【正文】 N Y N 產(chǎn)品電氣原理設(shè)計(jì) 單板布線前的 S I 仿真 熱設(shè)計(jì)仿真（ B E T A ） E M I 仿真 T E S T P A S S P C B 布局、布線 布線后 SI 、 PI （電源完整性）、 E M I 分析 布線后熱分析、建立熱模型（ B E T A ） 三維全波電磁場仿真分析 產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)并建模 T E S T P A S S 可靠性設(shè)計(jì) 2022/5/29 12 可靠性設(shè)計(jì) 現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 Y N Y 產(chǎn)品試制品 功能、性能試驗(yàn) E M C 試驗(yàn)（電磁 兼容掃描儀 掃描儀） 可靠性測試 T E S T P A S S 設(shè)計(jì)定型試驗(yàn) E N D 可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù)在現(xiàn) 代系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想中的應(yīng)用 2022/5/29 13 可靠性設(shè)計(jì) 各種可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù)方法交叉配合使用 ， 并貫穿到系統(tǒng) （ 產(chǎn)品 ） 研制開發(fā)的全過程 。 現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的對比 以下分析可見，產(chǎn)品設(shè)計(jì)早期，就應(yīng)把可靠性工作考慮進(jìn)去。 現(xiàn)代系統(tǒng) （ 產(chǎn)品 ） 設(shè)計(jì)思想與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的對比 2022/5/29 10 可靠性設(shè)計(jì) 現(xiàn)代系統(tǒng) （ 產(chǎn)品 ） 設(shè)計(jì)思想與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的對比 現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 產(chǎn)品定位 市場牽引、用戶需求 工程師和領(lǐng)導(dǎo)的意見 系統(tǒng)綜合方式 一開始就進(jìn)行系統(tǒng)（產(chǎn)品）性能 的綜合 重視性能、忽視系統(tǒng)綜合 工作量投入 研制初期投入較多，研制后期投入 較少，所需總投入較少 研制初期投入較少、研制后期投入較 多，所需總投入較多 更改次數(shù) 研制初期更改較多，研制后期更改 較少，更改代價(jià)較少 研制初期更改較少，研制后期更改較 多，會(huì)出現(xiàn)局部甚至全局重新設(shè)計(jì)， 更改代價(jià)較大。下面是現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的比較。 3 2 基本內(nèi)容1 2022/5/29 9 可靠性設(shè)計(jì) 現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想中逐漸容入了可靠性設(shè)計(jì)的思想。 下面是一個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫 2022/5/29 7 產(chǎn)品壽命期內(nèi)不可靠因素所占比例 0%5%10%15%20%25%30%35%40%固有可靠性零部件材料設(shè)計(jì)技術(shù)制造技術(shù)使用（運(yùn)輸、環(huán)境、操作、安裝、維修)可靠性設(shè)計(jì)的重要性 電子產(chǎn)品按壽命期統(tǒng)計(jì)的故障數(shù)據(jù) 2022/5/29 8 可靠性設(shè)計(jì) 可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 應(yīng)用專門的可靠性 設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)施專題 的可靠性設(shè)計(jì) 應(yīng)用專門的可靠性 評價(jià)分析技術(shù)對 產(chǎn)品的可靠性進(jìn) 行定性和定量評 價(jià)分析。 據(jù)統(tǒng)計(jì) ， 由于設(shè)計(jì)不當(dāng) ，而影響產(chǎn)品可靠性的程度占各種不可靠因素的首位 。 運(yùn)用可靠性分配理論 ， 把可靠性指標(biāo)從系統(tǒng)整機(jī)到部件級 、 元器件級逐級分配 ， 從而使整機(jī)的可靠性得到了保證 。該學(xué)科的誕生，把美國后來武器系統(tǒng)和航空航天產(chǎn)品中的故障降到了最低點(diǎn)。 AGREE報(bào)告是后來可靠性研究發(fā)展的理論基礎(chǔ)。 B、武器裝備與元器件的失效率相似。 A、電子元器件具有失效率。由各個(gè)學(xué)科的科學(xué)家和技術(shù)專家組成的小組，經(jīng)過艱辛的努力，終于獲得了突破性的成果。（美國國防部電子設(shè)備可靠性咨詢小組） 可靠性學(xué)科的誕生 2022/5/29 4 ? 可靠性學(xué)科的誕生 ? AGREE工作小組進(jìn)行了許多年的研究工作。 軍方和承制方發(fā)生激烈的爭吵，為了解決問題，美國國防部成立了專門的研究小組，來解決裝備的故障問題。 當(dāng)時(shí)，部隊(duì)將領(lǐng)們把這些產(chǎn)品故障推到了產(chǎn)品制造商那邊，認(rèn)為產(chǎn)品是不合格的。其中電子設(shè)備在開箱檢測時(shí)，有一半不能使用。 可靠性有一系列的數(shù)學(xué)特征量值： 如，可靠度 R(t)、失效率 λ(t)、平均壽命 MTBF、壽命概率密度 f(t)等。 ? 可靠性的科學(xué)定義： 可靠性是一個(gè)時(shí)間的函數(shù)。并以美國為中心的可靠性系統(tǒng)工程技術(shù)被英、法、德、日等先進(jìn)資本主義國家所應(yīng)用，而獲得成功。2022/5/29 1 ? 可靠性學(xué)科的誕生 ? 可靠性設(shè)計(jì) ? 可靠性仿真技術(shù) ? 可靠性試驗(yàn)技術(shù) ? 可靠性在工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用 ? 總結(jié) 電子產(chǎn)品的可靠性 2022/5/29 2 可靠性學(xué)科的誕生 ? 可靠性的基本概念介紹 可靠性是一門與產(chǎn)品故障作斗爭的新興學(xué)科 。 產(chǎn)生于國防高科技領(lǐng)域，最早在美國國防工業(yè)中萌芽、發(fā)展、成熟，并迅速向美國民用產(chǎn)品的電子、通訊、信息技術(shù)等領(lǐng)域滲透。據(jù)統(tǒng)計(jì)，可靠性系統(tǒng)工程在資本主義國家的成功應(yīng)用，給其工業(yè)社會(huì)帶來了無以估計(jì)的社會(huì)財(cái)富。 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。 2022/5/29 3 ? 可靠性學(xué)科的誕生 ? 50年代，當(dāng)時(shí)美國的武器裝備，從美國本土運(yùn)往朝鮮戰(zhàn)場，交付部隊(duì)使用時(shí)，發(fā)現(xiàn)大批武器系統(tǒng)故障。它們不是在戰(zhàn)爭中受到了破壞，而是在運(yùn)輸過程中就產(chǎn)生了故障。而供應(yīng)商卻以產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)有軍方代表驗(yàn)收為理由推辭。這個(gè)小組的名字是 AGREEAdvisory Group on Reliability of Electronic Equipment。其間使用了故障分類技術(shù)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、環(huán)境科學(xué)和失效分析技術(shù)。研究成果如下。失效率與制造元器件的材料有關(guān)、工藝有關(guān)、使用環(huán)境有關(guān)。而且在設(shè)計(jì)制造過程中可探求。我們可以從中看出，其中凝結(jié)著無數(shù)專家、科學(xué)家的艱辛勞動(dòng)。 可靠性學(xué)科的誕生 2022/5/29 5 ? 可靠性設(shè)計(jì)的重要性 ? 現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 ? 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)流程 可靠性設(shè)計(jì)（ DFR) 2022/5/29 6 ? 可靠性設(shè)計(jì)的重要性 可靠性設(shè)計(jì) 可靠性設(shè)計(jì)在可靠性工程技術(shù)中占有重要地位 ， 產(chǎn)品的可靠性定量指標(biāo)在設(shè)計(jì)過程中就得到了落實(shí) ， 為產(chǎn)品的固有可靠性奠定了基礎(chǔ) 。 反之 ， 一個(gè)忽略可靠性設(shè)計(jì)的產(chǎn)品 ， 必然 “ 先天不足 ， 后患無窮 ” ， 在使用過程中大部分會(huì)暴露出一系列不可靠的問題 。 所以 ，我們一定要扭轉(zhuǎn)只搞性能指標(biāo)設(shè)計(jì) ， 忽視可靠性設(shè)計(jì)的傾向 ， 在產(chǎn)品研發(fā) 、 設(shè)計(jì)階段 ， 認(rèn)真開展可靠性設(shè)計(jì) ， 為產(chǎn)品固有可靠性奠定基礎(chǔ) 。 確定總體方案 （ 1） 、 明確設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能和性能要求； （ 2） 、 了解產(chǎn)品在其整個(gè)壽命期內(nèi)將要遇到的環(huán)境條件； （ 3） 、 確定產(chǎn)品可靠性的定性和定量指標(biāo)； （ 4） 、 調(diào)查相似老產(chǎn)品的現(xiàn)場使用情況； （ 5） 、 擬定為實(shí)現(xiàn)可靠性指標(biāo)應(yīng)采取的相應(yīng)措施； （ 6） 、 進(jìn)行總體方案論證 。產(chǎn)品或系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不再是單獨(dú)追求性能和功能，產(chǎn)品可靠性也成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中非常重要的一部分。在當(dāng)今 IT技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，由過去傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想向現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的轉(zhuǎn)變是非常重要的。 設(shè)計(jì)目標(biāo)及 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 滿足用戶需求，質(zhì)量好，可靠性高 滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量可靠性波動(dòng)較大 工作狀態(tài) 主動(dòng)尋找故障、預(yù)防故障發(fā)生 被動(dòng)等待，解決故障問題 經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益 低成本、 高質(zhì)量、適銷對路 很難全部滿足用戶需求，可能會(huì)產(chǎn)生 合格的“廢品”。 特別是可靠性設(shè)計(jì)應(yīng)及早參與到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中去，這也是轉(zhuǎn) 變產(chǎn)品設(shè)計(jì)觀念，有效提高產(chǎn)品可靠性的重要舉措。 系統(tǒng)地規(guī)劃和確當(dāng)使用各種可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)和方法 ， 真正設(shè)計(jì)開發(fā)出具有高可靠性水平的系統(tǒng) （ 產(chǎn)品 ） 。 在系統(tǒng)工程研制或產(chǎn)品開發(fā)過程中如何有效的組織并開展可靠性設(shè)計(jì)工作 ， 最終高效 、 全面地提高系統(tǒng) （ 產(chǎn)品 ） 的可靠性水平的總目標(biāo) ， 必須對上面五個(gè)階段中可靠性設(shè)計(jì)工作流程有清晰的認(rèn)識和規(guī)劃 。 論證工作有使用方（ 客戶 ） 組織實(shí)施 。 2022/5/29 15 可靠性設(shè)計(jì) （產(chǎn)品）方案論證及確認(rèn)階段 研制任務(wù)： 工作流程說明： A、 依據(jù)系統(tǒng) （ 產(chǎn)品 ） 使用技術(shù)要求 ，進(jìn)行系統(tǒng) （ 產(chǎn)品 ） 總體方案的優(yōu)選及技術(shù)攻關(guān)形成總體技術(shù)方案 。 C. 進(jìn)行模型樣機(jī)或原理樣機(jī)研制并試驗(yàn) . 見下頁 2022/5/29 16 可靠性設(shè)計(jì) （產(chǎn)品）方案論證及確認(rèn)階段 工程設(shè)計(jì) Y N 方案論證階段可靠性設(shè)計(jì)工作流程 可靠性指標(biāo)調(diào)整 薄弱環(huán)節(jié) 可靠性模 型建立 可靠性預(yù)計(jì) 可靠性分配 可靠性定性要求 可靠性定量要求 PPL 制定 是否調(diào)整定量要求 FM EA /CA 分析 初步設(shè)計(jì)階段可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則制定 FT A 分析 2022/5/29 17 可靠性設(shè)計(jì) （產(chǎn)品）方案論證及確認(rèn)階段 工作流程說明： 按照確定的可靠性定量指標(biāo) ， 進(jìn)行系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的分配 ， 使系統(tǒng)各層次設(shè)計(jì)明確各自的設(shè)計(jì)目標(biāo) 。 改進(jìn)方案調(diào)整可靠性分配指標(biāo) ， 再次進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì) ， 可反復(fù)多次進(jìn)行 。 5. 按照已確定的可靠性定性要求，進(jìn)行功能 FMEA、 FTA等分析工作，發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，改進(jìn)設(shè)計(jì)。 隨著工程設(shè)計(jì)工作的展開 ， 應(yīng)對總系統(tǒng)建立更加詳細(xì)的系統(tǒng)可靠性模型 ， 進(jìn)行新一輪的可靠性分配和預(yù)計(jì) ， 同時(shí)進(jìn)行分系統(tǒng)可靠性分配指標(biāo)的調(diào)整 ， 使指標(biāo)分配更合理 。 3. 進(jìn)行可靠性 FTA、 FMEA/CA分析工作 。 4. 對設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)采取設(shè)計(jì)更改等措施 。 對工程設(shè)計(jì)工作進(jìn)行全面的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和優(yōu)選元器件清單符合性檢查 。 同時(shí)開展其它一些可靠性分析工作 ， 如熱設(shè)計(jì)分析等 。 工作流程說明： 見下頁 2022/5/29 21 可靠性設(shè)計(jì) （產(chǎn)品）工程研制階段 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段 工程設(shè)計(jì) 工程詳細(xì)設(shè)計(jì)階段可靠性工程設(shè)計(jì)流程 薄弱環(huán)節(jié) 可靠性模型建立 可靠性預(yù)計(jì) 可靠性定性要求 可靠性定量要求 PPL 符合性檢查 F M E A / CA 分析 可靠性設(shè)計(jì)總則的符合性檢查 F T A 分析 2022/5/29 22 可靠性設(shè)計(jì) 附錄 :可靠性設(shè)計(jì)階段各種可靠性設(shè)計(jì)分析方法 可靠性定性