電子設備的可靠性設計（2天）

電子設備的可靠性設計
劉俊鋒（2天）
課程背景
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，電子設備及產(chǎn)品在我國制造業(yè)中所占的比重越來越大。電子設
備及產(chǎn)品的可靠性設計，對產(chǎn)品整體質(zhì)量的影響非常之大，關系到產(chǎn)品本身的性能和質(zhì)
量，甚至關系到使用者及環(huán)境的安全。
電子設備及產(chǎn)品的可靠性設計需要掌握哪些基礎知識？如何建立高效的產(chǎn)品可靠性管
理流程？如何確定電子設備及產(chǎn)品的可靠性要求？如何進行產(chǎn)品研發(fā)的可靠性分析？如
何進行電子產(chǎn)品元器件的選擇？常見的電子產(chǎn)品可靠性設計有哪些？電子產(chǎn)品可靠性設
計如何進行實施控制？如何進行電子產(chǎn)品可靠性設計的驗證改善？
上述種種問題，集中體現(xiàn)了企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)可靠性設計的問題。這些問題的解決，將
對企業(yè)新產(chǎn)品上市后質(zhì)量問題和市場投訴的減少，起到顯而易見的良好效果。

課程目標
1.可靠性設計基礎知識
2.產(chǎn)品可靠性管理流程的建立
3.電子產(chǎn)品可靠性的要求確認
4.電子產(chǎn)品研發(fā)的可靠性分析
5.如何進行電子元器件的選擇
6.常見的電子產(chǎn)品可靠性設計
7.電子產(chǎn)品可靠性設計的實施控制
8.電子產(chǎn)品可靠性設計的驗證改善

課程對象：企業(yè)總經(jīng)理、副總經(jīng)理、市場總監(jiān)、財務總監(jiān)、財務骨干、產(chǎn)品企劃經(jīng)理、
產(chǎn)品經(jīng)理、研發(fā)總監(jiān)、項目經(jīng)理、研發(fā)骨干、采購總監(jiān)、品質(zhì)總監(jiān)等相關部門負責人

課程大綱
第一單元 可靠性設計基礎知識
1.可靠性的發(fā)展史及重要意義
2.可靠性的定義及要點（時間性/環(huán)境和條件/任務和功能/可靠性指標）
3.可靠性的常見分類（狹義可靠性/廣義可靠性/固有可靠性/使用可靠性）
4.可靠性的評價指標（常見指標：可靠度、平均壽命、平均失效率/其他指標：不可靠度
/失效概率密度/瞬時失效率/可靠壽命/中位壽命/更換壽命）
5.可靠性相關的常見概念（故障及失效的定義/故障模式和故障機理/偶然故障/損耗故障
/致命故障/非致命故障/獨立故障/從屬故障）
6.產(chǎn)品研發(fā)可靠性管理的常見問題
7.研發(fā)可靠性管理的架構框架
【課題演練】產(chǎn)品可靠性的重要意義
【案例分析】國內(nèi)某上市公司咖啡壺產(chǎn)品可靠性
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】可靠性評價指標的計算

第二單元 產(chǎn)品可靠性管理流程的建立
1.建立可靠性管理流程的重要意義
（可靠性和產(chǎn)品設計的關系/可靠性和產(chǎn)品檢驗的關系/可靠性和產(chǎn)品管理的關系）
2.可靠性管理的PDCA循環(huán)（可靠性計劃/可靠性實施/可靠性驗證/可靠性改善）
3.可靠性管理的機構設置（研發(fā)部門的可靠性管理崗位設置、品質(zhì)部的可靠性驗證崗位
設置）
4.可靠性管理的流程階段（產(chǎn)品可靠性要求確認/可靠性分析及計劃/元器件選擇/可靠性
設計及評審/可靠性實施及控制/可靠性驗證及改善）
【課題演練】研發(fā)部門可靠性測試機構設置的重要意義
【案例分析】國內(nèi)某上市公司產(chǎn)品可靠性管理流程
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】PDCA循環(huán)在產(chǎn)品研發(fā)可靠性管理中的應用

第三單元 電子產(chǎn)品可靠性的要求確認
1.可靠性設計的5個指導原則
2.可靠性參數(shù)選擇的依據(jù)和要求
3.可靠性指標確定的依據(jù)和要求
4.來自于客戶的電子產(chǎn)品可靠性要求
4.1客戶可靠性要求確定的一般過程（客戶需求→客戶可靠性要求）
4.2客戶需求的收集（征詢客戶/客戶提供/市場調(diào)查）
4.3客戶需求的分析論證（老板說的話不一定靠譜/和業(yè)務層面的人直接對話/避免敞口協(xié)
議/了解對方非技術層面、隱形的想法/談清楚再做事兒與磨斧頭）
4.4客戶可靠性要求的導出（建模和仿真/環(huán)境特征描述/壽命周期規(guī)劃）
5.來自基準比較法的電子產(chǎn)品可靠性要求(國際或行業(yè)標準/市場或公司同類產(chǎn)品等）
6.電子產(chǎn)品可靠性要求向產(chǎn)品設計規(guī)格的轉(zhuǎn)換（質(zhì)量功能展開QFD/熱分析/耐久性評估）

7.電子產(chǎn)品設計規(guī)格的客戶確認
【課題演練】客戶可靠性要求的收集及確定
【案例分析】某款面包機產(chǎn)品的可靠性要求確定
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】可靠性要求向設計規(guī)格的轉(zhuǎn)換

第四單元 電子產(chǎn)品研發(fā)的可靠性分析
1.建立電子產(chǎn)品可靠性模型
1.1可靠性模型的分類（基本可靠性模型/任務可靠性模型/串聯(lián)模型/并聯(lián)模型/表決模型
)
1.2電子產(chǎn)品定義的確定（確定任務及任務剖面/確定是否有替代的工作模式/確定故障判
據(jù)/確定時間模型/確定環(huán)境條件）
1.3任務可靠性框圖的建立
1.4相應數(shù)學模型的建立
1.5可靠性建模的注意事項
2.產(chǎn)品可靠性預計（基于數(shù)理統(tǒng)計的可靠性預計方法/基于元器件計數(shù)的可靠性預計方法
/基于應力分析法的可靠性預計方法/其他常用的可靠性預計方法）
3.產(chǎn)品的可靠性分配（可靠性分配的考慮要點/可靠性分配的方法/可靠性分配的注意事
項）
4.故障模式與效應分析FMEA/故障模式、效應與危害性分析FMECA
5.故障樹分析（FTA）
【課題演練】電子產(chǎn)品可靠性模型的建立
【案例分析】某款面包機產(chǎn)品的可靠性預計
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】FMECA在產(chǎn)品可靠性分析中的應用

第五單元 如何進行電子元器件選擇
1.半導體元器件的選用
（分立半導體器件的選用、分立半導體器件的應用要點、集成電路的選用）
2.電阻器和電位器的選用
（固定電阻器的選用、固定電阻器的應用要點、電位器的選用、可變電阻器的選用及要
點）
3.電容器的選用（電容器的選用原則、電容器的應用要點）
4.電感器的選用（電感器的分類、電感器的材料選擇、電感器負荷特性、電感噪聲的抑
制）
5.繼電器的選用（繼電器的選用、繼電器的應用要點、繼電器的誤用及警告）
6.插接件的選用（插接件選用注意事項、插接件的應用要點）
7.電線電纜的選用（同軸電纜、多股電纜、電纜和導線的互聯(lián)）
【課題演練】半導體元器件的選用
【案例分析】繼電器的設計案例-斷腿現(xiàn)象的避免
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】可變電阻器的選用及要點

第六單元 常見的電子產(chǎn)品可靠性設計
1.可靠性設計的指導思想（技術水平的評估/環(huán)境和所處狀態(tài)/工藝制造和調(diào)試檢測/全過
程的可靠性定量活動/設計階段可靠性管理的重要性）
2.電子產(chǎn)品的可靠性降額設計
（降額設計的定義、降額等級、降額注意事項、降額設計的理論依據(jù)、降額系數(shù)的確定
）
3.電子產(chǎn)品的容差與漂移設計（容差與漂移設計的定義、敏感度分析和極差綜合法）
4.儲備（冗余）設計
（儲備設計的概念、各種儲備方式對可靠性的提高、故障模式對儲備的影響、儲備設計
示例）
5.電路結構簡化設計
（電路結構及電路結構可靠性的概念、電路集成化、數(shù)字邏輯電路的簡化、模擬電路的
簡化）
6.潛在通路分析（潛在通路的概念、潛在通路分析的原理、潛在通路的表現(xiàn)形式和設計
預防）
7.電子產(chǎn)品的三防設計（潮濕的影響及防潮設計原則、霉菌的危害及防霉設計、鹽霧的
危害及防鹽霧設計、電子產(chǎn)品三防設計的常用工藝）
8.熱設計（溫度對電子產(chǎn)品的影響、熱設計的目的及基本原則、熱設計的程序、改善熱
設計的方法和示例）
9.防靜電的設計ESD
（防靜電的原則、環(huán)境防靜電、使用者防靜電、包裝及運儲防靜電、防靜電電路保護）

10.微電子元器件的可靠安裝設計（引線成形與切斷、印刷線路板上安裝器件、焊接）
11.DFMEA在電子產(chǎn)品可靠性設計中的應用
（DFMEA的指標/DFMEA的制作流程/DFMEA的表格填寫及問題解決）
【課題演練】可靠性設計的指導思想
【案例分析】潛在通路分析--紅石火箭的失效
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】DFMEA在產(chǎn)品設計中的應用

第七單元 電子產(chǎn)品可靠性設計的實施控制
1.供應商的可靠性控制（供應商控制的涉及的內(nèi)容、供應商的選擇和評定、供應商的管
理）
2.元器件的可靠性及質(zhì)量控制（固有可靠性和使用可靠性、元器件選用的通用要求、各
階段元器件的管控、元器件可靠性和質(zhì)量等級、元器件的質(zhì)量鑒別）
3.制造過程的可靠性及質(zhì)量控制
4.產(chǎn)品零部件統(tǒng)計過程的可靠性控制
【課題演練】供應商的選擇和控制
【案例分析】某款面包機的線路板可靠性控制
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】產(chǎn)品零部件制造過程的可靠性控制

第八單元 電子產(chǎn)品可靠性設計的驗證改善
1.產(chǎn)品可靠性試驗及分類
2.產(chǎn)品的性能和安全測試（EB試產(chǎn)階段、MB試產(chǎn)階段、量產(chǎn)階段）
3.關鍵零部件的可靠性測試
4.產(chǎn)品整機的壽命測試和加速壽命測試（EB試產(chǎn)階段、MB試產(chǎn)階段、量產(chǎn)階段）
5.產(chǎn)品可靠性的質(zhì)量閉環(huán)控制（故障報告、分析和糾正措施系統(tǒng)FRACAS）
【課題演練】產(chǎn)品可靠性模型的建立
【案例分析】某款面包機產(chǎn)品的可靠性預計
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】FRACAS在產(chǎn)品設計中的應用

劉俊鋒老師的其它課程