為技術(shù)工程師和系統(tǒng)設(shè)計(jì)師， 可靠性的知識(shí)和設(shè)計(jì)方法就是需要補(bǔ)

19、課的了。 可 靠性設(shè)計(jì)方法包括很多方面的內(nèi)容 （有些和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容重疊， 這不矛盾， 系 統(tǒng)設(shè)計(jì)研究的是整體， 設(shè)計(jì)方法是把系統(tǒng)要求具體實(shí)現(xiàn)的方法） ，氣候環(huán)境防護(hù) 設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)、 EMC/EMI 設(shè)計(jì)、 降額設(shè)計(jì)、裕度設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性設(shè)計(jì)、冗余設(shè)計(jì)、 緩沖減震設(shè)計(jì)、元器件選型、可使用性設(shè)計(jì)、視覺(jué)顯示、照明、控制、控制面板 布局、控制與顯示器關(guān)系、安全性設(shè)計(jì)方法、防電力危害、防機(jī)測(cè)危害、防輻射 危害、防止火災(zāi)危害、可維修性設(shè)計(jì)方法、測(cè)試與調(diào)整方法、標(biāo)識(shí)、可接近性和 可更換性、插頭和插座、緊固件、軸承、報(bào)警、印制電路板設(shè)計(jì)方法、可靠性 試驗(yàn)驗(yàn)證方法、可靠性測(cè)試工具等方面的知識(shí)和內(nèi)容。關(guān)于每一個(gè)技術(shù)

20、主題的細(xì)節(jié)不是本文區(qū)區(qū)幾千字就能寫(xiě)得明白的， 其實(shí)所謂 的設(shè)計(jì)方法就是一些設(shè)計(jì)規(guī)范和考慮問(wèn)題的知識(shí)點(diǎn)。為了方便，也可以做成 checklist ，讓技術(shù)人員在設(shè)計(jì)初期學(xué)習(xí)參考， 在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)照， 在設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí) 自查，在提交評(píng)審是由測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)或?qū)徍藣徫粚?duì)照 checklist 復(fù)查和針對(duì)一些關(guān)鍵 設(shè)計(jì)規(guī)范做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以降額設(shè)計(jì)為例來(lái)闡述一些具體的設(shè)計(jì)方法：比如對(duì)失效率高、重要部件及器件一定要進(jìn)行降額設(shè)計(jì)。1、電阻器降額外加功率、極限電壓、極限應(yīng)用溫度三個(gè)指標(biāo)，功率降額系數(shù) 0.1 0.5 ；2、電容器降額外加電壓、頻率范圍、溫度極限三個(gè)指標(biāo)，普通鋁電解電容 和無(wú)極性電容的電壓降額系數(shù) 0.3 0.

21、7 之間，鉭電容的電壓降額系數(shù) 0.3 以下；3、集成電路降額結(jié)溫、輸出負(fù)載指標(biāo)；4、晶體三極管降額結(jié)溫、集電極電流、任何電壓指標(biāo)，晶體二極管降額結(jié) 溫、正向電流及峰值、反向電壓三個(gè)指標(biāo)，功率降額 0.4 以下，反向耐壓 0.5 以 下，發(fā)光管電壓降額 0.6 以下，功率降額 0.6 以下，功率開(kāi)關(guān)管電壓降額系數(shù)在 0.6 以下，電流降額系數(shù)在 0.5 以下；5、線圈扼流圈降額工作電源、電壓指標(biāo)；6、變壓器降額工作電流、電壓、溫升（按絕緣等級(jí)）指標(biāo)，電感和變壓器 的電流降額系數(shù) 0.6 以下；7、繼電器降額接點(diǎn)電流、溫升（按絕緣等級(jí)）指標(biāo)；8、接插件降額電流、 電壓指標(biāo)，根據(jù)觸點(diǎn)間隙大小、 直

22、流及交流要求降額。 接插件嵌入材料和火花發(fā)熱對(duì)接點(diǎn)壽命的影響， 在中低頻多接點(diǎn)接插件采用兩點(diǎn) 或多點(diǎn)接地并聯(lián)方式，降額和增加冗余功能；9、電纜導(dǎo)線降額指標(biāo)：電流（銅線，w 7A/mm2 ）、電纜電壓（尤其多芯電纜），塑料導(dǎo)線的電流降額 0.7 以下10、開(kāi)關(guān)器件降額指標(biāo)：開(kāi)關(guān)功率、接點(diǎn)電流11、電動(dòng)機(jī)降額軸承負(fù)載、繞阻功率指標(biāo)，伺服電機(jī)的軸承失效和繞組失 效，軸承負(fù)載降額和繞組功率降額 0.3 0.8；12、結(jié)構(gòu)件降額指標(biāo)：增加負(fù)載系數(shù)、安全余量13、對(duì)電子元器件降額系數(shù)應(yīng)隨溫度的增加而進(jìn)一步降低。 對(duì)有些指標(biāo)是不能降額的：1、繼電器的線包電流不能降額，而應(yīng)保持在額定值左右( 100 

23、7;5% )；否 則會(huì)影響繼電器的可靠吸合。2、電阻器降低到 10% 以下對(duì)可靠性提高已經(jīng)沒(méi)有效果。3、對(duì)電容器降額應(yīng)注意， 對(duì)某些電容器降額水平太大， 常引起低電平失效， 交流應(yīng)用要比直流應(yīng)用降額幅度要大，隨著頻率增加降額幅度要隨之增加。4、結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)降額不能增加過(guò)大， 否則造成設(shè)備體積、重量、經(jīng)費(fèi)的增加。 作為設(shè)計(jì)師， 只要把這些設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)進(jìn)了產(chǎn)品中， 產(chǎn)品的可靠性一定會(huì)提 升的。這樣的設(shè)計(jì)方法，有多個(gè)獲取的渠道，一是內(nèi)部交流腦力激蕩匯總起來(lái)； 二是和專(zhuān)家交流， 找專(zhuān)業(yè)的研究院所、 咨詢(xún)機(jī)構(gòu)、 專(zhuān)家個(gè)人通過(guò)請(qǐng)教的方式匯總 起來(lái)；三是向供應(yīng)商學(xué)習(xí)， 機(jī)加件供應(yīng)商與設(shè)備廠家相比一定算是工藝加工的專(zhuān) 家，芯片的提供廠家在芯片檢測(cè)應(yīng)用方面一定是專(zhuān)家， 線纜的加工商在線纜技術(shù) 上一定是專(zhuān)家，通過(guò)向這些專(zhuān)家的學(xué)習(xí)，也能有不少收益?？煽啃栽O(shè)計(jì)方法的研究是長(zhǎng)期積累的過(guò)程， 不要奢望一蹴而就， 畢竟十年樹(shù) 木，百年樹(shù)人，方法不但要有，還要被技術(shù)團(tuán)隊(duì)消化掉，這自然不能朝起則夕聞 道那么快了。5 加強(qiáng)可靠性管理措施，保證設(shè)計(jì)的固有可靠性無(wú)論是可靠性設(shè)計(jì)過(guò)程還是可靠性保障過(guò)程， 為達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范的被貫徹， 都 需要一些管理手段來(lái)保證， 不然再好的技術(shù)也發(fā)揮不了作用。 這就是可靠性管理 和評(píng)價(jià)措施。可靠性管理好一定要先有個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)， 沒(méi)有指標(biāo)就沒(méi)有效果好壞的檢查和對(duì) 比，設(shè)計(jì)者就沒(méi)了