国家重大科学仪器设备开发专项(以下简称“仪器开发专项”)可靠性工作培训的间隙,记者采访了工信部电子五所(以下简称“五所”)负责服务仪器开发专项可靠性工作的技术团队,向工信部电子五所专家重点了解了此次培训班举办的背景和缘由以及与相关单位开展可靠性工作的情况。希望对大家进一步提高可靠性意识、了解可靠性工作、掌握可靠性技术有所帮助,为提高国产科学仪器的可靠性发挥更大的作用。
科学仪器可靠性培训的背景
据五所专家介绍:高度重视成果落地,形成功能完备、质量可靠、成本可控的仪器产品,是仪器开发专项的一个重要目标。对于科学仪器开发专项而言,要形成可用、好用与耐用的仪器产品,必须要经历工程化与产业化过程。可靠性是其中一项非常重要的工作,在仪器开发专项实施可靠性工程具有非常重要的意义。从2011年仪器开发专项启动以来,五所一直积极参与仪器开发专项可靠性技术支撑与服务工作。
编制科学仪器设备开发可靠性工作指南
为了使科学仪器开发专项成果落地和打造出皮实耐用的仪器,科技部在仪器开发专项管理过程中,提出了明确的工程化与产业化要求、可靠性指标和考核要求。为了帮助专项承担单位切实做好可靠性工作,在科技部指导下,五所编制了“科学仪器设备开发可靠性工作指南”,经过仪器行业的多轮研讨、修改,在2013年10月,科技部正式发布了该指南。
组织可靠性培训
在2013年底,科技部组织全国近200家项目单位1000余人参加了包括可靠性工作指南在内的全国视频培训。2014年,科技部进一步委托五所开展仪器开发专项可靠性专题培训工作,共收到全国各地承担单位报名回执320份。为保证培训质量,此次培训分三期举行。2014年3月13-15日,开展了第一期培训,共有来自参与仪器专项49家承担单位的113名学员参加。据悉,4~5月份,五所还将举办第二期、第三期可靠性培训,让承担专项的仪器企业都有机会学习可靠性专业知识。
五所专家谈到:通过宣传、推广和深入开展可靠性培训,有助于国内仪器企业提高对可靠性及其工作重要性的认识,帮助企业技术人员掌握可靠性专业知识和基本技能,有助于承担单位在专项实施中积极开展可靠性工作。相信随着政府的引导、专业机构的支撑与帮助,将有越来越多的仪器企业逐步接受和掌握可靠性管理思想、要求和做法。
可靠性工作贯穿科学仪器研制与生产全过程
可靠性工程作为系统工程,贯穿于科学仪器设备的整个寿命周期,不但覆盖仪器研发与生产过程,而且在产品投入使用后,还要收集信息、分析问题和持续改进,提升产品可靠性水平。根据五所专家们长期从事可靠性工程的经验,他们建议在科学仪器研制与生产的各阶段开展以下可靠性工作:
(1)在立项论证阶段,明确产品使用环境条件,确定产品可靠性要求与指标。
(2)在方案设计阶段,结合产品特点制定可靠性工作计划并逐步付诸实践,建立分包方可靠性管理要求和研制过程故障管理相关要求,制定可靠性设计准则和元器件优选办法,将可靠性指标和责任分解至各分包方,并对分包方设计部分的可靠性进行预计,确定设计方案的可行性和比较不同方案可靠性。
(3)在样机研制阶段,对数字样机进行可靠性仿真分析以尽早改进和优化设计,在样机研制中实施可靠性设计准则和元器件优选办法并进行检查,在样机研制后开展环境应力筛选以剔除早期故障,并对核心部分开展可靠性强化试验以快速提高可靠性。
(4)在项目验收阶段,应针对环境条件要求完成环境适应性验证,针对可靠性指标要求完成可靠性指标验证,必要时还需要在电气安全性、电磁兼容性、软件质量等方面完成验证。
(5)在样机批产阶段,还应逐步建立工艺加工平台,对工艺进行调整与改进,形成成套工艺文件,组织现场检查与工艺评审,建立生产过程可靠性控制方案,完善质量与可靠性检测平台,完成对首件的工艺和可靠性鉴定,保持生产过程的物料控制、进货检验、例行试验等工作。
在可靠性工作指南编制过程中,考虑到现阶段科学仪器企业的现状、仪器开发专项的特点,五所专家们还针对性地剪裁选出了14个工作项目。整个指南包括三部分:第一部分是可靠性工程管理,这也是最重要的一部分。我们多年的从业经验表明,较大比例的可靠性问题是管理不到位导致的,而可靠性工程管理需要的是建立制度、执行制度及监督执行。第二部分是可靠性设计分析,设计是可靠性的根本保证,物料是可靠性的物质基础,分析是方案对比与优化设计的手段。考虑到仪器行业可靠性现状。第三部分是可靠性试验验证,主要目的是查找实物样机缺陷,实施改进与验证,采取纠正措施,避免问题带入产品阶段或使用中,提高仪器样机的可靠性水平;同时,也是验证仪器可靠性水平的一个重要手段。
企业可在项目论证、方案设计、样机研制、工程化、产业化等不同阶段,针对不同对象的特点和需要,选择不同的可靠性工作项目。在前三个阶段,关键是做好可靠性工作计划和预算、严格实施可靠性工程管理、认真开展可靠性设计分析、充分做好可靠性试验验证。在工程化和产业化阶段,应完善可靠性工程能力建设和在研发阶段建立的可靠性工作基础上选择必要的项目持续贯彻执行。