可靠性實施
通常狀況下,在一個公司里,先進行生產,當生產進行到一定階段后,才開始考慮質量控制,最后隨著時間的推移,產品隱含的問題慢慢暴露出來,才體會到要進行可靠性控制,才考慮到需要一名可靠性工程師。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,實施可靠性分為:編寫計劃、可靠性測試、可靠性提升、可靠性保持等四大步;
其實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:可靠性設計;但目前99%以上的公司(除軍工企業外)其可靠性設計都只停留在前四步,沒有充分的可靠性設計。我們也就不在這里討論如何實施可靠性設計的問題(各位大蝦在今后的工作中,應該把這為主要目標)。
現在,你有幸成為一個公司的可靠性工程師,那么你要做的就是前面四步。
一、制定可靠性工作計劃
對大部份公司來說,可靠性工作還只是在起步階段;相當一部份公司在可靠性方面的工作也很被動,有些在客戶要求提供有關可靠性的資料、數據時才開始做可靠性工作,有些甚至是在產品遭到退貨后才起步做可靠性工作,或者比如小霸王,即使退貨了也不愿意改變自己的僵化的錯誤思想;很多公司在可靠性方面的工作還是空白。雖然公司領導人開始著手考慮可靠性的問題(不然,他不會招你做可靠性工程師),但是在公司而言,絕大部分人員對可靠性還是陌生的,所以最初的計劃階段就顯得尤為重要。
首先,你被公司招聘為可靠性工程師,負責有關的可靠性的工作。
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人的力量能完成的,要讓公司上下每個人員都明白可靠性的重要性、必要性,特別是高層領導的重視。可靠性不夠好的產品,依然能用,所以很容易被大部份人忽視。另外可靠性的工作,其效果在半年內很難看出來,沒有領導的重視,很難順利進行下去。你可以在適當的時候用對比性較強的數據(如以前的產品遭客戶投訴/返修率,與做過可靠性的產品的客戶投訴/返修率)說明可靠性的重要性。
之后,編寫可靠性測試計劃;在對可靠性的重要性作普及性的介紹后,就可以針對本公司的產品做一些可靠性測試的計劃。建議可靠性計劃分兩部分,第一部分是可靠性測試方案,包括測試流程、取樣方法、測試方法、結果判定等具體內容;第二部分是可靠性工作目標,這部分當然是寫你希望在工作期間把可靠性工作做在研發階段,通過可靠性設計來控制公司產品質量、降低產品成本。這一個可以見的成果,計劃一定要寫,而且還要領導簽字。第一部份是讓領導知道你能做很多實際的事,第二部份是讓領導知道你有大志向。
最后,推廣可靠性測試計劃;這是較關鍵的一步,其主要目的做到是讓公司員工知道可靠性要測試什么,以便有針對性地提升可靠性;通過推廣、討論,還能使公司員工在更多方面達到一致,減少走彎路的可能性。可以跟生產技術部、研發部討論可靠性測試工作,可以給市場部、生產、售后等部門開展一些培訓的工作,必要時還可以請其它公司“高手”來本公司做一些講座等等。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到。記住:不要擔心你講的內容太簡單(隔業如隔山,即使有個別人對某一點理解比你深,但他知道的也不會比你全面)、不要擔心培訓時間太短(越短越好,只要長于10分鐘即可),不要怕(沒有人是完美的,不然你年薪早超過百萬美元了),你是被公司領導確認后專門做可靠性的專家。
二、執行可靠性測試
一切準備工作做好后,就開始第二步:測試產品的可靠性。
在開真正測試前,還有一些準備工作,如是否有用于測試的設備等。一般來說,可靠性測試主要分為環境測試和機械測試;做環境測試你至少需要一臺“溫濕度交變箱”,最好還有一臺低溫冰箱;做機械測試在執行測試時,你至少應該有“機械振動臺”,最好還有一個“機械沖擊臺”。一般小公司,在實驗設備上不會很完善,需要你一手把它建起來(從溫濕度箱到振動臺、到EMC實驗室….)。如果公司里什么設備都沒有,那么購買一臺溫濕度箱是必要的(價格不高,利用率不低),機械振動臺可以不買(價格較高,利用率不高;可以出資金去第三方測試)。如果在你來公司之前,公司零零散散地做過有關可靠性的測試,可能有一些人員和設備,那么你在進行可靠性測試時,就應該申請把這部份納入你的“門”下,命名為“可靠性實驗室”或“可靠性測試部”,其實可能只有一臺溫溫度箱、一個作業人員,但沒關系,只有“自立門戶”才有發展。等有了溫濕度箱后,你就可以開始測試了。
基本性能的測試;可靠性測試前,必須對產品的基本性能做出判斷。經過性能的測試,可以將產品分為三個檔次:一是良品、二是不良品、三是次品(介于良品和不良品之間,在標準左右20%的部分)。良品可以用來做可靠性測試、不良品不可以用來做可靠性測試、次品需要分析(有些是因為制作過程中的缺陷導致-這部分不可用來做可靠性測試、有些只是一些隨機現象參數略有偏差-這部分可以用來做可靠性測試)。除了判斷是否可以用來測試外,最主要的是還可以用來與可靠性測試后的性能做對比。
可靠性測試;按測試計劃,對相應的產品進行振動、高溫等測試。每次測試后,需要對產品的基本性能進行測量(有些測試要求在測試過程中進行基本性能的測量);再進行對比、分析可靠性測試前后基本性能的變化,確定可靠性測試結果。測試時注意:測試過程中,讓設備自動記錄(最好能打印)測試環境;測試后對樣品的測量最好能與樣品所屬階段責任人一起。
測試的變動;很多原因,導致你在實際工作過種中需要對某些測試進行相應的變動。如:①去較遠的地方進行振動測試,你可以將多種產品的振動測試“集中”到一起;②有人認為測試時間太長(可靠性測試可能會在1000Hrs左右),你應該考慮加速測試(按近似做法:溫度很升高10℃,產品的壽命減半;詳細做法見下一節);③如設備同時控制溫濕度時在最初的上升階段可能會超出范圍,你可以改成先設定溫度再設定濕度;④溫度沖擊測試可能由一個高溫箱、一個低溫箱和人工來實現(不用花30萬購買溫度沖擊箱);⑤當需要在100℃以上時帶濕度,你可以用高壓鍋來實現(要考慮測試的精度);等等。不管有怎樣的變動,你都應該有詳細變動記錄、測試記錄。
三、可靠性增長
你不能只停留在可靠性測試階段,可靠性工作的精髓在于可靠性設計,只有做好可靠性設計/增長才能節約成本、提升產品質量。可靠性的提升主要集中在研發階段、定型之前。一旦設計已經定型、或進入量產階段,再想從設計上改善可靠性,已經是不太可能(浪費太多、成本太高)。而大部分公司都是因產品可靠性差、受到整個市場的要求后(返修成本增加、退貨增多)才開始考慮到可靠性的,但此時產品已經投入市場!此時想把這些產品的可靠性提升到一個新的高度已經不可能,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品的可靠性。建議最初你把精力放在一個產品上,做好一個產品的可靠性。如何進行可靠性增長?
首先,要掌握的是生產流程、制作工藝,每個流程的操作方法也是應該完全了解的。這一點,無需解釋,必須做到。
其實,要學習一定的技術,至少你要掌握該公司產品的工作原理。你雖然不是研發部門,但你要責任研發產品的可靠性,完全不懂相應的技術,工作很難開展。如果是元器件產品,對用到的每種原材料及原材料的特性應該了解;如果是系統類產品,對硬件、軟件、結構都應該有了解,如各模塊的功能、模塊之間的接口、軟件的功能等等。
接著,要建立一個團隊(給她一個好名字),負責可靠性增長,成員多多益善,但至少應包括:公司領導、可靠性工程師、研發工程師、生產技術、物流人員各一名。團隊的力量和必要性這里我就不多說了。
最后就是改善行動;當測試過程中出現不良時,必須針對不良現象進行分析、改善,將改善措施標準化,這樣才能保證品質得到提升。最常用的方法就是“測試-改善-測試”,如此循環,逐步提升。需要強調的是,每一次改善,應該認真、徹底地處理,用數據來結案。與ISO9000一樣,一次改善通常包括以下幾個步驟。
1、可靠性測試;按測試計劃,取樣進行測試;
2、現象描敘;這一部份應該盡可能詳細地描敘不良現象,包含產品的名稱(軟硬件版本號),發生時間、地點,做到“按時間順序記錄與產品有關的所有狀況”;
3、原因分析;對原因的分析,應該追根究底,找出問題的根本原因,而不是在現象之間轉化,做到“人工產生此原因時,現象能完全再現”;
4、改善行動;根據分析的原因,采取對應的措施。此時應該考慮兩方面:一是現有的其它產品是否也會這樣的問題,如何改善;一是如何防止后續產品出現此類問題;
5、效果確認;主要確認兩點:一是改善行動是否有執行;一是執行了改善行動后的產品是否還會出現這樣的問題(用數據證明)。
6、形成標準;如果經確認,改善措施有效(不良率下降),就應該把這些措施寫進操作規范,指導后續生產。還要考慮這種措施是否對其它類似產品也有效等問題;
7、再取樣,再測試。
經過多次這種“測試-改善-測試”,產品的缺陷會越來越少,品質也就越來越好。最終,當樣品進行可靠性測試時,無缺陷出現。
四、可靠性保持
可靠性保持主要是指在進行大批量生產時,產品的可靠性能穩定保持在最佳狀態;較難做到的是“穩定地保持在最佳狀態”,要做到這一點需要多方面的努力。
1、供應商
為了保證供應商供應的原材料穩定在最佳狀態,我們可以分四步控制:
1. 認真選擇供應商,確保其滿足“合格供應商資格”;
2. 供貨過程中,IQC檢驗、可靠性檢驗要嚴格執行;
3. 所有過程信息共享;檢驗過程中出現的問題和異常情況,應該第一時間通知供應商,尋求改善,要通過各種途徑證明改善效果良好,方可結案;
4. 定期向供應商反饋品質狀況,必要時開會討論。
2、生產過程
生產是一個包含最多“變數”的過程,機械化與自動化是保證穩定的最有效因素;在未現實完全自動化的狀況下,生產過程主要有以下控制點:
1. 檢驗投入使用的物料狀況良好;
2. 檢驗各工位操作是否滿足操作要求;
3. 檢驗各工位輸出是否達到下一工位要求;
4. 檢驗產品性能是否滿足成品要求;
5. 檢驗產品可靠性是否達到規定的要求;
3、測試
針對公司的產品進行各種測試。測試過程中,任何問題都需要給予改善,以提升產品品質。
任何一個問題的出現,就是給我們指出一個前進的方向;對問題的改善,標志著品質又上升了一個臺階。有這種態度,還有什么辦不到的。