中小企业提升产品可靠性的设计方法（1）

产品的可靠性设计方法，从表面上看都是技术问题，但实质上包含技术和管理两个方面，没有技术不行，有了技术，如何把技术贯彻到位也会有好多细节该注意。所以本文的可靠性提升方法中也包含进去一些设计管理方法的内容。

中小企业提升产品可靠性的几大难题，经过笔者多年来和各类企业的多位技术管理者的交流，不外乎几个问题：

1可靠性概念太复杂，又是概率又是英文简写的专业词汇，不知道和我的产品有什么直接的联系，不知道这些技术指标如何用于评价产品的可靠性程度；

2可靠性试验一般要求较多的样本数量，公司规模较不大，生产的是专业化设备，批量很小，小批量设备下如何开展可靠性试验摸不着头绪；

3公司每年的营业额不过几百万几千万，没有那么多的资金用于可靠性试验费用和设备的购置；

4公司想提升产品可靠性，也想配备专业技术人员，但这方面技术人员难招到，即使招到大都是外企的背景，要价较高，干了一年多也没什么成效；

5以上措施都不好使时，那就寄希望于设计人员个人的技术水平比较高，设计出的东西能耐用，但是一台机器不能只靠一个人完成，就像木桶盛水多少取决于最短的那块木板一样，机器的整体水平往往在最薄弱的环节暴露故障，我们也不可能保证每个项目的设计者都是梦之队成员。

6请专家帮助，如大学、科研院所、华为、中兴等大的机构的人员来进行指导，最后的结果往往不了了之，似乎是在听天书，专家说的全对，就是没办法实施，对中小企业这也是现状，也让人困惑无从下手。

以上这些问题，有些是我们中小企业管理者的错误认识，有些是我们的企业现状的无奈，还有就是国家整个的产业技术环境造成的，我们不必怨天尤人，在迷茫中立足于企业现实开始我们的产品可靠性提升之旅。

产品可靠性问题出现的原因分为两个，一个是设计的可靠性（也称固有可靠性）是否好；一个是固有可靠性在生产使用中是否能得到技术管理保障。现在大多数学者的可靠性研究集中在可靠性保障方面，中小企业技术管理者的几点困惑就是这种现象导致的，可靠性保障似乎成了可靠性的全部，但中小企业的现实是产品的固有可靠性设计的就很不好，后面再怎么保障能使可靠性维持在较高水平呢？设计是产品可靠性的基础，对军工企业、大企业，他们的设计可靠性是可以保证的，然后再讲可靠性试验、预计、保障是对的，但中小企业产品的设计可靠性就不好，就该把重心放在产品可靠性设计的技术方法和设计控制管理上才对。以下的方法就是基于这个基本思路展开。

1基于产品故障的失效分析和失效预防

产生上面几条感慨的企业一般都有几年的时间了，对于这种企业，其实掌握着一个宝藏，对这个宝藏妥善利用了，产品的可靠性将有非常明显的提升。这个宝藏就是过去几年的投诉记录和质量分析记录。对这些记录统计，组织分析原因，实验确认这些原因确实是导致失效的因素，然后研究出预防措施，余下的就是在公司运营中确保预防措施被执行了。做到了这几点，产品的可靠性提升将是显而易见的。这个分析和试验的过程会涉及一些较高难的技术方法，但依常规80%以上的问题会很容易就被解决的。

以笔者经历的一个案例来说明，一个液体流量阀，里面有一个靠弹簧顶住的截流板，偶尔有客户投诉我们的产品未开机就漏液，原来在研发实验室的时候，没有发生过这问题，技术人员也没太重视，此时就一直拖下去了，后来公司加了项考核指标“投诉问题解决率”（解决的问题数占总投诉比例数的百分数），研发才真正重视起来，开会分析原因（如下图）

然后一项项试验，液体源实验也不用太复杂，塑料桶开个孔，把桶里水的液面抬高，出水管口的管压增大看阀是否漏水，发现不加压就漏，加压漏得更厉害；把截流板拆到另一个阀上试验配合是否紧密，确认了配合没有问题；最后确认换成原来研发用的弹簧，发现不漏液，换回来就又漏；初步确认为弹簧问题，检查弹簧在挂上相同重量的物体后，形变有差异，研发用的弹簧形变小。多次几个不同弹簧验证，确认失效原因是弹簧在多次使用后弹性系数发生变化，而设计图纸上又没有关于这项指标的检验方法，因为没有检测弹簧的工具，并且形变是发生在使用一段时间之后在公司也不好入检。于是找采购人员查厂家的信息，发现研发样件的厂家和批量生产厂家不是同一家，所以就在外购件规格书上对供货厂商进行了指定，制定研发样件的厂家为供应商，并封样，要求厂家按照封样的弹簧的材料、规格和强度等指标供货，公司舍不得买台弹簧拉压测试仪，就通过非技术手段解决，不过后来此类问题也没再发生过。

从这个事例看出，很多问题的分析其实也并不是很复杂，解决问题的预防措施也未必就是改动设计。只要我们肯静下心来，静心分析，解决也并不难。液压变化的实验装置也是大家集思广益的结果。

通过这种方法，有了价值50元钱的电快速脉冲群测试仪、有了价值200元的辐射抗扰度测试仪、有了价值300元的盐雾试验箱，有了我们产品的常见失效模式，然后有了针对性措施，产品可靠性有了明显增长。

这个方法的执行要素有几点：有故障数据和现象记录；有技术分析会议；针对分析的实验；针对试验结论的分析结论；针对结论的预防措施和实施到位。有人说，这么简单，但事实上就是这样简单的事情没做好，最常见问题的两个地方是：针对分析的实验方面不具体；针对试验结论草率下结论。这都是人存在的弱点，不是技术的难度。

总结到一点：针对故障投诉作失效分析，得出失效机理，针对失效机理制定实施预防措施。

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