可靠性保证

第四节 可靠性保证
研发阶段，产品可以达到较高的可靠性要求，这只是第一步，只说明产品内在可靠性能达到要求（下文简称“设计可靠性”）；但在生产制造过程中，若无适当的质量控制或可靠性措施，就会引起可靠性退化现象；批量生产的产品的可靠性，下文简称“生产可靠性”。实际上，在绝大部分企业内，生产可靠性都会比研发可靠性差。另外，大家都知道，虽然产品在工厂进行了各种测试，但由于测试设备和运行操作都比较正确，在这种情况下往往处于较好的磨合状态，问题尚不能及时暴露；而实际使用中运行条件（如野外的风沙，海上的风浪等）和使用人员的文化素质以及操作水平往往不够规范，在使用中失效的发生频率要高得多。因此，从整个系统上来保证可靠性得以“延续”是必要的。
一、文件的控制
文件控制的基本要求：保证所有使用的文件都是有效文件。
文件是知识的表现形式（如培训资料等）、是指导作业的基础（如操作指导文件等）、是衡量产品质量的标准（如检验规范等）、是处理异常事情的依据（如合同等），是一个公司必不可少的东西，而公司也应该确保文件的正确性和充分性。对文件的控制，包括对客户资料的控制、各种标准的控制、公司内部四级文件（质量手册、程序文件、操作指导、作业记录）的控制，一般由文控中心（或资料室）来完成文件的控制。
为方便控制，所有要求控制的文件都应该有编号、版本号；文控中心通过对每一次发放做记录来完成新文件的发放、新旧文件的更换，保证使用者手上只有一个最新版本。为方便查找，文控中心可以通过一些Excel表格、Access数据库来管理文件；
怎么与ISO9000如此相似？其实也就我从ISO9000上摘录下来的。
二、原材料和供应商的控制
原材料和供应商控制的基本要求：保证每个原材料满足技术图纸要求。
对原材料，通过检验来控制质量。对原材料分为两类检验：一是性能方面的常规检验，针对每批进货检验，采用两方都同意的AQL依GB2828抽样、检验；二是可靠性方面的例行测试，在一段时间（一个月、或一个季度）内进行一次测试，采用两方都同意的RQL依GB2829抽样、检验。对检验结果的记录、统计和分析，也直接影响到采购量的多少，以及是否有必要更换供应商等等。一般要求，每种原材料至少有两家供应商。
对供应商，主要能过产品质量、交货期、服务等方面考查，并给予适当的评价，必要时到供应商生产地点做现场审查；以确认供应商能及时地提供性能稳定的产品。　　
三、生产过程和异常改善的控制
生产过程控制的基本要求：制作流程中的每个工艺都满足相应的规范要求；
对生产过程而言，要求每次投入生产的物料都是合格物料并有明确的标识，每个工艺中用到的设备在有效校验期内、设备的参数设定正确，每个工位的操作过程与操作指导完全一致，每个工艺的输出满足标准要求，每个操作指导是最新有效版本等等。对生产过程中可靠性出现的异常，应该有记载，找出原因、分析改善、防止再发，并按改善后的内容，写入标准，指导今后作业。生产制作的控制主要考虑以下几个方面。
3.1 生产工艺过程的可靠性控制
一般说来，生产工艺由生产制造加工方法、设备、工序、作业标准（规程）、检测方法等要素构成。同一种产品往往可采用各种不同的工艺制造；相同的工艺，如果构成要素的参数表述不同，对产品可靠性影响的作用也会有所不同。生产工艺对可靠性指标的作用与影响如下图所示：


显然，优良的工艺方法是生产过程中可靠性增长的保证。众所周知，产品在生产过程中又常会有许多随机事件发生，同时产品在使用过程中也存在很多随机事件直接影响产品的可靠性，这就使定量表示生产工艺对可靠性指标的影响有相当困难，但我们可以把工艺引起的故障原因分析归类（见下图）。





由工艺引起的故障原因除了1.1产品参数标准与1.3检验测试标准外，其余的都会导致生产过程中可靠性的退化。因此，在生产工艺方面实行可靠性控制，有两大任务。
①通过完善工艺结构，改进工艺方法，制定与实施作业标准等措施，保障生产过程中减少乃至消除可靠性退化。
②通过工艺方面的可靠性分析、评审，找出影响可靠性的各种隐患，反馈给设计部门更正，改进设计质量，以提高产品的内在可靠性。
3.2 设备的工艺可靠性控制
设备的工艺可靠性是指在规定范围和时间内，设备保持满足工艺过程中与其有关的质量指标数值的性质。它是引起产品可靠性退化的重要因素。
依据设备在生产工艺过程中接受的任务不同，一般分为生产设备、检测设备和运输设备等，可靠性控制内容与要求主要有：
1．生产设备的工艺可靠性控制
生产设备的工艺可靠性与其本身的完善程度、自动化水平、工作原理与控制方式等情况有密切联系。
用来减轻工人劳动强度或弥补人类工作能力的生产设备，因其使用效果取决于工人的技术熟练程度（如手工操作的电焊机），则其工艺可靠性控制要由操作工人素质（如技术水平、工作责任心等）来保证。为此，要重视和强化生产操作工人的质量意识教育和业务技能培训，制订与坚决实施先进合理的作业标准，通过人的控制，完成工艺任务的设备装置工艺可靠性。因加工结果与设备装置的调整及工艺参数密切相关，故应明确规定需控制的工艺参数值，严密监控工艺流程或工序，以保证工艺参数值稳定，从而保证这些设备装置的工艺可靠性。
用于自动控制的生产设备，则应重视和保证传感器、计算机程序等硬、软件的可靠性，以保证设备的工艺可靠性。
2．检测设备的工艺可靠性控制
检测设备用于测量生产过程中工艺参数（此部份测试直接影响工艺过程的可靠性）或检验成品/半成品的质量状况（此部份虽本身不直接影响工艺过程的可靠性，但检测不正确既会影响对上道工序工艺可靠性做出正确评估，又影响下道工序的工艺可靠性）。因此，必须按ISO10012《计测设备的质量保证要求》配备齐全，检定合格，严格管理。如检测设备精度一定要满足工艺参数测量要求，并与其相匹配，量值传递和溯源要保证计量准确、量值可靠；没有通过ISO标准，也应该有足够的证据说明设备能满足生产需要。
3．运站设备的工艺可靠性检测
生产过程中，免不了产品、半成品或零部件的搬运、包装、保管和运输等工序，也就必然要使用一些传递、运输方面设备。这就要注意和防止振动、冲击、压力及环境等因素对产品可靠性的影响，并加以严格控制，以防止可靠性退化。
4. 设备使用过程的可靠性控制
绝大多数产品在使用期内的失效率与其使用状况密切相关。产品的可靠性随使用条件、使用时间而变化，如超额使用时，失效率提高，有效使用期缩短。因此，使用过程中的可靠性控制就成为可靠性管理十分重要的环节了。
一般说来，随着使用时间的延长，产品系统在内外各种原因及使用中所产生的各种能量（如：机械能、热能、化学能、电磁能等）的影响下可靠性会降低。不同结构、不同用途的产品系统，其使用周期（从使用至报废为止的整个产品生命周期，包括：工作期、停工期和维修期）也不相同。
我们按产品工作期内特征进行分类，并根据这些特征采取可靠性控制措施，以延长产品保持正常工作能力的时间（详见表6）。 表6：
工作期特征 示例产品 无故障时间要求 可靠性控制措施
修理 维护保养
连续不断工作 发电站组监控仪表 √ 全部使用工作时间 载荷频谱分析技术辅助分析和检测可靠度
周期性工作 机床 √ 两次修理之间工作期 不知道，我也没有查到
季节性工作 农业机械渔业机械 √ 季节工作持续时间 不知道，我也没有查到
断续工作 汽车 视情况而定 工作所需时间 不知道，我也没有查到
短期性工作 火箭弹药 × 储存时间+工作 不知道，我也没有查到
3.3 可靠性改进
可靠性改进是生产过程中，提升可靠性的最有利手段，也是唯一可以使生产可靠性高出设计可靠性的方法。通过对工艺、设备的有效控制，可以使生产可靠性无限接近设计可靠性；只有在生产过程中对可靠性的改善，才可以让生产可靠性超过设计可靠性。
依靠产品在可靠性测试时的不良、使用期的实际信息，进一步优化产品系统结构，采用新材料、新技术和新工艺，提高产品所用的各种元器件、零部件质量等级，必要时调整其安全系统和降额系数，以提高产品的可靠性水平，这些活动统称为可靠性改进。它是质量改进的重要组成部分，可以用PDCA循环来处理，也可以用SPC中的二十字真经来指导作业“找出异因、查明真象、改善措施、防止再犯、形成标准”。
四、产品贮存和运输的控制；
产品贮存/运输控制的基本要求：不让产品受到额外的应力； 对贮存而言，需要控制温、湿度，防止挤压、倒塌等，必要时防静电；运输过程中要防止受到超标准的振动、碰撞等，必要时控制温度、温度和静电；
五、人员的培训
无论是从那个方面来说，人员的培训都应该做好。按照ISO9000的要求和规定，我们应该把各个岗位的人员培训到最合适的程度。在所有的培训当中，操作工人的培训最容易被忽视，在自动化程度不高的情况下，操作工人的培训恰恰是最重要的。
这一节，概括性较强，主要是其指导思想与ISO9000一致。一个满足ISO9000要求的公司，在这方面也就做得很好。较难的是：每次发现异常后的改善。它需要良好的沟通和浑厚的技术基础，它要求工作人员在工作中不断地积累经验。