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中小企业可靠性设计管理(2)

2加强系统设计技术和系统设计管理

走访很多公司没有系统设计部门,有的有系统设计人员,但干的事研究的问题不够系统。最常见的模式是一个资深的技术人员当项目经理,带着几个小毛头搞设计,几个这样的项目队伍对一个技术部经理汇报。然后产品出现投诉了,经理的常见解释就是“招水平高的招不到,都怪这帮工程师水平差,就这样还老闹着加薪跳槽”。这些人里头也不是没有几个高手,但都是项目经理,也要承担具体的设计。木桶盛多少水取决于最短的那块木板,项目经理能干也没用,产品该出毛病还是出毛病。这个现象的解决方法就是加强系统设计的管理,对系统设计人员要学点系统设计知识。

系统设计管理方法也很简单,设置系统设计岗位或部门,让设计水平较高、知识面较宽的人才到这个职位来,如果公司规模较小,就让这个岗位负责系统设计和设计审核,如果研发规模够大,就系统设计和设计审核岗位分开,但一定注意,必须把资深的高人放在这两个岗位上。这样,所有设计人员的设计细节都要被高人审核,不合格则退,最后出去的设计成果基本上就符合了审核人的水平,这样,最短的那块木板就补上来了,原有的人员结构也未发生变化。审核人员和系统设计人员属于同一个团队,系统设计的思路一定要贯彻到审核人员的脑中,审核中确保设计系结执行了系统设计要求。比如系统设计要求工作温度满足-40℃,那审核时器件的温度规格必须都得满足此要求。这是一个管理组织架构上的要求,没有这个审核机制的保证,系统设计思路很难贯彻实施好。

第二是系统设计方法的问题,这是要系统设计人员掌握的,太多的中小企业,系统设计几乎是缺位的,即使较牛的一些项目经理似乎被冠以系统设计师的title,但没能落到实处,常犯的错误理解就是:

系统设计=法规标准设计要求+客户功能需求;

这是很不全面的,仅按照这两种因素设计,就忽视了很多其他的技术要求,并且往往就这两个要求也大都理解得不全面。下面举一些与可靠性设计有关的系统设计知识点,如产品系列规划、目标功能和用户定位、工程计算、历史失效数据分析、法规标准、知识产权、器件选型、生产检验运输过程、安装交付、极限环境条件、可用性、可维修性、模块接地与系统接地、热设计、EMC、震动噪声、盐雾、接口等,这些都是和系统设计有关的技术内容。有人会说“要把你这些要求都做了,那得多少技术人员啊?”,答案是1个,规模小点的企业一个都不用,别被这么多的系统设计要求给吓住,其实每一细项里,常规的技术要求和技术点也就那么几项,非常少的,这几点都不必单独设计,只要在选择设计方案时按照技术点去选,系统设计就被执行了,后面的诸多问题就迎刃而解了。比如电磁兼容EMC,最复杂的一个技术要求,在标准测试上的考察项目是4个EMI指标(RE、CE、Harmonics、Flicker)和7个EMS指标(RS、CS、ESD、EFT/B、DIP/i、PMS、Surge),它的要求主要集中在面膜、机壳的密封接缝方法、机壳材料、机壳开孔的处理、机壳对外的电缆处理、电源模块几个关键地方,在系统设计时面膜的安装方式、面膜的设计上选择防静电处理方式或在面膜后面加块接机壳地的金属背板,金属板上的电接头选择带滤波的插座,这种方式一下就能改善EMC的ESD、RE、CE、RS、CS等几个隐患;再比如模块接地与系统接地的考虑,先画出系统接地图,这样整机的电气安全、接地阻抗、对地漏电流等指标的关键薄弱点就一目了然了,也能估计出板间信号可能造成问题的隐患薄弱环节,哪些地方形成了地环路,哪些地方形成了天线效应,通过系统设计时的地线图就能在整体上解决后面的一系列问题。

系统设计是综合各方面的知识,综合权衡,得出最优的解决方案,是在不同技术间的平衡,比如对一个采集的信号要进行滤波处理,是采用电路硬件滤波器还是AD后用数字滤波器?对驱动力矩要求较大时,是选大扭矩电机还是增加机械减速器?防盐雾侵蚀是用防锈材料还是涂三防漆还是加强密封?在这些不同技术间平衡的时候,综合的是成本、工期、团队成员对技术掌握的程度、法规、安全、批量供货时加工商的批次稳定性的保障能力等。

往简单里说,系统设计方法就是把一些外围的技术要求全部涵盖进产品开发里来,用checklist的方式进行检查,而不是先出整机,然后再改,那样机器将不是机器了。国内诸多做产品CE认证的中小厂家,试问有几家把产品真正卖到了欧盟国家,不敢啊,在公司里都有三种机型的说法,分别叫在产机器、CE样机、CE状态的机器,大多中小企业的产品是前两种,为什么出现这种局面?就是没有系统设计,先出整机,然后再改,最后拿个CE证当虎皮唬人去,就是不敢上景阳岗怕遇到真老虎。

系统设计其实真得不难,有这么类岗位,能作系统设计+审核,再加上点提炼的checklist,基本就可以开工了,剩下的就是系统设计师找到感觉,加强自己的技能训练,让系统设计真正发挥作用了。实在不行,请这方面的专家帮助实施一下也是可以的,辅导上1-2个项目,建立一套体系,将无往而不胜。

3建立技术平台,建立可靠性保证流程

百年老店的大公司的产品为什么都比较好呢?他们的技术人员就比我们的资深吗?他们不也都是年轻人吗?百年老店的核心价值除了品牌还有什么?还有他们在专项技术上的积累。也就是说100年的技术经验和教训今天仍然被引用参考,它拿出一百年的积累和我们竞争,这是我们不可能具备的东西,很多事情必须经历过才会发生,发生了解决了才会成为积累。百年老店如何积累下这些东西的,它靠的是什么来传承这些精华?答案是技术平台。再往通俗里说,技术平台的表现形式就是一堆的专业checklist文件,这些检查项是多少代人的深刻总结,到了今天,一个工程师都不必经历什么,他就能得到前人的教训经验,并用于设计中,自然可以避免很多问题。

我在工作中曾经做过标准法规的checklist、EMC设计的checklist、系统设计的checklist、可用性的checklist、研发控制体系的checklist等等,这些都是很低成本就能实现的东西,但它又有很高的成本,它是一份总结,是汇集了多少代人心血的总结。

抽取几个出来,如

“少用分立元件,多用集成电路”、

“不定制器件”、F2W分析方法、

“经常要用到的控制器的高度应该在人的肘弯和肩膀之间”、

“显示界面不要出现同一变量的不同信息”、

“在正常使用时设备倾斜100不会失去平衡”、

“不提供热量的应用部件表面温度不得超过410”、

“显示部分高度应位于操作者在操作姿态(考虑站姿和坐姿),距离1米情况下,其水平视角上斜150至下斜450范围”等。

这些都是多少代人、多少个不同专业的人呕心沥血的结晶,如果一个公司建立了一个属于自己、适用于自己的一个技术平台,并在设计管理中认真执行它,通过审核控制和测评控制它的实施效果,那么公司工程师的水平将飞速提升,即使是很一般的工程和能做出很出色的产品来。(未完待续)

博主
xudonghai203@vip.163.com
jwdxu2009
努力工作,认真做事,机器人行业的从业者
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