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楼主 问题:

如何用低成本来实现满足可靠性的交付?

发布时间:2016-6-15 上午11:36

作者: 1460357814215

等级: 助理工程师

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前两天,跟咸肉大神讨论一个问题:即,如果客户提出苛刻的温度要求,而我们的电路,不能保证每一个器件的都能满足整机的温度范围。那么我们应该如何实现宽温度范围?或者说,我们即不能去承诺这样的整机指标?还是我们通过什么手段,用低成本的措施来实现满足可靠性的交付?
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一些军品标准,会要求每台设备都经过筛选试验:也就是说每台设备都经过严格的测试,除了器件做早期的老练筛选。整机也做筛选试验和环境试验。而一些大规模发货的设备:会在研发阶段做HALT试验,然后根据HALT试验的数据设计HASS试验,对生产环节的设备进行测试。HASS应用于产品的生产阶段,以确保所有在HALT中找到的改进措施能够得已实施。HASS还能够确保不会由于生产工艺和元器件的改动而引入新的缺陷。
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但是一些没有达到海量发货的设备,在早期是没有条件去做HASS试验的,所以其承诺的整机温度范围如果超过器件的温度范围,又是如何去保证质量的呢?
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首先,是通过HALT试验或者环境试验的数据,通过足够多的样本数,在大样本数能够达到测试条件的前提下,对实际场景能否满足要求进行折算和评估。但是这里面有概率性风险:例如,我们一个产品在早期,没有设计HASS试验的前提下,将设备安装到西伯利亚的寒冷世界。当时就发生一块电路板启动失败,反复重启的情况。最后采取更换,故障单板返还的措施。甚至一些大厂,经过大量测试验证,0~70℃的DDR可以用于更低的温度,而认为高温有风险,需要对高温规格进行降额。(不建议小厂这么做,因为没有足够的资源进行试验和验证;没有足够资源进行单板大批量样本验证,以及支持返还进行根因分析。)
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其次,一些器件规格不能满足的场景,可以通过整机方案解决,例如换更高性能的风扇、增加风扇、液冷、加热器等等措施,可以弥补器件本身温度范围不能满足要求的情况。例如:曾经在华为设计的一款IP Camera,号称“穷凶极恶”(宽温度范围、宽电压范围、高规格防雷),为了实现无故障超低温启动,原本设计的时候,预留一些加热器、或者一些加热电阻,同时修改IPC的启动策略,由红外灯先工作一段时间,再启动CPU工作,保证工作温度没没那么恶劣,是可接受的范围。
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可靠性是一系列方法的整合
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可靠性整合是指无缝地、紧密地把不同可靠性方法融合在一起,从而以最小成本得到最佳可靠性。也就是说,可靠性方案是几种方法协调使用的整体,而不是一堆无序的可靠性任务。
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产品由各种部件和组件构成。产品的可靠性在设计生产过程中,涉及到学科主要有:机械学、电子学、软件、光学、化学,所有这些学科组成了产品。因此应该重视这些学科之间的关系,和总体的效果。我们设计的过程中也应该是考虑更全面,而不仅仅是从某个部件的角度思考,或者仅仅从某个学科的维度去思考和解决问题。
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在结构和硬件、 ?软件和硬件方面尤为如此。在大多数公司里面,软件可靠性和硬件可靠性是分别制定的,并没有进行整合。因此当故障发生时,同事间 往往只是相互指责,而不是相互协调。
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开发部门往往都是从自己部门的学科出发,去思考可靠性设计;甚至更糟糕的是一些大公司从自己部门的利益和KPI去考虑设计。但是客户要的是完整的产品、并希望产品是各个部件在一起能正常运转。因为可靠性主要由客户和最终用户进行衡量,产品开发人员应该从产品和部件两个方面进行综合考虑,从而开发出可靠的产品。
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但是有些设计人员,担心质量事故、担心考评的黑事件,设计的时候,做可靠性堆砌,不计成本的增加可靠性,过设计、过冗余、过度降额。这就需要:一方面,公司在可靠性和成本双方面进行引导,同时,需要设计人员能够具备全面思考产品,能够站在公司角度,站在客户角度去思考和设计产品。
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可靠性VS成本
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可靠性设计可以减少保修成本、使用成本、可以提高客户满意度;同时可靠性设计也会造成开发成本和生产成本。在生命周期的各个阶段使用合适的方法,我们提高可靠性,到底要实现到什么程度呢?
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在保证我们达到业界标准、交付标准、客户需求等前提下,我们应该是运用可靠性设计实现生命周期的总成本(LCC ?Life-cycle Costing)的降到最低。
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1、增加可靠性成本会增加产品的总成本。当可靠性提升到一定高度,很难再进一步提高时,投资回报率变差。因此弄清楚可靠性目标是什么很重要。产品的可靠性过高或者过低,其实都不好。产品可靠性过高通常会增加成本,客户或许不需要这么高的可靠性,他们可能会选择更便宜、或者相同价格,更时尚、更实用、更易用的产品。例如诺基亚手机摔不烂,但是卖不掉,就是个令人悲哀的故事。
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2、可靠性下降时,维保的成本会增加。如果是终端产品考虑返修率,如果是大型设备甚至考虑差旅成本,维保的人力和时间成本。
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3、软件几乎没有生产成本。因此保修成本和经费几乎全部用于硬件。如果提高软件可靠性不能节约成本,那么我们为什么还要提高软件可靠性呢?
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因为:
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一、事实正面,软件故障率有可能是硬件的10倍甚至更多。客户并不区分是软件故障还是硬件故障。即支持在线升级,任然会造成使用中断、业务中断等问题。
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二、软件可靠性方案的好处不在于直接降低成本,而在于减少运作安装返工率、减小故障维修事件、减轻软件人员维护工作量。同时提升客户满意度。
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所以提高软件可靠性,必定可以带来成本的节约。
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部分文字翻译自《提高可靠性的50种方法》
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来源:硬件十万个为什么
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???标签: 可靠性 成本
1460357814215 编辑于 2016-6-16 上午9:14
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