一個(gè)老工程師的可靠性分析

一提到可靠性，凡是接觸過人都能從嘴里迸出一堆概念，容錯(cuò)性設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)、裕度設(shè)計(jì)等等，但對(duì)于一個(gè)做基礎(chǔ)工作的管理者和工程師來說，這些簡直是一些非常正確的廢話，可靠性這么陽春白雪的東西怎樣與現(xiàn)實(shí)的下里巴人結(jié)合呢？生活中有哪些細(xì)節(jié)的可靠性設(shè)計(jì)方法和可靠性知識(shí)點(diǎn)呢？

我以一個(gè)經(jīng)歷講給大家聽，這個(gè)事情是我對(duì)可靠性認(rèn)識(shí)的起源。我在航天系統(tǒng)工作的時(shí)候，曾經(jīng)師從一位老專家（未征得本人同意，在此用Q代替）做技術(shù)工作，教我一個(gè)關(guān)于產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)的核心理念，就是在細(xì)節(jié)上進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)。

Q專家?guī)易鲆粋€(gè)項(xiàng)目，初出茅廬的我用了3天時(shí)間完成了電路原理圖，Q專家居然用了兩周，在這段時(shí)間里，我除了看其他的書就是暗自嘀咕，“這老人就是該退出江湖了，也不知道啥意思，老拖”，兩周之后，老先生武斷的否決了我的電路，強(qiáng)制我把他的原理圖布成pcb板。雖然老大不情愿，我還是很認(rèn)真地完成了，布線的過程中，也是滿腹怨言可沒敢說出口，因?yàn)殡娐飞虾臀业脑O(shè)計(jì)好像沒太大區(qū)別。

后來我遇到一個(gè)具體問題，如下圖，LM324有4個(gè)運(yùn)放單元，在這里作為驅(qū)動(dòng)芯片使用，為D1-D8的指示燈提供電流（前面的電路省略了），我的設(shè)計(jì)方案如下圖，其中M標(biāo)注的發(fā)光二極管表示模式指示燈，用D標(biāo)注的發(fā)光二極管表示治療時(shí)間指示燈；但Q專家死活讓我執(zhí)行他的設(shè)計(jì)，我嘴上沒說，就是暗暗地去找我倆設(shè)計(jì)的不同點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)思路也沒什么區(qū)別，都用LM324，電阻值也一樣，唯一不同的是他的設(shè)計(jì)是把M1M2和M3M4換了個(gè)位置，其他完全一樣，我是百思不得其解，反復(fù)計(jì)算也確認(rèn)限流電阻都能保證運(yùn)放能工作在允許值內(nèi)，最后請(qǐng)教Q專家，他的解釋是D1和M1按照常規(guī)設(shè)計(jì)思路，肯定是比較常用的模式和比較常用的工作時(shí)間，我們會(huì)根據(jù)被經(jīng)常用到的程度，安排發(fā)光管的位置和表示含義，前面的用到的會(huì)比較多，這一點(diǎn)我很贊同，所以會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題D1/D2和M1/M2都是常用的，D3/D4、M3/M4都比較不常用，兩個(gè)324芯片的工作時(shí)間就不一樣了，假設(shè)在100小時(shí)的工作時(shí)間里，1號(hào)芯片工作了98小時(shí)，2號(hào)只工作了2小時(shí)，且持續(xù)的工作電流也差別很大，1號(hào)會(huì)因長期工作老化，2號(hào)又留了太大的裕度，如果以此計(jì)算機(jī)器的壽命，1號(hào)芯片的壽命相比較2號(hào)，就成了影響機(jī)器壽命的那塊最短的木板。我無語，嘴上嘟囔“那能有多大影響呀”，但心里只有自己知道，我就是那湯鍋里煮熟的一只鴨子。

沒幾天又發(fā)生了一件事情，開始組裝聯(lián)調(diào)一臺(tái)樣機(jī)，一個(gè)電源插座，220V三芯，零線、火線、地線，我隨意就把它裝了上去（如下圖），Q專家又要求我改了，要求零線、火線在

我的裝配 Q專家要求的裝配

上面，地線在下面，我還是不明白，又去請(qǐng)教，答案是電源線的焊點(diǎn)通過的電流較大會(huì)發(fā)熱，也許會(huì)焊接不牢，導(dǎo)致火線脫落，保護(hù)接地的焊點(diǎn)在下面，火線萬一脫落后可能會(huì)掉到上面去，這樣就保護(hù)了機(jī)器，也保護(hù)了操作者使用者，如果地線在上面，火線怎么著都不會(huì)飛上去的。還告訴我火線零線的焊點(diǎn)一定要用熱縮絕緣套管，地線一定不要用絕緣套管。我嘟囔了一句，與上次不同的是，這次被他聽到了，“成年累月的這種事能發(fā)生上一次嗎？”，然后是給我一頓說，原話不記得了，大意是“如果本機(jī)型生產(chǎn)10年共1000臺(tái)，每臺(tái)被人操作或使用過500次，在10年里只要有一次這樣的隱患能因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)被避免的話就值得，況且又不增加什么成本，對(duì)于設(shè)計(jì)是來說這個(gè)概率很小，但對(duì)一個(gè)將來遭遇不幸的人或家庭來說，這就是100%的災(zāi)難”。哇，上綱上線了。后來緣分偏淺，沒能更多地聆聽老人家的教誨，導(dǎo)致今日才疏學(xué)淺追悔莫及。

曾經(jīng)聽到別的同事對(duì)老人家的一句評(píng)語，“老Q設(shè)計(jì)的機(jī)器兩年沒發(fā)生過一起因?yàn)橹鳈C(jī)故障的維修”（附帶補(bǔ)充一句，主機(jī)以外是別人設(shè)計(jì)的），我想這個(gè)評(píng)價(jià)應(yīng)該是對(duì)可靠性設(shè)計(jì)水平的最佳評(píng)語，老專家的設(shè)計(jì)里不知道蘊(yùn)藏著多少這樣的魔鬼般的細(xì)節(jié)和創(chuàng)意設(shè)計(jì)。