1、可 靠 性 设 计 准 则编 撰 指 南刘 保 中二 零 零 八 年 九 月 十 八 日第 2 页 共 46 页序我所的“质量放心岗”创建活动已经初见成效，但“设计岗”由于自身的特点所限，建岗质量暂时不如操作岗。设计岗的前期工作仅完成了岗位接口关系的描述，但建岗的重点不在“接口” ，而在于岗位内部的“基础建设” 。设计岗的基本使命是，将用户对产品的要求（输入）转化成产品的性能和可靠性（输出） 。因此，建岗的重点应该是如何完成这个“转化” 。如果设计岗就此停步不前，不能够继续深入下去，这项活动将会流于形式，很难收到预期的效果。为此建议，将编制“可靠性设计准则” （以下简称为“准则” ）作为设计岗
2、的评价与考核标准，并以“四星岗”为对象进行试点。拿不出像样的“准则”来，就不能获得四星岗的称号。一个企业要想保持长盛不衰，即“可持续发展” ，就必须具有扎实的基础。建房子、买设备是打基础（硬基础） ；“建章立制”也是打基础（软基础） ，而且是更重要的基础。创建“质量放心岗” ，就是一项软基础建设，也是我所的一项创举。对设计岗而言， “可靠性设计准则”属于基础中的基础，如果每个岗位都能拿出高水平的“准则”来，并能够认真地贯彻执行之，那么我所的设计水平将会整体跃上一个新台阶。设计图纸和技术报告，同样是“产品” ，也应该具有质量指标，而且能够检验， “可靠性设计准则”就具有这样的功能（有要求、可检查
3、） 。为了规范设计岗的创建活动、也为了使不同岗位编出来的“准则”具有可比性，特起草了可靠性设计准则编撰指南一文，供参考。第 3 页 共 46 页目 录序 .2目 录 .3一. 什么是可靠性设计准则 .5二. 为什么要推行可靠性设计准则 .6三. 建立可靠性设计准则的步骤 .8四. 准则条款的分类原则 .10五. “附录”部分的说明 .12六. 总结 .13附录 .15准则名称（封面） .151. 产品概述 .152. 简化设计准则与“三化”原则 .152.1简化设计 .152.2 通用化 .162.3 组合化（模块化） .162.4 系列化 .172.5 小结 .173. 电子元器件和机械零件
4、的选用准则 .184. 降额设计准则 .195. 容差设计准则 .215.1 参数漂移与容差设计 .21第 4 页 共 46 页5.2 短期稳定性 .215.3 长期稳定性 .226. 热设计准则 .227. 抗力学环境设计准则 .248. 电磁兼容设计准则 .268.1 电磁兼容概述 .268.2 传导干扰的抑制措施 .278.3 辐射干扰的抑制措施 .279. 静电防护准则 .2810. 非电子产品可靠性设计准则 .3011. 软件可靠性设计准则 .3311.1 技术层面 .3311.2 管理层面 .3411.3 小结 .3612. 抗辐射（照）设计准则 .3712.1 核辐射环境 .37
5、12.2 空间辐射环境 .3812.3 抗辐射（照）设计 .3813. 余度设计准则 .4014. 潜在通路分析及预防 .4214.1 潜在通路的特点 .4214.2 潜在通路分析与“网络树”图 .44第 5 页 共 46 页可靠性设计准则编撰指南一. 什么是可靠性设计准则可靠性设计准则（以下简称为“准则” ） ，其内涵较为丰富，很难用一两句话为其下一个准确的定义。不过，可从以下四个方面对其进行认识，以建立起初步的概念： 可靠性设计准则是把设计人员在长期工程实践中积累的成功经验和失败的教训加以总结和提炼，使其条理化、系统化，并在此基础上形成的条款性文件。 可靠性设计准则是一个具有强制性的执行文
6、件，其中的条款都是在进行产品设计时必须逐条落实的可靠性定性要求。凡具有产品代号（即型号）的独立产品，均应建立各自的可靠性设计准则，即该产品的“专用准则” ，称为产品可靠性设计制准则 。由于设计者对该产品最为了解，所以，产品由谁设计，准则归谁撰写。因此，它又是一份由设计师撰写的设计文件。 当设计工作完成后，再由管理者找来相关的专家，依据设计师撰写的准则，逐条地检查其在设计过程中的落实情况。因此，可靠性设计准则还是一份可检查的法规性文件。 可靠性设计准则并不是一个“一成不变”的静态文件，而是在产品的研制过程中不断地得到补充、修订的“动态”文件。综上所述，可靠性设计准则是在经验总结的基础上形成的条款
7、性文件，用来指导可靠性定性设计；而且，还是一份可执行、能检查的法规性文件，并在执行过程中不断地得到补充的“动态”文件。第 6 页 共 46 页二. 为什么要推行可靠性设计准则可靠性设计准则是一个基础性的质量管理文件，建立并贯彻可靠性设计准则的“直接目的”是提高设计质量，而“最终目的”是提高产品的质量。因此，它具有如下现实的和长远的意义： 规范设计人员的设计行为：可靠性设计准则可以为可靠性的定性设计提供一个具体的、可操作的“指南” ，使得设计人员有章可循。因此，准则可用来规范设计人员的设计行为。 避免低级设计错误的发生：产品的固有可靠性是产品的一种固有的内在属性，是靠设计赋予的、是靠制造和管理来
8、保证的，但起决定性作用的还是设计过程。设计人员在进行产品设计时，如果能够认真地执行准则，就可避免一些不该发生的疏忽或者错误（低级错误） ，从而提高设计质量，真正把“可靠性是设计出来的”这句话落到实处。因此，在设计过程中落实准则是提高产品固有可靠性的重要手段。 用来检查设计质量的好坏：产品的可靠性和性能都是产品的质量指标。一般来说，性能指标可以用仪器仪表进行检测，但可靠性指标的确认要困难得多，贯彻可靠性设计准则可以部分地解决这个问题。在设计工作完成后，质量部门要组织第三方专家依据准则的条款，逐条检查准则的落实情况，并提交“可靠性设计准则符合性检查报告” 。虽然不能定量地第 7 页 共 46 页确
9、认产品的可靠性是否达标，但能够定性地知道所设计产品的可靠性是高、还是低。 为设计评审提供依据：在产品设计评审时，要将“准则符合性检查报告”提交评委会进行审查。不仅是对设计质量的进一步的确认，而且也是对检查组工作质量的认可，避免检查工作走过场，流于形式。 促进可靠性持续增长：一种产品的设计通过了“准则符合性检查”和设计评审，并不标志着该项工作的终结。随着产品研制进程的深入、关键技术的突破、以及故障归零措施的落实等，都可能导致设计的更改。在设计更改过程中，往往会采用新技术、新工艺、新材料、新型元器件等，所有这些改进措施都应该补充到原先的准则中去。该过程一直要进行到产品寿命期的终结。因此，准则的补充
10、与修订过程，也是产品可靠性增长的过程。 利于知识的传承：科技人员（不单纯限于设计人员）在长期的工程实践中，有很多经验教训、心得体会，都散落在个人的记事本上或脑子里。这些无形的东西，其实是企业的一部分非常有价值的、极其宝贵的知识财富。如果无人问津、任其流失，实在可惜。通过建立可靠性设计准则，可将这些分散的、无形的知识财富收集起来，并加以归纳、提升，使其成为准则，不仅能够指导当前的产品设计，而且有利于知识的传承和新人的培养。既然知识第 8 页 共 46 页得以传承，新人得到培养，那么，企业的“可持续发展”也就在情理之中了。三. 建立可靠性设计准则的步骤第一步，准则命名：可靠性设计准则是针对某个具体
11、的产品而言的（专用准则） ，不同的产品具有不同的特性，其可靠性要求也不完全相同。一般来说，凡具有产品代号（即型号）的独立产品，在进行工程设计之前，均应编撰各自的可靠性设计准则，作为该产品设计时必须贯彻的输入文件。为了便于区分，也是为了方便管理，首先要赋予准则一个合适的名称，即产品可靠性设计准则 。实际上， “准则名称”也为准则的编撰工作划定了一个大致的范围。这里所说的产品，可以是惯导系统、陀螺、加速度计，也可以是计算机、或者具有独立功能的电路板，等等。总之，凡是具有独立代号、能够进行单独验收的产品，均应建立各自的可靠性设计准则。第二步，了解产品：在着手编撰可靠性设计准则之前，要充分地了解“对象
12、产品”的任务使命、功能特性、工作原理、配套关系，以及任务书或者订货合同中规定的环境要求和可靠性要求（定量的和定性的） 。不了解自己的产品，就很难制订出有效的、可执行的准则来。第三步，收集素材：在充分了解产品的基础上，开始收集准则的相关素材。素材的来源，有以下渠道：第 9 页 共 46 页 订货方的可靠性定性要求（合同中规定的有关条款） ； 本单位以往的设计、制造，以及故障归零等，积累的经验； 同类型产品（本单位的或兄弟单位的相似产品）的可靠性设计准则中适用于本产品的条款； 国内外的可靠性相关标准、规范、手册中适用于本产品的内容和条款。能够直接引用的情况往往并不多，需要在理解“精神实质”的基础上
13、结合本产品的具体特点加以改造，使之成为本产品的条款。第四步，初稿编撰：把从不同渠道收集来的素材进行汇总、分析、归类，形成本产品可靠性设计准则的初稿。初稿的编撰没有固定的格式，虽无一定之规，但也不能把所有的条款杂乱无章地堆积在一起，既无法查阅，更无法应用。因此，所谓编撰，就是按照一定的规则对这些条款进行分类，以便于查阅和使用。至于如何进行分类，可参考第四章“准则条款的分类原则” 。第五步，初稿评审：在设计师完成了准则初稿的编撰之后，由质量管理部门组织相关专家对初稿进行评审。评审组的成员应包括，有经验的设计人员和工艺人员、可靠性专业人员、质量管理和型号管理人员等。评审的形式是，对准则初稿进行逐条审
14、查。审查的要点是，每个条款的有效性、可行性和可检查性。在进行审查的同时，与会专家还可以对被审查的条款提出具体的修改意见，也可以添加新的条款。第 10 页 共 46 页 有效性：确认每个条款是否真的能够提高产品的可靠性。如果确能提高产品的可靠性，则保留；如果不能提高产品的可靠性，或者效果甚微，则不保留。不要拼凑数量，要注重实效。 可行性：确认每个条款在技术上是否能实现，而且在成本上是否可接受。可靠性是设计出来的， “低成本”同样也是设计出来的。不同的设计方案对应着不同的成本，一旦方案确定之后，一个固有的成本也就跟着产生了，无论管理者的水平多么高，实际发生的成本都不可能低于该固有成本。通常情况下，
15、可靠性与低成本之间是有矛盾的，设计师的职责就是在二者之间寻找“平衡点” 。 可检查性：确认对每个条款的“检查”是否简单易行。一般来说，通过查看设计图纸和技术文件，就能知晓其执行情况的好坏，而不需要借助仪器仪表。第六步，正式发布：准则初稿通过评审后，根据评审会上提出的意见对初稿进行修改和补充，并形成正式稿。然后按照规定的审批程序签署完整，并由总师和行政领导共同批准，正式发布实施。第七步，实施与补充：准则正式发布实施后，在执行的过程中可能还会遇到一些事先没有想到的新情况、新问题，需要进行修订和补充。例如，设计方案的变更、故障归零措施的落实、新材料和新技术的采用，等等。总之，随着技术的进步、经验的积累、认识的深化，可靠性设计准则也在不断地得到补充和提升。这个过程将一直继续下去，直到该
