可靠性研究工作起源于國外的武器系統，經(jīng)過(guò)60多年來(lái)的發(fā)展，已經(jīng)成為一個(gè)涉及多行業(yè)、多學(xué)科的復雜的系統工程。從最初的電子產(chǎn)品可靠性延伸到機械和非電子類(lèi)的產(chǎn)品可靠性，從硬件的可靠性發(fā)展到軟件的可靠性，從最初的重視可靠性驗證發(fā)展到系統的可靠性規劃、預防性和增長(cháng)等一系列的可靠性流程體系等等。

國內可靠性工作在航天航空等軍工領(lǐng)域開(kāi)展的比較早，而在汽車(chē)等商業(yè)化產(chǎn)品上目前開(kāi)展的還不是很廣泛，無(wú)論在可靠性數據的管理與挖掘、可靠性工具與技術(shù)的應用、可靠性流程與體系的建立、還是可靠性管理方面，與國外最佳實(shí)踐的企業(yè)還有著(zhù)較大的差距?？梢哉f(shuō)，可靠性是國內產(chǎn)品與國外產(chǎn)品最大的差距所在之一。

本文從可靠性資源、技術(shù)、流程與管理等幾個(gè)方面介紹目前可靠性設計的最佳實(shí)踐，以期為國內企業(yè)開(kāi)展可靠性工作提供一些借鑒作用。

1.可靠性典型的工作領(lǐng)域

 根據我們多年在工業(yè)領(lǐng)域的可靠性實(shí)踐經(jīng)驗，我們將可靠性典型的工作領(lǐng)域總結如下：

• 資源：可靠資源包括可靠性基礎數據、設計準則、試驗設備與可靠性工具等。完善的資源是可靠性工作的基礎。

• 技術(shù)：可靠性技術(shù)包括定量分析與定性分析等技術(shù)，包括可靠性數據的分析與評價(jià)、可靠性設計技術(shù)如FMEA、FTA、可靠性增長(cháng)等等。沒(méi)有這些技術(shù)的支撐與積累，可靠性設計只能是一個(gè)空架子。

• 流程：企業(yè)有了成熟的可靠性技術(shù)，還需要具備系統的可靠性設計流程將產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中各個(gè)可靠性技術(shù)串起來(lái)，定義好各個(gè)技術(shù)之間的輸入輸出關(guān)系，并融入到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中去，這樣技術(shù)才能取得最大化效果。

• 管理：可靠性不是某一兩個(gè)部門(mén)的職責，真正開(kāi)展好可靠性工作，需要企業(yè)各個(gè)部門(mén)的積極參與，所以企業(yè)高層大力的支持與持續的推廣與監控是保證企業(yè)可靠性實(shí)施的重要保障！可靠性可以說(shuō)是“一把手”工程，如果沒(méi)有高層的持續的支持與推廣，企業(yè)的可靠性工作是很難搞好的。

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2.可靠性全球最佳實(shí)踐

 下面我們就從這幾個(gè)方面描述一下工業(yè)企業(yè)在這方面的最佳實(shí)踐。

2.1 集中的可靠性數據管理與系統的可靠性分析

數據是可靠性設計的重要資源，數據的結構化、層次化管理是可靠性數據分析能夠有效進(jìn)行的重要保障。對數據進(jìn)行分析后的結果使用對產(chǎn)品可靠性提升有重要指導作用。

這一方面最佳實(shí)踐的企業(yè)有著(zhù)一下共同的特征：

• 統一的分布式的可靠性數據管理系統，實(shí)現數據統一收集、管理

• 實(shí)現和企業(yè)其他管理系統的有效集成，如PDM/CRM/SCM/維修數據庫等

• 統一的數據錄入與導出系統，實(shí)現可靠性數據庫的標準化

• 自動(dòng)化結果分析過(guò)程，節省時(shí)間

• 分析結果定期更新，實(shí)時(shí)展現結果

• 信息按需展示與推送，確保信息通暢，節省溝通時(shí)間與成本

  當然，上面所說(shuō)的是從企業(yè)層面來(lái)講的。從行業(yè)的角度，應該有行業(yè)與專(zhuān)業(yè)的第三方機構來(lái)收集相關(guān)的可靠性數據，在此基礎上提供專(zhuān)業(yè)的第三方可靠性評價(jià)，這個(gè)對于整個(gè)行業(yè)是非常有意義的。這些機構有的從主觀(guān)評價(jià)角度收集新車(chē)上市后的可靠性表現，基于此提供從客戶(hù)角度的可靠性評價(jià)，在汽車(chē)行業(yè)最為著(zhù)名與權威的是美國JDPower公司。有的機構如WarrantyWeek從各種渠道獲得產(chǎn)品的Warranty數據（即三包數據），然后定期發(fā)布產(chǎn)品更為客觀(guān)的可靠性評價(jià)。對國內汽車(chē)行業(yè)而言，目前無(wú)論在主觀(guān)評價(jià)方面，還是基于行業(yè)維修數據的客觀(guān)評價(jià)方面，都缺乏專(zhuān)業(yè)的第三方機構，這也是我們從行業(yè)角度需要去關(guān)注和開(kāi)展的相關(guān)工作。

2.2 貫穿產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全生命周期的可靠性技術(shù)

   可靠性設計是一個(gè)系統工程，可靠性工作的開(kāi)展是貫穿整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程同步進(jìn)行的。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程的各個(gè)節點(diǎn)，都需要相關(guān)的可靠性技術(shù)來(lái)支撐產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的可靠性設計。世界級的企業(yè)都有著(zhù)貫穿于整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生命周期的可靠性技術(shù)。下圖展示了在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程不同階段需要用到的典型可靠性技術(shù)與示例。

  首先是在產(chǎn)品規劃階段，對于可靠性而言，需要完成使用條件、基準產(chǎn)品的可靠性評價(jià)以及可靠性目標設定等相關(guān)工作。

  這個(gè)階段需要用到很多專(zhuān)業(yè)的技術(shù)：

• 使用條件分析，需要開(kāi)展用戶(hù)關(guān)聯(lián)、載荷譜收集等工作。這個(gè)是可靠性工作的基本輸入，因為可靠性的定義就是指的是產(chǎn)品在規定的時(shí)間內，在規定的條件下，完成預定功能的能力。

• 基準分析提供了對于當前產(chǎn)品的可靠性水平評價(jià)，一般基于維修數據或者壽命試驗數據，從兩個(gè)方面進(jìn)行產(chǎn)品的可靠性評價(jià)，一個(gè)是可維修系統的失效率或者MKBF，一個(gè)是不可修系統的可靠度或B10壽命。這個(gè)是可靠性目標設定的基礎。

• 可靠性目標設定。有了基準產(chǎn)品的可靠性評價(jià)，很多時(shí)候還得綜合市場(chǎng)、管理層期望、競爭對手的水平等各方面的因素設定比較合理的目標。在確定可靠性目標后，一般通過(guò)風(fēng)險評估技術(shù)定位需要關(guān)注的高風(fēng)險的系統或零部件，通過(guò)預防性規劃與可靠性增長(cháng)規劃確定達到可靠性目標的預防性措施（可靠性設計技術(shù)）與增長(cháng)試驗所需要的測試樣機數量與測試時(shí)間。

   可靠性設計技術(shù)是在產(chǎn)品設計階段開(kāi)展的預防性措施，在設計階段通過(guò)這些預防性措施預防失效的發(fā)生，在物理樣機之前提供了對產(chǎn)品可靠性的預防與可靠性水平量化評估的有效手段。常見(jiàn)的可靠性技術(shù)包括FMEA、FTA、RobustDesign、ALT等技術(shù)。還有更為重要的一點(diǎn)做了這些預防性措施后，產(chǎn)品的可靠性目標能夠提升到什么水平？這個(gè)在國外很多企業(yè)有著(zhù)一套完整的評價(jià)方法，可以在 設計過(guò)程中對可靠性水平進(jìn)行監控與追蹤。

   可靠性驗證階段除了常規的可靠性驗證試驗外，最為重要的可靠性增長(cháng)試驗。傳統的可靠性試驗，很多都是通過(guò)性試驗，但是并不知道通過(guò)試驗后產(chǎn)品的可靠性能夠達到什么水平，是否實(shí)現了當初設定的目標?？煽啃栽鲩L(cháng)技術(shù)提供了在產(chǎn)品整機試驗階段，通過(guò)追蹤試驗過(guò)程中的失效，評估可維修系統產(chǎn)品可靠性技術(shù)與手段，使得量化可靠性評估成為可能。該技術(shù)在國外企業(yè)已經(jīng)成為在試驗階段必須開(kāi)展的技術(shù)，而在國內，尤其汽車(chē)行業(yè)，目前除了少數的主機廠(chǎng)，很多企業(yè)還沒(méi)有開(kāi)展這方面的工作。

   上市之后的可靠性，主要是持續追蹤產(chǎn)品上市以后的可靠性表現，通過(guò)實(shí)際的失效數據驗證可靠性設計與可靠性增長(cháng)階段措施是否有效，實(shí)際的可靠性水平與當初設定的目標是否有差距，這樣通過(guò)不斷的迭代，不斷更新可靠性預防性措施，從而逐步實(shí)現企業(yè)可靠性的知識與經(jīng)驗的積累。這個(gè)階段除了剛才講的可靠性評價(jià)技術(shù)之外，很多企業(yè)還通過(guò)FRACAS技術(shù)來(lái)系統管理使用過(guò)程中的失效以及問(wèn)題閉環(huán)管理。這個(gè)在國內許多企業(yè)有相關(guān)的系統，如質(zhì)量信息系統，但是很多系統只是用了追蹤已經(jīng)發(fā)生的問(wèn)題，沒(méi)有做到對使用過(guò)程中可靠性進(jìn)行持續追蹤，也沒(méi)有定義有效的預防再發(fā)的措施。

2.3 全面而有效的可靠性工具集

   可靠性技術(shù)的實(shí)現需要專(zhuān)業(yè)高效的可靠性工具。國外最佳實(shí)踐的企業(yè)都有著(zhù)在產(chǎn)品研發(fā)的各個(gè)階段的全面而有效的可靠性工具。下表展示了各可靠性工具在研發(fā)流程與可靠性設計流程中的映射。當然，可靠性工具不限于下表列的這些，對于國內企業(yè)來(lái)說(shuō)，建立這些工具應用能力也不是以一蹴而就的事情，需要各個(gè)企業(yè)根據自身的情況與特點(diǎn)來(lái)逐步建立。

2.4 系統的可靠性流程管理體系

   除了具體的可靠性技術(shù)外，可靠性設計需要系統而完善的可靠性流程體系，來(lái)保證可靠性開(kāi)發(fā)過(guò)程的相關(guān)技術(shù)得到落實(shí)，而且與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)同步，將可靠性維度納入納入產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程。

   歐美大多數成熟的整車(chē)或零部件企業(yè)都在使用系統的可靠性流程與方法，很多整車(chē)與大的系統供應商使用全生命周期的可靠性管理流程，進(jìn)行產(chǎn)品可靠性性能的驗證（涵蓋標桿分析、可靠性目標設定、可靠性預防性設計與可靠性增長(cháng)等各個(gè)環(huán)節）。

   下圖是國外一些企業(yè)典型的可靠性設計流程。

2.5 可靠性管理與團隊建設

   系統的流程需要系統的管理及與之對應的強有力的組織架構保證。國外很多企業(yè)建立了專(zhuān)門(mén)的可靠性團隊，以保證可靠性流程與技術(shù)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的實(shí)施。下圖是國外某企業(yè)典型的可靠性團隊組織架構。當然每個(gè)企業(yè)現狀與特點(diǎn)不同，可靠性組織架構也不會(huì )完全一致，關(guān)鍵是需要有專(zhuān)業(yè)的團隊來(lái)完成專(zhuān)業(yè)的事情。

   依據作者多年在國內實(shí)施可靠性項目經(jīng)驗，國內目前很多企業(yè)還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的可靠性團隊或者專(zhuān)業(yè)的可靠性組織架構，可靠性的工作零星地散落在不同的專(zhuān)業(yè)部門(mén)，有的是質(zhì)量部在做，有的是設計部門(mén)牽頭，有的是試驗部門(mén)開(kāi)展局部的可靠性試驗，這樣使得可靠性工作開(kāi)展地不系統、不規范、不徹底、很低效。當然專(zhuān)業(yè)團隊的建立也不是一朝一夕的事情，畢竟對國內的很多行業(yè)，以汽車(chē)行業(yè)為例，自主品牌也就是近10幾年才發(fā)展起來(lái)，建立這樣專(zhuān)業(yè)的團隊組織需要一個(gè)從認識、接受到實(shí)施的過(guò)程。

   從可靠性團隊能力建設來(lái)說(shuō)，國外很多企業(yè)如GE也有專(zhuān)門(mén)的項目如RPP(Reliability Practitioner Program)，即在集團內部建立不同層次的可靠性團隊，通過(guò)可靠性項目認證，讓所有工程師了解可靠性，讓核心團隊與項目團隊的人員實(shí)施可靠性，逐步形成可靠性專(zhuān)家團隊，支持各事業(yè)部的可靠性項目。這個(gè)有點(diǎn)類(lèi)似于傳統SixSigma的綠帶或黑帶項目。

3. 結語(yǔ)

   本文從可靠性資源、技術(shù)、工具、流程與管理等各個(gè)方面簡(jiǎn)單介紹了全球可靠性最佳實(shí)踐，但是可靠性是一個(gè)復雜的系統工程，也不可能通過(guò)短短此文盡述可靠性的所有方面。

   隨著(zhù)國內汽車(chē)行業(yè)，尤其是新能源汽車(chē)與智能互聯(lián)的蓬勃發(fā)展，越來(lái)越多的新技術(shù)、新材料、新工藝應用到汽車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，對于國內企業(yè)來(lái)說(shuō)可靠性面臨著(zhù)前所未有的挑戰，而且越來(lái)越多的可靠性問(wèn)題會(huì )帶來(lái)整車(chē)安全性的隱患。而如何系統而有效地應對這些挑戰，在企業(yè)很多強調可靠性工作的重要性與緊迫性的同時(shí)，希望本文能夠給企業(yè)的領(lǐng)導者與工程技術(shù)人員如何開(kāi)展可靠性的工作提供一個(gè)總體的思路，從而不斷提升我們自主品牌的可靠性水平！

不當之處，敬請指正！