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淺談公司可靠性管理——第四篇

一、基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)的可靠性工程

（1）可靠性要求

可靠性是產(chǎn)品的固有屬性，是設(shè)計(jì)出來(lái)、生產(chǎn)出來(lái)、管理出來(lái)的。只有在產(chǎn)品立項(xiàng)階段明確可靠性要求，選擇合適的參數(shù)分配合理的參數(shù)值，才能為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)建立良好的開端，才能保證設(shè)計(jì)的質(zhì)量和可靠性。如果前期的可靠性要求制定的不合理，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的先天不足。同時(shí)經(jīng)濟(jì)實(shí)用化是可靠性發(fā)展的趨勢(shì)，可靠性要求將與經(jīng)濟(jì)性要求進(jìn)行綜合權(quán)衡，從而確保合適的費(fèi)效比，提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力?？煽啃詰?yīng)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造等各階段展開，可靠性要求分為定性要求和定量要求。

確定可靠性的過(guò)程徐聰確定顧客需求開始，并將客戶的需求轉(zhuǎn)化為可靠性要求，并將可靠性要求進(jìn)行逐步分解的過(guò)程。

1.顧客需求的確定

一般客戶，尤其某些公眾客戶通常都不會(huì)明確說(shuō)明產(chǎn)品的需求，尤其是可靠性。比如：普通的汽車買主一般不會(huì)到新車展示廳去尋找MTBR(平均修理間隔時(shí)間)為450小時(shí)的汽車，而是通過(guò)閱讀購(gòu)足指南，來(lái)尋找與其他汽車相比，平均修理頻度較低的汽車。因此，當(dāng)客戶沒有明確說(shuō)明產(chǎn)品的可靠性要求時(shí)，企業(yè)就需要使用一種或多種方式來(lái)確定它們。

客戶的需求應(yīng)在產(chǎn)品研制的方案/制定計(jì)劃階段的早起確定下來(lái)，并在時(shí)間和資源大量投入之前完成。明確客戶需求主要有以下幾種方式：

1） 市場(chǎng)調(diào)查

市場(chǎng)調(diào)查是為了確定客戶對(duì)新產(chǎn)品的或改進(jìn)產(chǎn)品的要求與需求。市場(chǎng)調(diào)查主要用于了解從基本功能到總體外觀等方面的客戶所期望的特色和屬性。市場(chǎng)調(diào)查通常在方案/制定計(jì)劃階段完成，若已有了樣機(jī)，也可采用其他調(diào)查方式。這是，被調(diào)查的客戶可以及時(shí)提供對(duì)改進(jìn)產(chǎn)品一件的真實(shí)反饋，以便在全面研制之前改進(jìn)產(chǎn)品。

2） 水平對(duì)比：

水平對(duì)比是一個(gè)先導(dǎo)性的過(guò)程，目的在于將某組織采用的過(guò)程與其他一個(gè)活多個(gè)組織所采用的相似過(guò)程進(jìn)行對(duì)比，并利用這種比較得出的最佳實(shí)踐來(lái)改變組織的過(guò)程，從而使組織在較短時(shí)間內(nèi)獲得快速的成長(zhǎng)，迅速縮短與標(biāo)桿企業(yè)的差距。水平對(duì)比時(shí)，最好以一個(gè)得公認(rèn)的到世界級(jí)領(lǐng)導(dǎo)組織作為比較的基準(zhǔn)。這種對(duì)比可硬應(yīng)用產(chǎn)品、服務(wù)以及過(guò)程。它與傳統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)分析的不同之處在于它不僅能顯示出本行業(yè)的最佳做法，還能使人們明白這些最佳做法是如何得到應(yīng)用的。在確定產(chǎn)品基準(zhǔn)時(shí)，通常將競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手作為“同類中最好的”產(chǎn)品選為比較的基準(zhǔn)。然后，將該基準(zhǔn)作為對(duì)新產(chǎn)品的最低要求，包括對(duì)可靠性的最低要求。水平對(duì)比不僅在制定產(chǎn)品級(jí)要求時(shí)有用，而且對(duì)于制定較低層次產(chǎn)品的要求也是有用的。從某種意義上講， “相似性分析”是一種水平對(duì)比的過(guò)程。這時(shí)，不是與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品比較，而是與自己公司的同類產(chǎn)品進(jìn)行比較。如果所研制的產(chǎn)品屬于已定型產(chǎn)品的改進(jìn)或似于該定型產(chǎn)品，則可將老產(chǎn)品的可靠性以及其它特征作為對(duì)新產(chǎn)品要求的起點(diǎn)。例如，我們假定，“下一代產(chǎn)品的可靠性應(yīng)該至少與其上一代產(chǎn)品相同”。然而，在涉及具體產(chǎn)品時(shí)，要通過(guò)對(duì)新產(chǎn)品所采用的技術(shù)、產(chǎn)品功能上的變化以及其它使用要求的評(píng)價(jià)來(lái)確定該假設(shè)是否現(xiàn)實(shí)。該方法亦稱比較分析，也可用于導(dǎo)出較低層次產(chǎn)品的可靠性要求。

3） 環(huán)境特征描述

環(huán)境特征描述是指用于確定客戶使用產(chǎn)品所經(jīng)受的環(huán)境應(yīng)力的一種過(guò)程。如果不了解產(chǎn)品經(jīng)經(jīng)受的環(huán)境應(yīng)力，那么無(wú)論是明確的或含糊的規(guī)定可靠性目標(biāo)都將變得毫無(wú)意義。例如：某產(chǎn)品在家里使用時(shí)其MTBF值為500小時(shí)，而在汽車上使用時(shí)，由于環(huán)境應(yīng)力的加大，其MTBF值只有200小時(shí)。了解客戶需求時(shí)，關(guān)鍵是了解產(chǎn)應(yīng)力暴露的水平和頻率，否則就會(huì)使產(chǎn)品出現(xiàn)災(zāi)難性的失效或造成費(fèi)用過(guò)高的設(shè)計(jì)。

2.導(dǎo)出使用可靠性的要求

 通過(guò)對(duì)客戶原始需求的分析，將客戶的需求轉(zhuǎn)化為使用和費(fèi)用上的要求，并由此得到客戶端在使用可靠性以及維修性上的要求。通常將客戶的需求而將這些要求與產(chǎn)品的性能、費(fèi)用等進(jìn)行綜合權(quán)衡后，才能得出科學(xué)的可靠性要求，在確定可靠性的要求時(shí)，在客戶需求的基礎(chǔ)上，還應(yīng)考慮以下因素：

1） 企業(yè)的戰(zhàn)略和產(chǎn)品的定位：企業(yè)在行業(yè)中地位以及產(chǎn)品在細(xì)分市場(chǎng)中的定位決定了產(chǎn)品的可靠性要求的定位，對(duì)于要進(jìn)行可靠性差異化競(jìng)爭(zhēng)的高端產(chǎn)品，需要將可靠性指標(biāo)高于業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)于定位是以廉價(jià)取勝的產(chǎn)品，可靠性水平只要達(dá)到客戶和市場(chǎng)科接受的水平即可。

2） 可靠性水平對(duì)比：一方面是行業(yè)標(biāo)桿的可靠性水平的對(duì)比，另一方面是老一代產(chǎn)品或歷史產(chǎn)品的可靠性水平或出現(xiàn)的故障。企業(yè)的戰(zhàn)略和產(chǎn)品的定位決定可標(biāo)桿對(duì)比的對(duì)象。

3） 企業(yè)預(yù)研的可用性：企業(yè)預(yù)研通常是新產(chǎn)品新技術(shù)的提前開發(fā)，在應(yīng)用到產(chǎn)品時(shí)序謹(jǐn)慎評(píng)估，如果確認(rèn)將應(yīng)用到新的產(chǎn)品中，則在制定可靠性要求及指標(biāo)時(shí)應(yīng)考慮該因素對(duì)可靠性的影響。

4） 對(duì)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的評(píng)估：當(dāng)今技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)品的可靠性水平也在大幅提升，在制定可靠性目標(biāo)時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)前和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，以使產(chǎn)品能在壽命周期內(nèi)在行業(yè)中保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

5） 先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)的要求：通常標(biāo)準(zhǔn)落后于產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展，但是由于我國(guó)工業(yè)與國(guó)外產(chǎn)品有差距，因此可以考慮以行業(yè)或國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)作為制定可靠性要求和指標(biāo)的參考。

可靠性要求是在對(duì)應(yīng)于產(chǎn)品和項(xiàng)目約束的總體要求范圍內(nèi)提出的。各種要求之間可能出現(xiàn)矛盾或互補(bǔ)，所以必須通過(guò)權(quán)衡分析達(dá)到各種要求之間的“平衡”，進(jìn)行權(quán)衡時(shí)，最重要的原則是，應(yīng)使產(chǎn)品的總體性能最優(yōu)，而不是任何一個(gè)單個(gè)具體的要求最優(yōu)。而且某些要求對(duì)于客戶而言可能比其他要求更重要。應(yīng)特別注意，當(dāng)權(quán)衡導(dǎo)致某一正確要求低于認(rèn)可的最低要求時(shí)，需要對(duì)產(chǎn)品總體要求進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估。

典型的使用可靠性要求如：產(chǎn)品的壽命、產(chǎn)品的維修間隔時(shí)間、平均故障間隔時(shí)間（里程、次數(shù)）、首次大修時(shí)間等；

3.導(dǎo)出產(chǎn)品級(jí)的設(shè)計(jì)要求

為了是設(shè)計(jì)師有具體的設(shè)計(jì)目標(biāo)，必須將使用可靠性要求轉(zhuǎn)化為一組設(shè)計(jì)可靠性要求，以下為典型的可靠性參數(shù)：

除了可靠性定量要求，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初，還有定性要求即相關(guān)的工作要求，通過(guò)開展這些要求，將為提升可靠性提供相應(yīng)的途徑和保障。通常的定性要求如下： 

4.可靠性要求的分解和分配

可靠性要求應(yīng)在產(chǎn)品的各個(gè)層面展開，通?？捎每煽啃苑峙浜?/span>QFD（質(zhì)量機(jī)能展開）結(jié)合的方法進(jìn)行分配和展開?？煽啃苑峙渫ǔＯ抻谘邪l(fā)階段講可靠性指標(biāo)分配到產(chǎn)品部件、零件等，而質(zhì)量功能展開則將從顧客的需求開始層層演繹直至產(chǎn)品的工藝及生產(chǎn)控制點(diǎn)。

1） 質(zhì)量功能展開

質(zhì)量功能展開是把顧客對(duì)產(chǎn)品的需求進(jìn)行多層次的演繹分析，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求、零部件特性、工藝要求、生產(chǎn)要求的質(zhì)量工程工具，用來(lái)指導(dǎo)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和質(zhì)量保證。這一技術(shù)產(chǎn)生于日本，在美國(guó)得到進(jìn)一步發(fā)展，并在全球得到廣泛應(yīng)用。

調(diào)查和分析顧客需求是QFD的最初輸入，而產(chǎn)品是最終的輸出。這種輸出是由使用他們的顧客的滿意度確定的，并取決于形成及支持他們的過(guò)程的效果。由此可以看出，正確理解顧客需求對(duì)于實(shí)施QFD是十分重要的。顧客需求確定之后，采用科學(xué)、實(shí)用的工具和方法，將顧客需求一步步地分解展開，分別轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品的技術(shù)需求等，并最終確定出產(chǎn)品質(zhì)量控制辦法。相關(guān)矩陣（也稱質(zhì)量屋）是實(shí)施QFD展開的基本工具，瀑布式分解模型則是QFD的展開方式和整體實(shí)施思想的描述。下圖是一個(gè)由4個(gè)質(zhì)量屋矩陣組成的典型QFD瀑布式分解模型。

典型的QFD瀑布式分解模型示意圖