浅谈汽车电子电器可靠性管理工作

朱礼铭

（奇瑞汽车股份有限公司，安徽 芜湖 241000）

1 电子电器可靠性管理

汽车电子电器可靠性管理工作的最终目的，是满足终端用户使用阶段的可靠性要求，同时也能兼顾产品开发费用最为合理。它是一项系统工程，是使用可靠性管理知识理论从系统的观点出发，对汽车电子电器系统进行全寿命周期内的各项可靠性工程 （可靠性工程包括电子电器可靠性需求分析、可靠性设计、可靠性试验、可靠性制造及可靠性评价技术）技术活动进行规划、组织、协调、控制与监督的全员和全过程管理。

2 影响汽车产品电子电器可靠性的主要因素

根据有关资料的统计分析和我国汽车行业可靠性技术的应用现状，总结影响电子电器可靠性的主要因素如下。

1）国内许多车企重视产品可靠性排名，售后品质问题表现，如IPTV、IQS等，但对基本的功能、性能与可靠性的理解与认识还处于模糊阶段。

2）国内许多车企未形成电子电器可靠性研究的系统方法与管理手段，尤其是近年来的电子电器方面在新技术应用上的可靠性研究。

3）领导层的认识不足，缺乏技术与管理支撑平台，企业内各层级专业技术人员及技术工人对其可靠性知识了解程度更是不足。

4）汽车设计过程中，电子电器可靠性设计没有得到重视；相关专业可靠性管理没有得到应用，设计评审没有按正规程序进行。

5）制造生产所使用原材料性能低，制造加工工艺精度达不到要求。

6）配套零部件品质不过关。

7）装配品质控制不严，装配工人素质低，装配检验不过关。

8）对用户反馈的电子电器或相关新技术信息缺乏系统的故障分析、维修性分析。

3 电子电器可靠性与品质关系

电子电器可靠性是属于品质特性的若干重要特性之一，是品质特性中性能和功能得以发挥的基础和前提，若产品不可靠，再好的性能也无法发挥。传统品质管理关注的是T=0时刻的合格品率，品质管理工作重点是保证制造生产过程的一致性和稳定性。可靠性关注的焦点是合格的产品在T＞0后为什么会变成不合格，即为什么会发生故障，图1中的产品A为什么比产品B更可靠？工作的重点是设计研制阶段，重点考虑产品在未来用户使用阶段可能发生的故障或缺陷，并在设计时采取预防措施加以解决。

4 电子电器产品的功能、性能与可靠性

对于这3个概念，常常会被混淆，为了便于区分，做了如下比较，有明显不同的特点：产品功能通常是指产品所具有的特定功用或用途，产品具不具备相应特定的用途就是指其功能。产品性能一般来说是一个确定性概念，是可以不断重现、用各种通用或专用的测试设备加以测量的，即性能的真值是可重复、可测量的。而电子电器产品可靠性涉及的是产品工作一段时间后是否发生故障，什么时间发生故障，故障是哪个部位发生，发生故障影响的严重程度等，是一个不确定的概念，未必能重复。它可以用概率和数理统计的知识描述产品故障的发生规律和评价其可靠性的水平。

5 汽车电子电器可靠性管理的主要活动 （表1）

表1 汽车电子电器可靠性管理的主要活动

1）电子电器可靠性管理机构

应成立专业可靠性管理机构，是一个有专业行政权力的机构，而不是一个技术咨询的组织。可由工程部门经理负责领导设计、研制可靠性工程。直接面向用户设计 （如应力分析、材料选择、性能、精度、可靠性、维修性等）、设计评审和研制、试验。

2）电子电器可靠性大纲

电子电器可靠性大纲是设计阶段全部可靠性工作的总体规划，包括可靠性目标、任务，必须进行的各项工作及实施方案。而可靠性计划是为落实可靠性大纲规定的目标和任务而制定的具体实施计划。主要参考GJB450《装备研制与生产的可靠性通用大纲》对可靠性管理、设计和试验3个方面。

3）设计阶段的可靠性管理

这个阶段主要是制定电子电器设计和研制阶段的可靠性任务和实施细则，用定量的方法来预计、评定和验证可靠性。规定设计人员必须采用可靠性设计的方法、标准和规范来进行设计。对于任何新产品和变更较大的设计项目，都需要经过可靠性试验、评价。新设计的关键零部件都应制作近似的实物模型，在近似的工作环境条件下进行试验，并且作长期运转的可靠性验证试验，有的甚至把样机放到实际工作环境下运行，以求找出薄弱环节，进行设计更改。鼓励采用新技术，以保证和提高产品的可靠性。例如电源分配系统试验、音响系统的振动试验、照明系统淋雨的模拟试验等。要进行耐环境设计，包括热设计、结构设计等。

产品实际能达到的可靠性，不可能超过所设计的可靠性。而在产品研制阶段的初期，能达到的可靠性远低于目标值。因此必须制订和实施可靠性增长计划，进行可靠性增长试验，以暴露设计缺陷，采取纠正措施，尽快使可靠性水平增长到目标值。

设计评审是可靠性管理的一项基本活动， 其目的是审查设计是否符合可靠性要求， 及早查出设计中的缺陷并及时补救。通常，设计评审需要进行多次。

4）制造阶段的可靠性管理

产品的电子电器可靠性是由设计决定的，而由制造和管理来保证。忽视制造过程的管理 （包括整车厂和供应商制造过程的管理要求），必然使产品的可靠性低于设计的目标值。

在所有的制造过程中，参数值的变异性 （偏差）是固有的，如材料性质、零件尺寸、加工方法等。必须了解在零件和加工工艺过程中可能有的变异性的原因、性质和程度，知道如何去测量和控制这种变异性，使其对产品的性能和可靠性影响最小。同时，要以“零缺陷”作为目标，尽力做到在出厂前检验出所有的不合格品。切记：如果不及时地、果断地将正在加工的不合格零件停止输送给下一道工序，则出厂的产品越多，损失越大。

制造过程可靠性管理的主要内容包括：人员管理，设备管理，材料管理，工艺管理，环境管理，工序管理，检验管理。

①人员管理。在制造过程中，人的操作是最大的不可靠因素。因此，制造手段的发展方向是尽可能实现操作的机械化和自动化，尽量减少人的操作。

②设备管理。要建立和实行以可靠性为中心的维修制度。对于重要的设备，要实行定期维修、视情维修和状态监测相结合的维修方针。对于关键设备的关键零件，一定要有备件，否则一旦生产线停运而又没有备件，便会造成非常大的经济损失。

③材料管理。材料包括原材料、零部件等，是影响产品可靠性的重要因素，必须严格挑选供应商，严格执行供应商控制制度，做好入厂检验、合理存放。

④工艺管理。影响可靠性的关键工序是装配工艺过程。应当用故障模式、影响和危害度分析对关键工序进行分析，找出薄弱环节。

⑤环境管理。制造现场的环境条件对机电产品的可靠性有重要影响，必须严格管理，控制的重点是温度、湿度、有害气体、灰尘、照明、噪声、静电等。要研究环境条件对工人操作的影响，增添必要的环保设备，以保证适当的温度、湿度、照明。注意操作台和生产线工作站的颜色、面积、高度，为工人提供舒适的操作条件，以减少疲劳，防止差错。

5）使用维修阶段的可靠性管理

随着时间的推移，任何机电产品都会在使用过程中由于各种原因 （载荷情况、环境条件、材质退化、人为因素等）而引起可靠性退化或降级，会或早或晚地发生随机故障和耗损故障。因此，必须进行严格的管理。

制造商有责任向用户提交产品使用说明书。对于重要的产品，要负责培训如何使用和操作。用户有责任读懂使用说明书，这是涉及"产品责任"的大事。对于贵重的、关键的设备，必须严加保护，规定只有考核合格的人员方许使用和操作。

6 结论

当前越来越多的车企对可靠性的重视程度及研究与日递增，贯穿产品全寿命周期的可靠性管理工作越发重要，通过对可靠性管理工作的梳理归纳，为今后汽车电子电器可靠性开发验证工作提供参考。