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我個人認為環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計是所有可靠性設(shè)計里最難的，倒不是說很難從設(shè)計上去滿足某種環(huán)境，而是難在三點：

一、很難全面識別到存在的環(huán)境。到底有哪些環(huán)境，應(yīng)力的大小、規(guī)律、變化是什么。

二、應(yīng)力很容易被忽略。很多可以說是常識性的東西，但是設(shè)計、驗證上忽略了。

三、沒有實際遇到過時，容易一知半解。各種環(huán)境效應(yīng)都有人總結(jié)、呈現(xiàn)，當沒有實際遇到過時，理解不到、不會用。

本文主要是講這三點。

Part1.環(huán)境歸類

針對第一點，首要問題是搞清楚環(huán)境到底有哪些，要避免遺漏。歸類是解決遺漏的一種方法。這個歸類，就要結(jié)合自己的行業(yè)、產(chǎn)品去定。軍工、民品，白電、黑電，工業(yè)級設(shè)備、普通家用商品等等，都不一樣。即使都是家電，不同品類也是不一樣的環(huán)境，要針對自己的品類去識別。

總體來說，可以簡單把環(huán)境分兩大類：自然環(huán)境和誘發(fā)環(huán)境。

自然環(huán)境很好理解，風、霜、雨、雪、海拔、沙塵、光照、紫外線、宇宙射線等等一系列非人為造成的環(huán)境。

誘發(fā)環(huán)境包括任何人為活動、生物活動、平臺其他設(shè)備或設(shè)備自身產(chǎn)生的局部環(huán)境。

我們做家電，我建議是分為三大類環(huán)境：自然環(huán)境，平臺環(huán)境以及人為環(huán)境。

自然環(huán)境比較好識別，不細說。

平臺環(huán)境是產(chǎn)品連接或裝載于某一平臺后所經(jīng)受的環(huán)境，也比較好識別。比如空調(diào)，正常都是安裝在樓房里，但我們也經(jīng)?？梢钥吹酱筘涇嚿习惭b有空調(diào)，大貨車這個平臺，就帶來了很多局部環(huán)境，如振動、電壓、粉塵、加速度等。

最麻煩的是人為環(huán)境，因為實在是太多了。整個產(chǎn)品從來料到制程，到貨運，到使用，售后等等，非常多的環(huán)節(jié)，正常的生產(chǎn)生活行為導致的應(yīng)力都比較難識別完全，更別說每個環(huán)節(jié)都可能有特殊的環(huán)境和行為。

舉些特殊的例子：生產(chǎn)時，由于天氣太熱加了一把風扇，結(jié)果把上一道工序的碎屑吹給了下一道工序，帶來了異物污染；用戶非常節(jié)約，每次用完，就把電拔了，而你的機器本身是設(shè)計了需要延時散熱；本身是給人用的，結(jié)果用在寵物身上了，寵物毛發(fā)影響了產(chǎn)品；因為疫情，產(chǎn)品被消殺，結(jié)果不耐化學腐蝕，等等。就會有很多意想不到的問題。所以非常難。

另外，在家電里，我個人是把生物行為也歸到了人為環(huán)境里的。因為你家里有老鼠、蟑螂等，那也是你家里沒做好防護。所以生物行為，我是把它歸于人為環(huán)境的。

Part2.環(huán)境應(yīng)力表

因為應(yīng)力特別多，我建議的方式是借助環(huán)境應(yīng)力表來識別，這個表列出主要相關(guān)的應(yīng)力，持續(xù)迭代。

以剛才我們講的大貨車上裝空調(diào)為例。我們給它列舉應(yīng)力，大概可以做一個這樣的環(huán)境應(yīng)力表。我這里只是隨便示意一下，意思是可以用這種方式來幫助自己去識別。

在我工作中，我去做了專項的環(huán)境應(yīng)力研究，針對我們產(chǎn)品自身的特點，目前一共羅列了99類常見的應(yīng)力，在開發(fā)一款產(chǎn)品時，每次都先檢討一遍這些常見的應(yīng)力有沒被考慮。在識別到新的應(yīng)力的時候，就考慮要不要更新應(yīng)力表。

環(huán)境應(yīng)力表同時也解決了開頭提出的第二點“常識性知識被設(shè)計、驗證忽略”。

什么叫常識性知識被忽略？舉個例子：水在低溫下結(jié)冰可以說是每個人從小學就知道的常識，然而很多涉水產(chǎn)品在設(shè)計上卻忽略了，驗證上也沒有想到，導致結(jié)冰不啟動、結(jié)冰膨脹撐裂漏水等等問題。我工作中能接觸到很多其他公司，可以說有大量公司時至今日依然在忽略這個常識。

環(huán)境應(yīng)力表中，應(yīng)力的大小、規(guī)律、變化，就要去具體研究了。這里面就有特別多的重復、內(nèi)耗，很多人在做相同的事情。不同的公司之間數(shù)據(jù)共享，這個不太現(xiàn)實，誰也沒這么偉大，把自己的研究成果免費給別人。但同一個公司，也很多這種阻礙，尤其是下面獨立經(jīng)營、負責的產(chǎn)品公司，都是不愿意主動共享的。

插點題外的。解決這個問題，我一直設(shè)想以后是可以做數(shù)據(jù)交易。在可靠性方面，對自然環(huán)境、用戶行為習慣等的研究，可以分享或交易。這里面并沒有什么很機密的東西，環(huán)境就在那里，誰想去研究都能研究，只是要花錢。但數(shù)據(jù)交易很大一個問題，是怎么確保A購買了，不給流傳給沒有付錢的B。這個是比較難的，目前沒有想到好的方法。就算你從數(shù)據(jù)層面上各種做了限制，比如發(fā)明特殊的信息表達方式，要特殊軟件、特定的設(shè)備才能讀取、一旦遭遇破解就自毀等等，但是你架不住人腦把它記住吧。我想到的是兩條路，一種是通過技術(shù)手段，增加一點盜版的難度，但最終還是要靠人為的保密；另外一種是公開，既然不能保密，那就開放，從其他層面補償回來。我希望是第二條路，這個是對整個國家、社會是有利的。

Part3.環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計

有了環(huán)境應(yīng)力表后，總結(jié)經(jīng)驗，我們可以制定出一系列設(shè)計準則，在設(shè)計時去考慮。

很重要的一點是要明白不同環(huán)境的環(huán)境效應(yīng)，才好做相應(yīng)的設(shè)計。

比如說高溫環(huán)境效應(yīng)，書本上列舉的一些：

1.由于各種材料的膨脹系數(shù)不同，導致材料之間的粘結(jié)和遷移；

2.潤滑劑流失或潤滑性能降低，增加活動部件之間的磨損；

3.密封填料、墊圈、封口、軸承和旋轉(zhuǎn)軸等的變形；

4.由于粘結(jié)引起機械失靈或完全失效；

5.元器件電參數(shù)發(fā)生變化，影響產(chǎn)品的電性能

6.變壓器、機電組件過熱；

7.易燃或易爆材料引起燃燒或爆炸；

8.密封件內(nèi)部壓力增高引起破裂；

9.有機材料老化、變色、起泡、破裂或產(chǎn)生裂紋;

10.絕緣材料的絕緣性能降低。

以上只是高溫的環(huán)境效應(yīng)，更多的環(huán)境效應(yīng)以及該怎么去設(shè)計預防，網(wǎng)上都能搜索到相關(guān)資料，很多可靠性相關(guān)書籍也列了一些環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計的內(nèi)容。

這些文章、書籍本身總結(jié)得很好，但很大一個問題是沒有舉一些具體的、生動的例子，一些人看到這些文字覺得很簡單，但是記不住、不會用，一些人是不理解它在說什么。

舉個例子，高溫環(huán)境效應(yīng)里的“高溫下絕緣材料的絕緣性能降低”，如果你沒有一個實際的案例，你沒啥感覺，即使你知道這個環(huán)境效應(yīng)，你還是忘記用。因為我同時還負責產(chǎn)品安全，我就遇到過這種，稀土厚膜發(fā)熱管上有絕緣層，干燒的時候，管的溫度非常高，去到400多度，遠高于工作溫度100多度，導致絕緣層絕緣性能降低，泄露電流增加。有這種具體案例，就很好理解，以后遇到就能舉一反三。