可靠性管理-xin

1、第三部分 可靠性管理編講 楊志飛第一章 可靠性管理工作項目1 制定可靠性工作計劃(101)1.1 目的 承制方制訂可靠性工作計劃，以便實現產品可靠性大綱所規(guī)定的全部任務。1.2 大綱與計劃產品的可靠性大綱，是產品研制過程全部可靠性工作的總體規(guī)劃，包括可靠性目標、要求以及必須進行的各項工作及其實施要求，是綱領性文件。 可靠性計劃是為落實可靠性大綱規(guī)定的目標和任務而制訂的具體程序。要對目標和任務進行層次分解，直到可以執(zhí)行和控制；對每項可靠性活動在何階段、何時間完成，開始的條件、結束的標志，由誰負責、誰配合完成，輸入到何處等都應有詳細說明和規(guī)定。大綱是計劃的依據，計劃是大綱的具體化和實施保證。前者好

2、比是節(jié)目單，后者是每個節(jié)目的具體安排。1.3 工作項目和要求的確定工作項目是指產品在研制過程的某段時間內，為完成規(guī)定任務所必須做的某項可靠性工作。由于產品的復雜程度、可靠性要求的高低、承制方的能力與水平的差異，具體選取哪些項目，主要由工程領導人根據經驗確定，可靠性工程師要作好參謀。具體可參考GJB 450裝備研制與生產的可靠性通用大綱的附錄A。1.4 可靠性計劃的編制可靠性計劃是實施可靠性管理的核心，編制可靠性計劃就是為落實大綱規(guī)定的目標和任務而制定的具體實施方案，即包括決定做些什么，怎樣做，做到什么程度，什么時侯做，由誰來做；對完成計劃所需的設備、人力、資金等的概算和落實的說明等內容。1.5

3、 制訂計劃的原則與步驟a. 原則根據可靠性大綱確定的要求與項目進行分解和分配，全面考慮，重點放在研制的早期階段；可靠性計劃應納入整個工程研制的計劃，與其它工作和維修性、安全性、質量保證工作協調一致，避免不必要的重復；計劃要分階段安排，要求應明確、具體，便于執(zhí)行、檢查；明確規(guī)定各部門、各類人員的責任、權限與相互關系。b. 步驟 分析、確定可靠性要求，劃分可靠性管理階段；確定各階段的工作項目與要求；擬定可靠性活動的日程表；分配任務、職責與資源；確定檢查、評審點；規(guī)定信息收集和傳遞的內容與程序。1.6 計劃審批與實施過程的監(jiān)控a. 審批程序 訂購方提出可靠性指標要求與工作要求；承制方制訂計劃，提出資

4、源預算，送訂購方審查；承制與訂購雙方協商、修改與確定可靠性工作計劃；雙方工程負責人會簽后，作為產品研制合同的一部分；由承制方組織實施，訂購方配合實施并監(jiān)督。b. 實施過程的監(jiān)控 設立一系列監(jiān)控點，對計劃和技術的進展情況進行評價與監(jiān)控；監(jiān)控方法包括：參加可靠性分析、試驗活動，召開有關會議，組織可靠性大綱評審和設計評審，建立報告系統；必要時由承制和訂購雙方建立不同層次和職責的可靠性組織或機構，配備一批可靠性專業(yè)人員，以保證大綱目標和任務的實現。1.7 計劃經費可靠性經費包括可靠性設計、試驗和管理的經費，具體有： 可靠性管理組織的活動費用，制訂計劃的費用，可靠性教育與培訓的費用，對轉承制方、供應方監(jiān)

5、督所需的費用，故障分析與糾正措施費用，可靠性設計與試驗的費用，設計評審費用，采用高可靠元件的費用，元器件和產品環(huán)境應力篩選的費用，可靠性增長與鑒定試驗的費用等。這些因可靠性活動而增加的費用可以從產品可靠性提高和減少維修與售后服務費用中得到補償，其收益往往可以達到投入的310倍。2 對轉承制方和供應方的監(jiān)督與控制(102)2.1 目的 由于現代信息電子裝備是一個復雜的系統，一般由分系統、設備、分機、零部件和元器件組成，不可能全部由承制方自己一家承制。據統計，大約有65的分系統和設備、85的零部件和元器件要靠轉承制方和供應方提供。本管理工作項目的目的就是為了確保這些轉承制產品的質量與可靠性。2.2

6、承制方與轉承制方（供應方）的責任a. 承制方與轉承制方（供應方）的責任由合同規(guī)定。在擬訂合同之前承制方應根據產品組成結構與協作供應體系，把產品承制責任進行分解，分攤給有關各方。 b. 轉包和供應合同內容包括：供應產品的可靠性要求；轉承制產品的可靠性大綱要求；轉承制方應提供的文件、數據；承制方對轉承制方（供應方）的監(jiān)控措施，如參加設計評審、故障分析、鑒定或驗收試驗等。c. 轉承制方應如期履行合同，主動接受承制方的監(jiān)控，可根據產品特點參照承制方的做法進行可靠性管理。2.3外購件、外協件的選用要求正確選用和合理使用外購件與外協件是保證產品可靠性的重要環(huán)節(jié)，承制方所選的外購件與外協件必須符合系統或設備

7、的可靠性要求，協作方和供應方必須有相應的可靠性保證體系和措施，并對自己產品的質量可靠性負責。2.4采購控制首先要根據產品要求編制所有外購件和外協件的采購（研制）規(guī)范，其次要對轉承制方（供應方）的質量可靠性保證能力進行考察與認證，最后建立合格供應方的名單。2.5監(jiān)督與驗收對轉承制方（供應方）的監(jiān)督工作主要有：審查與評價可靠性計劃落實情況；參加設計評審活動與審查評審結論；參加可靠性試驗活動，審查可靠性鑒定或驗收試驗方案；審查產品技術狀態(tài)更改；審查采購方案與關鍵項目清單；審查故障分析與糾正措施的正確性等。對轉承制方（供應方）提供的新研制產品，可通過可靠性分析與評價的方式進行驗收，對定型產品通過可靠性

8、驗收試驗方法進行驗收。2.6信息收集與反饋a. 信息報告外購件與外協件在研制、生產、試驗過程中產生的故障數據對產品的質量可靠性的分析評價意義重大，因此承制方要求轉承制方（供應方）要按照規(guī)定的格式、內容及時提供信息報告。b. 信息數據庫承制方要建立外購件、外協件使用信息庫，經常分析零部件、元器件的使用情況，并定期反饋給轉承制方（供應方）。c. 信息交換承制方應建立有轉承制方和供應方參加的信息交換網，通過信息的收集、分析，及時掌握外協件、外購零部件和元器件的可靠性情況。3 可靠性大綱評審(103)3.1 目的保證產品可靠性大綱的全面實施并達到預期的費用效益。3.2 做法在產品研制生產過程的各階段設

9、置一系列的檢查、評審點，對大綱的執(zhí)行情況進行連續(xù)的觀察與監(jiān)控。其支柱和重要管理環(huán)節(jié)是可靠性設計評審。（為了重點介紹可靠性設計評審工作，將在后面較詳細地介紹可靠性設計評審。）3.3 可靠性大綱評審的主要項目a. 初步設計階段的審查項目可靠性模型的建立，可靠性分配，可靠性預計，故障模式、影響及危害度分析，產品規(guī)范的可靠性規(guī)定，可靠性設計準則，影響可靠性的其它問題，元器件大綱的進展，可靠性關鍵項目的計劃等。 b. 詳細設計階段的審查項目產品規(guī)范中的可靠性規(guī)定，可靠性預計和分析，元器件大綱，可靠性關鍵項目計劃，影響可靠性的其它問題，故障模式、影響及危害度分析，對應力等級超過規(guī)定要求的元器件的標識。c.

10、 可靠性計劃檢查（大綱檢查）評審遺留問題的解決情況，故障分析情況與結論，可靠性試驗的計劃安排，元器件、設計、可靠性工作的進度，規(guī)定的可靠性項目落實情況，可靠性工作成效的估計，需要討論的其它問題等。d. 試驗準備狀態(tài)的檢查各項可靠性分析的狀況，試驗進度表，試驗模型，試驗方案，試驗報告格式，故障報告、分析及糾正措施的執(zhí)行程序等。e. 生產準備狀態(tài)檢查可靠性鑒定試驗的結果，可靠性增長試驗結果。4 故障報告、分析與糾正措施系統(104)4.1 目的建立故障報告、分析與糾正措施系統的目的是保證故障信息的正確性、完整性，并及時利用故障信息對產品進行分析、改進，實現可靠性增長。4.2問題、缺陷與故障的含義整

11、機產品的可靠性是用故障出現頻率來衡量的。對產品可靠性的分析、評價和改進都離不開故障信息。在產品的研制生產過程中，管理者和工程技術人員會碰到和要解決一系列形形色色的問題。問題就是需要進行一定的工作才能澄清或解決的狀態(tài)或事件。問題的范圍很廣，有產品的缺陷，有人們的認識，也有需要與可能的矛盾。缺陷，是由設計或制造過程引起的不符合規(guī)定要求的產品狀態(tài)或事件，是承制方的責任。故障是產品在使用和工作中未完成規(guī)定功能的一種狀態(tài)或事件。大多數故障是由于產品的缺陷在施加一定應力的情況下才暴露的，這又稱之為可靠性缺陷。當使用應力超過規(guī)定范圍時產品也會發(fā)生故障。一切可靠性活動都是圍繞故障展開的，都是為了防止、消除和控

12、制故障的發(fā)生；一切可靠性投資都是為了提高產品的可靠性，降低可靠性風險，所以在產品的研制、試驗與使用中出現的故障，我們一定要抓住不放，要充分利用故障信息去分析、評價和改進產品的可靠性。因此，對故障進行分析、研究和控制是可靠性管理的主要任務。4.3 可靠性增長的概念a. 概念產品的固有可靠性是由設計確定的，是通過制造實現的。由于產品的復雜性，設計需要不斷深化、逐步改進和完善。初始產品（樣機）存在設計和工藝缺陷，在試驗或運行中故障和問題可能會較多，可以通過有計劃地改進設計和工藝，根除故障產生的原因，從而提高產品固有可靠性水平，逐步達到預期的目標。這種有計劃地按照“試驗分析改進”的程序，使產品可靠性獲

13、得提高的過程稱為可靠性增長。實現可靠性增長的關鍵在于發(fā)現故障、分析原因、采取糾正措施三個環(huán)節(jié)。 b. 可靠性工程試驗 造成產品故障的缺陷有兩類：一類是設計與工藝的固有缺陷，是必然性的，而且整批產品都共有；另一類是制造過程質量控制不良引起的缺陷，偶然性的在個別產品上發(fā)生的。為了把這兩類缺陷暴露出來，要進行可靠性增長試驗和環(huán)境應力篩選。我們把它們統稱為可靠性工程試驗。落實可靠性工程試驗是可靠性管理的又一重要任務。4.4故障報告、分析與糾正措施系統的建立及任務要在產品完成設計開始制造的時候建立故障報告、分析與糾正措施系統。該系統負責管理產品故障信息和實現可靠性增長的重要工作。其主要任務如下：a. 對

14、故障進行分類按故障發(fā)生于壽命周期的階段分為：早期故障，偶然故障，耗損故障；按故障性質分為：批次性故障，個別性故障；按故障在現場使用是否可以預計分為：相關故障，非相關故障；按故障模式分為：打不開，關不住，運行中斷，間歇故障，性能降低；按故障危害度分為：災難性故障，致命性故障，嚴重故障，輕度故障；按故障產生的原因分為：設計缺陷，制造缺陷，元件缺陷，軟件錯誤，操作錯誤，原因不明待分析等。 b. 編寫故障報告產品任何功能級在試驗和檢驗期間發(fā)生的故障均應向規(guī)定的管理級別報告。故障報告按照規(guī)定的表格填寫，務求真實準確。故障報告按規(guī)定傳遞到信息管理系統，建立信息庫，以便具有良好的追蹤性。c. 故障分析 故障

15、調查核實：接到發(fā)生故障的報告后，要指定人員并通知有關部門的人員到現場進行調查核實。調查內容包括：故障發(fā)生時產品的工作狀態(tài)和環(huán)境情況，故障現象與特征，試驗、檢驗程序和方法以及是否包含導致故障發(fā)生的因素，試驗人員操作錯誤的可能性，必要時復現故障狀況以證實報告的數據。工程分析：對故障產品進行觀察、測試、試驗、分析，確定故障部位，必要時進行理化和應力強度分析，以判斷缺陷的性質。統計分析：在信息庫中檢索統計同類產品的數量、試驗使用時間，已發(fā)生的故障數，估算同類故障發(fā)生的頻率。d. 故障糾正查明原因后，研究并提出消除故障模式的改正措施。糾正措施經分析驗證有效并通過評審后，付諸實施。按規(guī)定程序對產品進行修改

16、后，編制故障分析報告，匯集故障分析和糾正過程中形成的各種數據和資料，立案歸檔。 故障報告、分析與糾正措施系統閉環(huán)工作示意請參閱圖4-1。故障文件 故障觀測 可靠性 將改進措施用于研制試驗 研制設備故障驗證 使用 有效確定改正措施的有效性 確定改正措施故障隔離 改正措施 有效 無效用于生產故障分析 確定原因更換有懷 驗證有懷疑疑的產品 的產品 收集數據 圖4-1：故障報告、分析與糾正措施系統閉環(huán)工作示意5 故障審查及組織(105)5.1 目的確保故障報告、分析與糾正措施系統工作的有效性。5.2性質與任務a.性質故障和故障處理是關系到產品可靠性最關鍵、最重要的事件，是可靠性管理的主要任務。因此要特

17、別關注故障報告、分析與糾正措施系統的工作。建立故障審查組織，其性質就是以一定的組織形式來審查重大故障和故障趨勢及在產品研制、生產階段采取有效措施的情況。b.故障審查組織的主要任務審查重大故障的分析結論和糾正措施的正確性；利用研制過程中故障的統計資料，對故障趨勢進行分析，提出控制措施的建議。5.3 組織組成故障審查組織又可稱為故障審查委員會，由設計師系統、質量可靠性管理部門、供應部門和生產部門的代表組成，委員會由產品總設計師負責，訂購（使用）方可以派觀察員參加活動。其日常辦事機構設在質量可靠性管理部門，處理故障信息、作好活動記錄，印發(fā)通報。故障審查組織的建議，在提交工程最高負責人批準后實施。5.

18、4協調事項在已經設立不合格品審查委員會的企業(yè)中，故障審查組織也可由該委員會在補充了可靠性管理人員和可靠性工程師之后履行上述職責，完成上述任務。6 可靠性設計評審6.1可靠性設計評審的工作性質可靠性設計評審是可靠性大綱評審的重要環(huán)節(jié)，務必做好。其工作性質是在產品設計決策的關鍵時刻組織非直接參加設計的各有關方面的專家，對設計進行及時的詳細的論證。6.2 可靠性設計評審的作用 可靠性設計評審的作用是運用早期告警的原則，對設計的質量進行控制。 可靠性設計評審工作，要在分析產品技術標準及其使用環(huán)境條件、使用要求的基礎上，對設計依據、設計構思、設計方法和設計結果進行分析審查，從而盡量揭露產品在可靠性和維修

19、性設計上的疑點或薄弱環(huán)節(jié)，以便提醒管理者在做出決策時注意，為改進設計提示方向。6.3 可靠性設計評審的工作目標a.評審設計是否滿足合同的要求、是否符合設計規(guī)范和標準及有關規(guī)定？ b.發(fā)現和確定設計的疑點，研究并提出改進的建議與措施； c.對研制試驗、檢查程序和維修資源的分配進行預先考慮； d.檢查和監(jiān)督可靠性管理計劃的實施； e.減少設計更改，縮短研制周期，降低研制周期費用。 6.4 評審方法 a.依據工程的特點進行分階段的評審方案設計評審：在方案設計完成后進行。評審內容：設計方案、技術途徑、可靠性與維修性指標及其分配的合理性、實現的可能性，采用的新技術、新元件、新材料的分析等。 初步設計評審

20、：在初步設計完成后、樣機試制前進行。評審內容：系統功能、參數落實的可能、接口設計，可靠性模型、指標分配，失效模式和效應分析、關鍵項目清單等。 詳細設計評審：在完成試樣設計后、試生產之前進行。評審內容：產品的性能、可靠性等指標的設計結果，試驗結果，容差分析報告、元器件大綱等。 定型設計評審：在產品設計定型將轉入正式生產之前進行。評審內容：產品性能測試和可靠性鑒定試驗結果，設計的成熟性、可生產性，對生產的缺陷和產品的故障分析處理的正確性、徹底性，對關鍵件、外購件的控制文件等。國外有的公司不按產品研制開發(fā)的階段實施評審，而是主要突出關鍵設計評審。 b.評審機構組成評審組：評審組由各有關方面的專家組成

21、。其組織工作由產品設計單位的管理機關負責，全組共715人，設組長和秘書各一名。 評審組的任務：評審組成員按專業(yè)分工對設計結果進行分析和檢查；對有分歧的問題開展集體討論；對設計能否滿足合同的要求、是否符合規(guī)范的要求做出明確的評價意見，對設計缺陷提出改進建議。評審組成員資格：組長：要求專業(yè)知識豐富，對評審的項目和要求有深入的了解，公正無偏見；可從項目技術領導或上級產品設計師中挑選。秘書：要求對產品質量控制、可靠性設計和管理技術比較熟悉，組織能力強，具備協助組長做好評審的組織計劃工作的條件；可在產品研制單位的質量保證部門或可靠性管理部門挑選。組員：要求知識和經驗超出評審項目設計所需的范圍，具有發(fā)現問

22、題、分析問題和提出解決問題措施的能力；可在同行專家或與該項目有關的其他部門的設計師中聘請。c.評審程序 準備階段：產品研制單位的質量可靠性管理部門根據研制計劃提出評審要求組成評審組制訂評審活動計劃明確組員分工通知產品設計師和評審組成員；設計師匯集設計、試驗資料編寫可靠性設計和分析報告報評審組由秘書于正式評審一周以前發(fā)給評審組成員；評審員按分工閱讀檢查設計與試驗資料記錄發(fā)現的疑點和問題報評審組秘書秘書收集后反饋給設計師。正式評審：為確保評審員有足夠的閱讀、分析設計和試驗資料的時間，要在評審員接到評審資料一周之后進行正式評審。由產品設計師向評審組全組會議作設計質量和可靠性分析報告評審員提出并討論有疑問的或有分歧的問題設計師答辯和提出對策取得妥協意見后研究評審結論。追蹤管理：評審組秘書根據正式評審的討論意見和設計師完成改進措施的情純靠性評審報告報組長或主管技術領導批準通知設計師凍結技術狀態(tài)