如何定義新產(chǎn)品可靠性？
答：產(chǎn)品可靠性評(píng)價(jià)體系是逐漸步進(jìn)的過(guò)程，它和用戶(hù)需求、設(shè)計(jì)目標(biāo)是息息相關(guān)的。以電連接器的正向設(shè)計(jì)為例，宏觀上從性能的角度，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，得到可靠性評(píng)價(jià)的尺度，從多維度上對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行一個(gè)整體的評(píng)價(jià)來(lái)量化它的可靠性。具體而言，初始階段只有一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，但隨著正向設(shè)計(jì)的深入，會(huì)加入新的評(píng)價(jià)指標(biāo)（如插拔次數(shù)、壽命等），來(lái)組成可靠性評(píng)價(jià)的新體系。
02
現(xiàn)在產(chǎn)品都關(guān)注的不僅僅是產(chǎn)品的壽命周期，更在意的是在這個(gè)壽命周期里面，用戶(hù)使用的感受。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如果是一個(gè)普通的開(kāi)關(guān)，在按五千次以后它就壞掉了，但是我們不能以這個(gè)五千次來(lái)作為它能否量產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榭赡茉谝磺Т蔚臅r(shí)候就已經(jīng)按起來(lái)費(fèi)力了，對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)體驗(yàn)已經(jīng)下降了。那么我們?cè)趺慈チ炕煌脩?hù)群體的使用體驗(yàn)感受呢？這個(gè)用戶(hù)體驗(yàn)的問(wèn)題和可靠性怎么聯(lián)系起來(lái)？
答：產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初衷是為了滿(mǎn)足某一類(lèi)用戶(hù)在一定的條件下實(shí)現(xiàn)什么樣的功能。產(chǎn)品使用場(chǎng)景分析就是通過(guò)分析用戶(hù)是誰(shuí)，在什么條件下，實(shí)現(xiàn)什么功能這三個(gè)問(wèn)題來(lái)劃定產(chǎn)品邊界。使用場(chǎng)景分析可以定性也可以定量，量化使用場(chǎng)景一般從兩個(gè)方面入手，一是量化條件，即描述產(chǎn)品使用的環(huán)境條件、工作應(yīng)力等；二是量化功能，即用產(chǎn)品某個(gè)性能參數(shù)去描述和界定功能的達(dá)成。
有了量化數(shù)據(jù)描述產(chǎn)品使用場(chǎng)景，如何與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作進(jìn)行關(guān)聯(lián)？在研發(fā)前期，它可以作為設(shè)計(jì)要求引入并分解到各個(gè)環(huán)節(jié)中；在研發(fā)后期可以作為產(chǎn)品的試驗(yàn)條件嵌入產(chǎn)品定型、鑒定、驗(yàn)收等工程活動(dòng)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
針對(duì)用戶(hù)感受、審美評(píng)價(jià)等感性的內(nèi)容的量化方法可以通過(guò)用戶(hù)調(diào)研、場(chǎng)景測(cè)試以及文獻(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)收集等途徑確定，比如人機(jī)工學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。
03
壽命預(yù)測(cè)的結(jié)果有沒(méi)有統(tǒng)一的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際運(yùn)維中是否有指導(dǎo)作用？
答：如果壽命能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出來(lái)，對(duì)運(yùn)維的指導(dǎo)作用非常大，比如指導(dǎo)產(chǎn)品維修和預(yù)防性維修等。壽命預(yù)測(cè)目前沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)閴勖旧硎钱a(chǎn)品設(shè)計(jì)就決定了的固有特性，它與設(shè)計(jì)材料、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、使用條件等因素都相關(guān)，需要針對(duì)具體產(chǎn)品來(lái)研究壽命應(yīng)該如何評(píng)價(jià)。
當(dāng)前，在部分行業(yè)中壽命預(yù)測(cè)是有自己的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的，比如航空，機(jī)載設(shè)備等，所以針對(duì)當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有覆蓋的企業(yè)，需要結(jié)合自身產(chǎn)品來(lái)研究自己的壽命預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
04
如何識(shí)別安全性的要求？
答：這是一個(gè)設(shè)計(jì)活動(dòng)，通常有兩步：一是功能危險(xiǎn)性分析（FHA），識(shí)別最頂層的安全性要求，二是隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)一步步深入，有一個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)和功能分解的過(guò)程即初步系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)（PSSA），可以識(shí)別到零部件和組件這一級(jí)別的安全性要求，實(shí)際上對(duì)于我們采購(gòu)或者是選型來(lái)講的話(huà)，就是一個(gè)可靠性指標(biāo)。當(dāng)設(shè)計(jì)完成以后，我們整個(gè)產(chǎn)品架構(gòu)、組件和電路等就都明確了，然后再通過(guò)大量的可靠性數(shù)據(jù)來(lái)支撐安全性指標(biāo)的驗(yàn)證。
05
汽車(chē)安全性和航空安全性有哪些異同點(diǎn)？
答：相同點(diǎn)：安全性就是風(fēng)險(xiǎn)可接受的狀態(tài)，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是基于風(fēng)險(xiǎn)的分析，需要識(shí)別不管是車(chē)還是飛行器在發(fā)生故障之后對(duì)周邊的人、乘員和對(duì)產(chǎn)品本身的損傷來(lái)確定它的影響等級(jí)，然后把這個(gè)等級(jí)分下去。
差異點(diǎn)：（1）汽車(chē)和航空器發(fā)生安全性問(wèn)題導(dǎo)致的嚴(yán)重程度不一樣。汽車(chē)在地面上考慮的是撞到車(chē)和人，比如汽車(chē)因發(fā)動(dòng)機(jī)熄火拋錨之后停在路邊對(duì)公共交通影響不是很大，但是飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)一旦熄火就會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)墜毀，安全性影響很大；（2）參考標(biāo)準(zhǔn)不一樣。汽車(chē)安全性參考IOS 20262，航空安全性參考ASE 4754A等標(biāo)準(zhǔn)；（3）安全性指標(biāo)要求不一樣。汽車(chē)設(shè)備安全性指標(biāo)的要求是失效率為xxFITs，即多少次駕駛里程中發(fā)生失效的概率，而飛機(jī)則是每次飛行發(fā)生失效的概率。汽車(chē)?yán)锩鍹TBF是平均故障間隔里程，而航空器MTBF則是平均故障間隔時(shí)間。
06
航空領(lǐng)域如何提出安全性指標(biāo)要求？
答：在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，需要對(duì)產(chǎn)品可能存在的各種風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，然后針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)提出一個(gè)概率指標(biāo)或安全性指標(biāo)，這個(gè)指標(biāo)將作為產(chǎn)品整體的安全性目標(biāo)，然后需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行功能分解，識(shí)別出這個(gè)系統(tǒng)是由哪些功能構(gòu)成的，這些功能與功能之間是否存在接口關(guān)系等都要理清楚。形成這樣的一個(gè)架構(gòu)以后，功能的關(guān)系也清楚了，系統(tǒng)、分系統(tǒng)和設(shè)備的失效邏輯也清楚了，就可以依據(jù)架構(gòu)的功能關(guān)系提出安全性的要求。
系統(tǒng)邏輯關(guān)系清楚了以后，就可以把安全性指標(biāo)分解到能夠識(shí)別到的那個(gè)層次，隨著設(shè)計(jì)不斷的深入，可以把這個(gè)安全性指標(biāo)不斷的分下去，一直分到每個(gè)部件都可以對(duì)供應(yīng)商提出明確的要求，這個(gè)過(guò)程實(shí)際上都是一個(gè)安全性設(shè)計(jì)過(guò)程。
07
機(jī)械產(chǎn)品和電子產(chǎn)品的可靠性有什么區(qū)別？
答：從失效機(jī)理這個(gè)角度，機(jī)械和電子還是有比較大的差別的。機(jī)械結(jié)構(gòu)類(lèi)更多呈現(xiàn)的是一種耗損型的失效，而電子類(lèi)產(chǎn)品的失效是可以屬于早期故障期、偶然故障期和耗損故障期三個(gè)階段的。
從壽命這個(gè)角度，很多電子設(shè)備即使到了設(shè)計(jì)的使用壽命，里面的電子芯片和元器件還是有壽命的。設(shè)備已經(jīng)都該退出市場(chǎng)了，但里面的部分元器件還是很好的。因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在電子元器件本身的可靠性都是非常高的，所以我們甚至認(rèn)為電子元器件的浴盆曲線(xiàn)的第三段已經(jīng)都不存在，很難把一個(gè)電子元器件用到損耗失效期的階段，但是機(jī)械結(jié)構(gòu)不一樣，機(jī)械結(jié)構(gòu)屬于耗損型失效，它會(huì)隨著使用環(huán)境，使用時(shí)間出現(xiàn)緩慢的磨損，最終導(dǎo)致失效。
08
機(jī)械結(jié)構(gòu)類(lèi)產(chǎn)品如何提高產(chǎn)品可靠性？
答：這種機(jī)械結(jié)構(gòu)類(lèi)產(chǎn)品提高可靠性比較好的一個(gè)思路就是：準(zhǔn)確的壽命預(yù)測(cè)和預(yù)防維護(hù)，按照這個(gè)思路去做就可以解決很多可靠性的問(wèn)題。如在機(jī)柜里面的散熱風(fēng)扇，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)以后，軸承會(huì)發(fā)生磨損，葉片、灰塵等都會(huì)導(dǎo)致風(fēng)扇轉(zhuǎn)速慢慢下降，廠商可以根據(jù)使用環(huán)境，采購(gòu)風(fēng)扇的型號(hào)和特點(diǎn)，預(yù)測(cè)該風(fēng)扇運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間后轉(zhuǎn)速會(huì)下降到不可接受的水平，這個(gè)時(shí)候去做清理和維護(hù)。還有現(xiàn)在的汽車(chē)可靠性也非常高，尤其是傳統(tǒng)的燃油車(chē)，很多車(chē)開(kāi)了很多年也沒(méi)出什么問(wèn)題，也是靠定期的維護(hù)保養(yǎng)。
09
機(jī)械疲勞、磨損有沒(méi)有加速模型？
答：機(jī)械疲勞、磨損不僅有加速模型，還有失效物理模型。這兩個(gè)模型是有區(qū)別的，失效物理模型背后一定有失效機(jī)理，因?yàn)槭裁礃拥膽?yīng)力，發(fā)生了什么作用關(guān)系，造成產(chǎn)品失效；而我們通常所說(shuō)的加速模型背后就不一定有失效機(jī)理了。所以說(shuō)，機(jī)理模型就是失效物理模型，也叫PoF模型。每個(gè)PoF模型都可以作為加速模型，比如機(jī)械疲勞、磨損等。
10
怎么解決熱疲勞，機(jī)械疲勞？
答：?jiǎn)栴}解決的基本流程是根據(jù)熱疲勞、機(jī)械疲勞的失效物理模型來(lái)得到內(nèi)在和外在的影響要素，然后在設(shè)計(jì)的時(shí)候通過(guò)控制這些要素來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品熱疲勞、機(jī)械疲勞的問(wèn)題。但首先要有熱疲勞、機(jī)械疲勞的模型，才可以進(jìn)行分析，然后按照模型進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化和試驗(yàn)驗(yàn)證，這也是一個(gè)正向設(shè)計(jì)的工作，關(guān)于可靠性正向設(shè)計(jì)等內(nèi)容，感興趣的企業(yè)可以看一下康銳教授的著作《確信可靠性理論與方法》。
