【正文】 而常用的設(shè)計(jì)方法，此部分內(nèi)容隨后給出說(shuō)明。K 1K3K 5但用戶要求MTBF為2000H（則設(shè)計(jì)目標(biāo)值為8000H），對(duì)于一個(gè)MTBF為6667H的系統(tǒng)（此時(shí)的可靠性稱(chēng)為系統(tǒng)的基本可靠性），為了達(dá)到MTBF為8000H的要求，就必須提升系統(tǒng)完成任務(wù)的能力（也就是提升系統(tǒng)的任務(wù)可靠性）。五、可靠性設(shè)計(jì)方法降額設(shè)計(jì)；降額設(shè)計(jì)，為了提升電子設(shè)備的可靠性而常用，主要是指構(gòu)成電子設(shè)備的元器件使用中所承受的應(yīng)力（電應(yīng)力和溫度應(yīng)力）低于元器件本身的額定值，以達(dá)到延緩其參數(shù)退化，增加工作壽命，提高使用可靠性的目的。如鍺NPN晶體管基本失效率與電應(yīng)力及熱應(yīng)力關(guān)系，如果溫度不變（0℃），則基本失效率降低了6倍；如果電應(yīng)力不變（）而溫度從90℃降至0℃，則基本失效率降低了16倍；如果負(fù)荷及溫度都降低，而溫度從55℃降至0℃，則基本失效率降低到原來(lái)的1/20。電子產(chǎn)品發(fā)展到今天，人們已經(jīng)總結(jié)出“降額”的通用準(zhǔn)則。如聚苯乙烯電容器，降額太大易產(chǎn)生低電平失效；D、為了降低元器件的失效率，提高設(shè)備可靠性而大幅值降低其應(yīng)用應(yīng)力，按其功能往往需要增加元器件數(shù)量和接點(diǎn)，反而降低了設(shè)備可靠性；E、對(duì)器件進(jìn)行降額應(yīng)用時(shí)，不能將所承受的各種應(yīng)力孤立看待，應(yīng)進(jìn)行綜合權(quán)衡；F、不能用降額補(bǔ)償?shù)姆椒ń鉀Q低質(zhì)量元器件的使用問(wèn)題，低質(zhì)量產(chǎn)品要慎重使用；冗余設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)的可靠度為MTBF＝6667H，達(dá)不到設(shè)計(jì)目標(biāo)值MTBF＝8000H；如果把兩個(gè)這樣的系統(tǒng)“并聯(lián)”起來(lái)，結(jié)果將會(huì)怎么樣呢？R1R1R1并聯(lián)分析：一個(gè)系統(tǒng)的可靠度MTBF＝6667H，對(duì)應(yīng)的失效密度為λ1，可靠度為R1，失效率為F1；并聯(lián)后的系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的失效密度為λs，可靠度為Rs，失效率為Fs；則：Fs＝F1F1，F(xiàn)1＝1－el1tFs＝1－elstλ1 ＝1/MTBFMTBFs＝1/λs近似計(jì)算后得：MTBFs＝MTBF＝10000（h），也就滿足了設(shè)計(jì)目標(biāo)值；這就是一個(gè)簡(jiǎn)單的冗余設(shè)計(jì)例子；冗余設(shè)計(jì)過(guò)程中，必定會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)的體積、成本等；在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中也要綜合考慮。C. 為了提高系統(tǒng)的任務(wù)可靠性，如果提高單元的元器件可靠性可以與進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)有相同可靠性水平；同時(shí)，提高單元的元器件水平較易且成本不高，那就采取提高單元的元器件可靠性水平，即選用高可靠元器件，尤其對(duì)長(zhǎng)期工作的通訊產(chǎn)品尤為重要，往往在較長(zhǎng)工作時(shí)間更顯現(xiàn)出選用高可靠元器件的優(yōu)越性；從上面的冗余設(shè)計(jì)中，可以看出兩個(gè)單元結(jié)構(gòu)是并聯(lián)的。熱設(shè)計(jì)對(duì)電子產(chǎn)品而言，一方面當(dāng)溫度升高時(shí)失效率成指數(shù)形式增加、一方面是有些電子只能在某一溫度下使用，為了提升產(chǎn)品的可靠性，工作過(guò)程中，讓系統(tǒng)穩(wěn)定在一個(gè)合適的溫度是非常必要的；這樣，在設(shè)計(jì)的最初就應(yīng)該考慮到熱量的產(chǎn)生與發(fā)散的問(wèn)題，這部份工作就是熱設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容； 熱量的產(chǎn)生電子設(shè)備內(nèi)部熱源主要是一些發(fā)熱的電子元器件，如電真空器件、半導(dǎo)體器件、集成塊以及電阻器、電容器、變壓器、流圈等，它們的熱能均由電能轉(zhuǎn)換而成；集成電路的熱耗一般用VccIcc計(jì)算；高速飛行的導(dǎo)彈以及其它的飛行器，由于空氣阻力的作用，在設(shè)備的外殼上將產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量將傳到裝在飛行器內(nèi)的電子設(shè)備中；為了克服機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦力將損失部分能量，這又是一種熱能的轉(zhuǎn)換形式；新電子設(shè)備所使用地點(diǎn)不同和載體用途不同及其在載體上所處位置其環(huán)境溫度也大不相同。電子設(shè)備的冷卻方法有多種，可以單獨(dú)地或由幾種冷卻方法聯(lián)合作用（如自然冷卻、強(qiáng)迫冷卻、蒸發(fā)冷卻、半導(dǎo)體制冷等方法），將熱量從設(shè)備中（或元件上）帶走，或傳到設(shè)備外的周?chē)橘|(zhì)中去；在熱設(shè)計(jì)時(shí)，常用的技術(shù)措施有：1. 應(yīng)最大限度地利用傳導(dǎo)、自然對(duì)流和輻射等簡(jiǎn)單、可靠的冷卻技術(shù)。3. 元器件安裝時(shí)，要充分考慮周?chē)骷椛鋼Q熱的影響，熱敏器件應(yīng)遠(yuǎn)離熱源或采取熱屏蔽措施。5. 對(duì)太陽(yáng)輻射應(yīng)有相應(yīng)的防護(hù)措施。7. 對(duì)需散熱1K以上的元器件應(yīng)安裝在金屬地底盤(pán)或傳熱通道上，并通至散熱器。9. 如果環(huán)氧玻璃樹(shù)脂印制線路板不足散發(fā)所產(chǎn)生的熱量，應(yīng)考慮加設(shè)散熱網(wǎng)絡(luò)和金屬條散熱。11. 采用強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)時(shí)應(yīng)保證在箱內(nèi)有足夠的正壓強(qiáng)。13. 進(jìn)入的空氣與排出的空氣之間的溫差應(yīng)小于14℃。計(jì)算通風(fēng)自然冷卻設(shè)計(jì)條件計(jì)算密封設(shè)備是否需要密封設(shè)備是否滿足設(shè)計(jì)條件密封設(shè)備是否滿足設(shè)計(jì)條件可否用風(fēng)機(jī)用風(fēng)機(jī)能滿足條件?通風(fēng)設(shè)備強(qiáng)迫風(fēng)冷通風(fēng)設(shè)備自然冷卻其他冷卻特殊冷卻是否否是是是否否是是否否EMC設(shè)計(jì)電磁兼容是研究在有限的空間、時(shí)間和頻譜資源下，各種設(shè)備或系統(tǒng)可以共存而不致引起降級(jí)的一門(mén)科學(xué)。電磁兼容是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)的方法也有多種，如：防靜電設(shè)計(jì)、防雷設(shè)計(jì)、防地電位升設(shè)計(jì)等等；一般從以下方面考慮，以保證產(chǎn)品的EMC特性：靜電放電的防護(hù)。對(duì)內(nèi)部的電路來(lái)說(shuō)，如果需要與金屬外殼相連時(shí)，必須采用單點(diǎn)接地的方式，防止放電電流流過(guò)這個(gè)電路，造成傷害。采用屏蔽的目的有兩個(gè)：一是限制內(nèi)部的輻射電磁能越過(guò)某一區(qū)域；二是防止外來(lái)的輻射進(jìn)入某一區(qū)域。接地。接地可分為兩大類(lèi)，即安全接地與信號(hào)接地。實(shí)際工作中，無(wú)法完全做好接地與屏蔽的工作。在實(shí)際使用中，由于設(shè)備所產(chǎn)生的雜訊中共模和差模的成分不一樣，所采用的濾波電路也有變化，可適當(dāng)增加或減少濾波元件。三次設(shè)計(jì)三次設(shè)計(jì)也稱(chēng)田口方法，是田口玄一（日本）創(chuàng)立的優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。三次設(shè)計(jì)的目的是用廉價(jià)元器件做成質(zhì)量上乘、性能穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品。通過(guò)參數(shù)設(shè)計(jì)，即使采用參數(shù)波動(dòng)大的元器件，產(chǎn)品的整機(jī)性能仍十分穩(wěn)定。這個(gè)過(guò)程其實(shí)質(zhì)在于非線性效應(yīng)的利用。A輸入XDxDy輸出YBDxDY輔助的線性系統(tǒng)本節(jié)對(duì)可靠性設(shè)計(jì)中常用的方法，作了簡(jiǎn)短的描述。第四節(jié) 可靠性保證研發(fā)階段，產(chǎn)品可以達(dá)到較高的可靠性要求，這只是第一步，只說(shuō)明產(chǎn)品內(nèi)在可靠性能達(dá)到要求（下文簡(jiǎn)稱(chēng)“設(shè)計(jì)可靠性”）；但在生產(chǎn)制造過(guò)程中，若無(wú)適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制或可靠性措施，就會(huì)引起可靠性退化現(xiàn)象；批量生產(chǎn)的產(chǎn)品的可靠性，下文簡(jiǎn)稱(chēng)“生產(chǎn)可靠性”。另外，大家都知道，雖然產(chǎn)品在工廠進(jìn)行了各種測(cè)試，但由于測(cè)試設(shè)備和運(yùn)行操作都比較正確，在這種情況下往往處于較好的磨合狀態(tài)，問(wèn)題尚不能及時(shí)暴露；而實(shí)際使用中運(yùn)行條件（如野外的風(fēng)沙，海上的風(fēng)浪等）和使用人員的文化素質(zhì)以及操作水平往往不夠規(guī)范，在使用中失效的發(fā)生頻率要高得多。一、文件的控制文件控制的基本要求：保證所有使用的文件都是有效文件。對(duì)文件的控制，包括對(duì)客戶資料的控制、各種標(biāo)準(zhǔn)的控制、公司內(nèi)部四級(jí)文件（質(zhì)量手冊(cè)、程序文件、操作指導(dǎo)、作業(yè)記錄）的控制，一般由文控中心（或資料室）來(lái)完成文件的控制。為方便查找，文控中心可以通過(guò)一些Excel表格、Access數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理文件；怎么與ISO9000如此相似？其實(shí)也就我從ISO9000上摘錄下來(lái)的。對(duì)原材料，通過(guò)檢驗(yàn)來(lái)控制質(zhì)量。對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的記錄、統(tǒng)計(jì)和分析，也直接影響到采購(gòu)量的多少，以及是否有必要更換供應(yīng)商等等。對(duì)供應(yīng)商，主要能過(guò)產(chǎn)品質(zhì)量、交貨期、服務(wù)等方面考查，并給予適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)，必要時(shí)到供應(yīng)商生產(chǎn)地點(diǎn)做現(xiàn)場(chǎng)審查；以確認(rèn)供應(yīng)商能及時(shí)地提供性能穩(wěn)定的產(chǎn)品。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中可靠性出現(xiàn)的異常，應(yīng)該有記載，找出原因、分析改善、防止再發(fā)，并按改善后的內(nèi)容，寫(xiě)入標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)今后作業(yè)。 生產(chǎn)工藝過(guò)程的可靠性控制一般說(shuō)來(lái)，生產(chǎn)工藝由生產(chǎn)制造加工方法、設(shè)備、工序、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)程）、檢測(cè)方法等要素構(gòu)成。生產(chǎn)工藝對(duì)可靠性指標(biāo)的作用與影響如下圖所示：顯然，優(yōu)良的工藝方法是生產(chǎn)過(guò)程中可靠性增長(zhǎng)的保證。，其余的都會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程中可靠性的退化。①通過(guò)完善工藝結(jié)構(gòu)，改進(jìn)工藝方法，制定與實(shí)施作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等措施，保障生產(chǎn)過(guò)程中減少乃至消除可靠性退化。 設(shè)備的工藝可靠性控制設(shè)備的工藝可靠性是指在規(guī)定范圍和時(shí)間內(nèi)，設(shè)備保持滿足工藝過(guò)程中與其有關(guān)的質(zhì)量指標(biāo)數(shù)值的性質(zhì)。依據(jù)設(shè)備在生產(chǎn)工藝過(guò)程中接受的任務(wù)不同，一般分為生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備等，可靠性控制內(nèi)容與要求主要有：1．生產(chǎn)設(shè)備的工藝可靠性控制生產(chǎn)設(shè)備的工藝可靠性與其本身的完善程度、自動(dòng)化水平、工作原理與控制方式等情況有密切聯(lián)系。為此，要重視和強(qiáng)化生產(chǎn)操作工人的質(zhì)量意識(shí)教育和業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，制訂與堅(jiān)決實(shí)施先進(jìn)合理的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)人的控制，完成工藝任務(wù)的設(shè)備裝置工藝可靠性。用于自動(dòng)控制的生產(chǎn)設(shè)備，則應(yīng)重視和保證傳感器、計(jì)算機(jī)程序等硬、軟件的可靠性，以保證設(shè)備的工藝可靠性。因此，必須按ISO10012《計(jì)測(cè)設(shè)備的質(zhì)量保證要求》配備齊全，檢定合格，嚴(yán)格管理。3．運(yùn)站設(shè)備的工藝可靠性檢測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中，免不了產(chǎn)品、半成品或零部件的搬運(yùn)、包裝、保管和運(yùn)輸?shù)裙ば颍簿捅厝灰褂靡恍﹤鬟f、運(yùn)輸方面設(shè)備。4. 設(shè)備使用過(guò)程的可靠性控制絕大多數(shù)產(chǎn)品在使用期內(nèi)的失效率與其使用狀況密切相關(guān)。因此，使用過(guò)程中的可靠性控制就成為可靠性管理十分重要的環(huán)節(jié)了。不同結(jié)構(gòu)、不同用途的產(chǎn)品系統(tǒng)，其使用周期（從使用至報(bào)廢為止的整個(gè)產(chǎn)品生命周期，包括：工作期、停工期和維修期）也不相同。 表6：工作期特征示例產(chǎn)品無(wú)故障時(shí)間要求可靠性控制措施修理維護(hù)保養(yǎng)連續(xù)不斷工作發(fā)電站組監(jiān)控儀表√全部使用工作時(shí)間載荷頻譜分析技術(shù)輔助分析和檢測(cè)可靠度周期性工作機(jī)床√兩次修理之間工作期不知道，我也沒(méi)有查到 季節(jié)性工作農(nóng)業(yè)機(jī)械漁業(yè)機(jī)械√季節(jié)工作持續(xù)時(shí)間不知道，我也沒(méi)有查到斷續(xù)工作汽車(chē)視情況而定工作所需時(shí)間不知道，我也沒(méi)有查到短期性工作火箭彈藥儲(chǔ)存時(shí)間+工作不知道，我也沒(méi)有查到 可靠性改進(jìn)可靠性改進(jìn)是生產(chǎn)過(guò)程中，提升可靠性的最有利手段，也是唯一可以使生產(chǎn)可靠性高出設(shè)計(jì)可靠性的方法。依靠產(chǎn)品在可靠性測(cè)試時(shí)的不良、使用期的實(shí)際信息，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用新材料、新技術(shù)和新工藝，提高產(chǎn)品所用的各種元器件、零部件質(zhì)量等級(jí)，必要時(shí)調(diào)整其安全系統(tǒng)和降額系數(shù)，以提高產(chǎn)品的可靠性水平，這些活動(dòng)統(tǒng)稱(chēng)為可靠性改進(jìn)。四、產(chǎn)品貯存和運(yùn)輸?shù)目刂?；產(chǎn)品貯存/運(yùn)輸控制的基本要求：不讓產(chǎn)品受到額外的應(yīng)力； 對(duì)貯存而言，需要控制溫、濕度，防止擠壓、倒塌等，必要時(shí)防靜電；運(yùn)輸過(guò)程中要防止受到超標(biāo)準(zhǔn)的振動(dòng)、碰撞等，必要時(shí)控制溫度、溫度和靜電；五、人員的培訓(xùn)無(wú)論是從那個(gè)方面來(lái)說(shuō)，人員的培訓(xùn)都應(yīng)該做好。在所有的培訓(xùn)當(dāng)中，操作工人的培訓(xùn)最容易被忽視，在自動(dòng)化程度不高的情況下，操作工人的培訓(xùn)恰恰是最重要的。一個(gè)滿足ISO9000要求的公司，在這方面也就做得很好。它需要良好的溝通和渾厚的技術(shù)基礎(chǔ)，它要求工作人員在工作中不斷地積累經(jīng)驗(yàn)。作為一名可靠性工程師，在這種情況下，如何推行可靠性工作？一般情況下，實(shí)施可靠性分為：編寫(xiě)計(jì)劃、可靠性測(cè)試、可靠性提升、可靠性保持等四大步；其實(shí)可靠性工作中最主要、最有效、最根本的是上面四大步之外的第五步：可靠性設(shè)計(jì)；但目前99%以上的公司（除軍工企業(yè)外）其可靠性設(shè)計(jì)都只停留在前四步，沒(méi)有充分的可靠性設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在，你有幸成為一個(gè)公司的可靠性工程師，那么你要做的就是前面四步。雖然公司領(lǐng)導(dǎo)人開(kāi)始著手考慮可靠性的問(wèn)題（不然，他不會(huì)招你做可靠性工程師），但是在公司而言，絕大部分人員對(duì)可靠性還是陌生的，所以最初的計(jì)劃階段就顯得尤為重要。接著，你需要宣傳可靠性工作的重要性；可靠性工作不是靠一個(gè)人的力量能完成的，要讓公司上下每個(gè)人員都明白可靠性的重要性、必要性，特別是高層領(lǐng)導(dǎo)的重視。另外可靠性的工作，其效果在半年內(nèi)很難看出來(lái)，沒(méi)有領(lǐng)導(dǎo)的重視，很難順利進(jìn)行下去。之后，編寫(xiě)可靠性測(cè)試計(jì)劃；在對(duì)可靠性的重要性作普及性的介紹后，就可以針對(duì)本公司的產(chǎn)品做一些可靠性測(cè)試的計(jì)劃。這一個(gè)可以見(jiàn)的成果，計(jì)劃一定要寫(xiě)，而且還要領(lǐng)導(dǎo)簽字。最后，推廣可靠性測(cè)試計(jì)劃；這是較關(guān)鍵的一步，其主要目的做到是讓公司員工知道可靠性要測(cè)試什么，以便有針對(duì)性地提升可靠性；通過(guò)推廣、討論，還能使公司員工在更多方面達(dá)到一致，減少走彎路的可能性。總之，要讓全公司都知道你是可靠性工程師，這樣做的好處你很快就能親身體驗(yàn)到。二、執(zhí)行可靠性測(cè)試一切準(zhǔn)備工作做好后，就開(kāi)始第二步：測(cè)試產(chǎn)品的可靠性。一般來(lái)說(shuō)，可靠性測(cè)試主要分為環(huán)境測(cè)試和機(jī)械測(cè)試；做環(huán)境測(cè)試你至少需要一臺(tái)“溫濕度交變箱”，最好還有一臺(tái)低溫冰箱；做機(jī)械測(cè)試在執(zhí)行測(cè)試時(shí)，你至少應(yīng)該有“機(jī)械振動(dòng)臺(tái)”，最好還有一個(gè)“機(jī)械沖擊臺(tái)”。如果公司里什么設(shè)備都沒(méi)有，那么購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)溫濕度箱是必要的（價(jià)格不高，利用率不低），機(jī)械振動(dòng)臺(tái)可以不買(mǎi)（價(jià)格較高，利用率不高；可以出資金去第三方測(cè)試）。等有了溫濕度箱后，你就可以開(kāi)始測(cè)試了。經(jīng)過(guò)性能的測(cè)試，可以將產(chǎn)品分為三個(gè)檔次：一是良品、二是不良品、三是次品（介于良品和不良品之間，在標(biāo)準(zhǔn)左右20%的部分）。除了判斷是否可以用來(lái)測(cè)試外，最主要的是還可以用來(lái)與可靠性測(cè)試后的性能做對(duì)比。每次測(cè)試后，需要對(duì)產(chǎn)品的基本性能進(jìn)行測(cè)量（有些測(cè)試要求在測(cè)試過(guò)程中進(jìn)行基本性能的測(cè)量）；再進(jìn)行對(duì)比、分析可靠性測(cè)試前后基本性能的變化，確定可靠性測(cè)試結(jié)果。測(cè)試的變動(dòng)；很多原因，導(dǎo)致你在實(shí)際工作過(guò)種中需要對(duì)某些測(cè)試進(jìn)行相應(yīng)的變動(dòng)。不管有怎樣的變動(dòng)，你都應(yīng)該有詳細(xì)變動(dòng)記錄、測(cè)試記錄。可靠性的提升主要集中在研發(fā)階段、定型之前。而大部分公司都是因產(chǎn)品可靠性差、受到整個(gè)市場(chǎng)的要求后（返修成本增加、退貨增多）才開(kāi)始考慮到可靠性的，但此時(shí)產(chǎn)品已經(jīng)投入市場(chǎng)！此時(shí)想把這些產(chǎn)品的可靠性提升到一個(gè)新的高度已經(jīng)不可能，你能做的只是看著居高不下的返修率，但你必須做好下一次產(chǎn)品的可靠性。如何進(jìn)行可靠性增長(zhǎng)？首先，要掌握的是生產(chǎn)流程、制作工藝，每個(gè)流程的操作方法也是應(yīng)該完全了解的。其實(shí)，要學(xué)習(xí)一定的技術(shù)，至少你要掌握該公司產(chǎn)品的工作原理。如果是元器件產(chǎn)品，對(duì)用到的每種原材料及原材料的特性應(yīng)該了解；如果是系統(tǒng)類(lèi)產(chǎn)品，對(duì)