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可靠性設(shè)計(jì)方法不是唯一的，而且隨著時(shí)代的進(jìn)步而變化，系統(tǒng)而詳盡的方法是一種趨勢(shì)，尤其針對(duì)不同的產(chǎn)品對(duì)象，可靠性設(shè)計(jì)方法更有所不同。

本文介紹一種較實(shí)用的可靠性設(shè)計(jì)方法順序，其順序是金字塔型的。金字塔的設(shè)計(jì)順序?yàn)椋?/span>

1、QFDI（顧客需求轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)要求）；

2、QFDII（設(shè)計(jì)要求逐層分配給各零件）；

3、DFMEA設(shè)計(jì)失效模式和失效后果分析；

4、FTA故障樹(shù)分析法（可不用）。 

關(guān)于可靠性設(shè)計(jì)順序如何開(kāi)展，本文不詳細(xì)介紹，大家可參閱相關(guān)技術(shù)資料。本文簡(jiǎn)要介紹一下可靠性設(shè)計(jì)順序中的QFD、DFMEA、FTA基礎(chǔ)知識(shí)（文中圖片僅為示例）：

QFD

QFD（質(zhì)量功能展開(kāi)），是把顧客或市場(chǎng)的要求轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)要求、零部件特性、工藝要求、生產(chǎn)要求的多層次演繹分析方法。對(duì)于特定產(chǎn)品，QFD技術(shù)可以用作質(zhì)量策劃過(guò)程的一個(gè)組成部分，特別是QFD第一階段。

步驟

1.   關(guān)鍵客戶需求→產(chǎn)品特性

⒉ 關(guān)鍵產(chǎn)品特性→部件特性

⒊ 關(guān)鍵部件特性→過(guò)程特性

⒋ 過(guò)程特性→生產(chǎn)特性

質(zhì)量功能展開(kāi)（QFD）的原理和方法

質(zhì)量功能展開(kāi)是采用一定的規(guī)范化方法將顧客所需特性轉(zhuǎn)化為一系列工程特性。所用的基本工具是“質(zhì)量屋”。質(zhì)量屋主要由六部分組成，

（1）用戶要求：

  （2）技術(shù)措施：

（3）關(guān)系矩陣：

（4）競(jìng)爭(zhēng)能力評(píng)估：

（5）用戶要求權(quán)重：

（6）最佳技術(shù)參數(shù)：

（7）技術(shù)措施權(quán)重：

如有必要，也可在表中加入專(zhuān)家意見(jiàn)以及關(guān)于公司技術(shù)規(guī)章、銷(xiāo)售、市場(chǎng)份額等列，用以觀察這些因素對(duì)競(jìng)爭(zhēng)能力的影響，還可以針對(duì)某些改進(jìn)措施做定量研究。

顧客需求特性之間會(huì)有一定的聯(lián)系，顧客需求特性中并不是所有要求都是同等重要的，應(yīng)在充分考慮顧客意愿的基礎(chǔ)上確定出全部顧客需求特性的相對(duì)重要性。如果產(chǎn)品有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，企業(yè)欲以質(zhì)取勝超過(guò)對(duì)手，就應(yīng)通過(guò)調(diào)研，掌握顧客對(duì)該企業(yè)的產(chǎn)品及對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品質(zhì)量特性間的評(píng)價(jià)，顧客需求特性的相對(duì)重要性及顧客的評(píng)價(jià)。

與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手比較一下，就可以發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量改進(jìn)的機(jī)會(huì)。顧客對(duì)該公司產(chǎn)品的評(píng)價(jià)不理想，該項(xiàng)目應(yīng)是質(zhì)量改進(jìn)的重點(diǎn)所在。

怎樣才能改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量呢？顧客需要“什么”項(xiàng)目已經(jīng)清楚，我們應(yīng)該“如何”做？這就需要用工程的語(yǔ)言，也就是用生產(chǎn)過(guò)程有關(guān)人員都懂得的語(yǔ)言來(lái)描述生產(chǎn)特性，即根據(jù)顧客的需求特性設(shè)計(jì)出可定量表示的工程技術(shù)特性。這就需要有顧客需求特性和工程技術(shù)特性的關(guān)系矩陣圖。關(guān)系矩陣有助于人們對(duì)復(fù)雜事物進(jìn)行清晰思維，并提供機(jī)會(huì)對(duì)思維的正確性反復(fù)交叉檢查。如果發(fā)現(xiàn)某項(xiàng)工程技術(shù)特性項(xiàng)目與任何一項(xiàng)顧客需求特性沒(méi)有關(guān)系，那么這項(xiàng)工程技術(shù)特性就可能是多余的，或者設(shè)計(jì)小組在設(shè)計(jì)時(shí)學(xué)習(xí)班漏掉了一項(xiàng)顧客需求特性。如果某項(xiàng)顧客需求特性與所列的任何工程技術(shù)特性都沒(méi)有關(guān)系，那么，就有可能要增加產(chǎn)品的工程技術(shù)要求，在工程技術(shù)上應(yīng)加以滿足。

質(zhì)量屋的基本應(yīng)用是傾聽(tīng)顧客的意見(jiàn)，捕捉顧客的愿望，很好地理解顧客的需求，并將顧客需求特性設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中去，合理確定各種技術(shù)要求，應(yīng)該為每一項(xiàng)工程技術(shù)特性確定定量的特性值。質(zhì)量功能展開(kāi)過(guò)程通過(guò)質(zhì)量屋全面確定各種工程技術(shù)特性和間接工程技術(shù)特性的值。在質(zhì)量屋每一項(xiàng)工程技術(shù)特性下加上對(duì)應(yīng)的顧客測(cè)量值，根據(jù)顧客測(cè)量值來(lái)設(shè)計(jì)每項(xiàng)工程技術(shù)特性的理想值，即目標(biāo)值。如果某項(xiàng)產(chǎn)品同時(shí)有幾家公司生產(chǎn)，則公司之間存在著產(chǎn)品質(zhì)量的競(jìng)爭(zhēng)。這時(shí)質(zhì)量屋可提供該公司的產(chǎn)品質(zhì)量與主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手產(chǎn)品質(zhì)量的比較。質(zhì)量屋矩陣的右邊為顧客對(duì)各項(xiàng)顧客需求特性的評(píng)價(jià)，分別按該公司的產(chǎn)品及競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手產(chǎn)品的質(zhì)量以五級(jí)記分來(lái)評(píng)價(jià)。質(zhì)量屋的下面分別列出了該公司的產(chǎn)品和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手產(chǎn)品的各工程技術(shù)特性的客觀測(cè)量值。這樣，在質(zhì)量屋中既有顧客需求特性及其重要性的信息，又有與顧客需求特性相關(guān)的工程技術(shù)特性信息及工程技術(shù)特性之間的相互關(guān)系信息，再加上對(duì)顧客需求特性和工程技術(shù)特性的競(jìng)爭(zhēng)性評(píng)價(jià)，就可以借此分析判斷該公司工程技術(shù)特性的規(guī)范是否符合顧客要求，同時(shí)也可以確定質(zhì)量改進(jìn)所在。

DFMEA（也記為d-FMEA，Design Failure Mode and Effects Analysis）應(yīng)在一個(gè)設(shè)計(jì)概念形成之時(shí)或之前開(kāi)始，并且在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)各階段中，當(dāng)設(shè)計(jì)有變化或得到其他信息時(shí)及時(shí)不斷地修改，并在圖樣加工完成之前結(jié)束。其評(píng)價(jià)與分析的對(duì)象是最終的產(chǎn)品以及每個(gè)與之相關(guān)的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件。需要注意的是，d-FMEA在體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖的同時(shí)還應(yīng)保證制造或裝配能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。因此，雖然d-FMEA不是靠過(guò)程控制來(lái)克服設(shè)計(jì)中的缺陷，但其可以考慮制造/裝配過(guò)程中技術(shù)的/客觀的限制，從而為過(guò)程控制提供了良好的基礎(chǔ)。

進(jìn)行d-FMEA有助于：

· 設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方案的相互權(quán)衡；

· 制造與裝配要求的最初設(shè)計(jì)；

· 提高在設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)過(guò)程中考慮潛在故障模式及其對(duì)系統(tǒng)和產(chǎn)品影響的可能性；

· 為制定全面、有效的設(shè)計(jì)試驗(yàn)計(jì)劃和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目提供更多的信息；

· 建立一套改進(jìn)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)試驗(yàn)的優(yōu)先控制系統(tǒng)；

· 為將來(lái)分析研究現(xiàn)場(chǎng)情況、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的更改以及開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的設(shè)計(jì)提供參考。

FTA

      FTA是一種特殊的倒立樹(shù)狀邏輯因果關(guān)系圖，它用事件符號(hào)、邏輯門(mén)符號(hào)和轉(zhuǎn)移符號(hào)描述系統(tǒng)中各種事件之間的因果關(guān)系。邏輯門(mén)的輸入事件是輸出事件的"因"，邏輯門(mén)的輸出事件是輸入事件的"果"。它采用邏輯的方法，形象地進(jìn)行危險(xiǎn)的分析工作，特點(diǎn)是直觀、明了，思路清晰，邏輯性強(qiáng)，可以做定性分析，也可以做定量分析。體現(xiàn)了以系統(tǒng)工程方法研究安全問(wèn)題的系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)性，它是安全系統(tǒng)工程的主要分析方法之一。

　　從系統(tǒng)的角度來(lái)說(shuō)，故障既有因設(shè)備中具體部件（硬件）的缺陷和性能惡化所引起的，也有因軟件，如自控裝置中的程序錯(cuò)誤等引起的。此外，還有因?yàn)椴僮魅藛T操作不當(dāng)或不經(jīng)心而引起的損壞故障。

　　故障樹(shù)分析法簡(jiǎn)稱FTA (Failute Tree Analysis)，是1961年為可靠性及安全情況，由美國(guó)貝爾電話研究室的華特先生首先提出的。其后，在航空和航天的設(shè)計(jì)、維修，原子反應(yīng)堆、大型設(shè)備以及大型電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，故障樹(shù)分析法雖還處在不斷完善的發(fā)展階段，但其應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大，是一種很有前途的故障分析法。

　　總的說(shuō)來(lái)，故障樹(shù)分析法具有以下一些特點(diǎn)。

　　它是一種從系統(tǒng)到部件，再到零件，按“下降形”分析的方法。它從系統(tǒng)開(kāi)始，通過(guò)由邏輯符號(hào)繪制出的一個(gè)逐漸展開(kāi)成樹(shù)狀的分枝圖，來(lái)分析故障事件（又稱頂端事件）發(fā)生的概率。同時(shí)也可以用來(lái)分析零件、部件或子系統(tǒng)故障對(duì)系統(tǒng)故障的影響，其中包括人為因素和環(huán)境條件等在內(nèi)。

　　它對(duì)系統(tǒng)故障不但可以做定性的而且還可以做定量的分析；不僅可以分析由單一構(gòu)件所引起的系統(tǒng)故障，而且也可以分析多個(gè)構(gòu)件不同模式故障而產(chǎn)生的系統(tǒng)故障情況。因?yàn)楣收蠘?shù)分析法使用的是一個(gè)邏輯圖，因此，不論是設(shè)計(jì)人員或是使用和維修人員都容易掌握和運(yùn)用，并且由它可派生出其他專(zhuān)門(mén)用途的“樹(shù)”。例如，可以繪制出專(zhuān)用于研究維修問(wèn)題的維修樹(shù)，用于研究經(jīng)濟(jì)效益及方案比較的決策樹(shù)等。

　　由于故障樹(shù)是一種邏輯門(mén)所構(gòu)成的邏輯圖，因此適合于用電子計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算；而且對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的故障樹(shù)的構(gòu)成和分析，也只有在應(yīng)用計(jì)算機(jī)的條件下才能實(shí)現(xiàn)。

　　顯然，故障樹(shù)分析法也存在一些缺點(diǎn)。其中主要是構(gòu)造故障樹(shù)的多余量相當(dāng)繁重，難度也較大，對(duì)分析人員的要求也較高，因而限制了它的推廣和普及。在構(gòu)造故障樹(shù)時(shí)要運(yùn)用邏輯運(yùn)算，在其未被一般分析人員充分掌握的情況下，很容易發(fā)生錯(cuò)誤和失察。例如，很有可能把重大影響系統(tǒng)故障的事件漏掉；同時(shí)，由于每個(gè)分析人員所取的研究范圍各有不同，其所得結(jié)論的可信性也就有所不同。