陜西凌云電器集團有限公司 薛亞瑞
近年來華為手機異軍突起,成為國內(nèi)乃至世界智能手機的主流品牌。華為是如何超越蘋果、三星等國際巨頭品牌的呢?技術(shù)質(zhì)量取勝!其中質(zhì)量也是一個決定性的因素,沒有優(yōu)良的品質(zhì),產(chǎn)品不會贏得市場認可。可以說“質(zhì)量是企業(yè)的生命”。本文從電子產(chǎn)品研制生產(chǎn)的四大階段,剖析形成產(chǎn)品質(zhì)量的因素,分析控制產(chǎn)品質(zhì)量的要素。
新產(chǎn)品研發(fā)初期應(yīng)擬制研制任務(wù)書,據(jù)市場需求、產(chǎn)品行業(yè)發(fā)展等信息下達開發(fā)計劃;或應(yīng)顧客要求,簽訂新品開發(fā)技術(shù)協(xié)議。開發(fā)計劃或協(xié)議中應(yīng)明確產(chǎn)品需達到的功能性能質(zhì)量指標,以及可靠性、安全性、生產(chǎn)性、環(huán)境適應(yīng)性以及電磁兼容等要求,還有成本控制、研制周期、質(zhì)量控制、風(fēng)險控制等方面的要求。這是產(chǎn)品開發(fā)的指導(dǎo)性、約束性頂層文件,對產(chǎn)品的質(zhì)量提出總體要求。
明確開發(fā)計劃后,設(shè)計人員需收集相關(guān)信息,初步提出多套方案。開展方案論證,對新產(chǎn)品的用途、功能性能指標、質(zhì)量要求、同類產(chǎn)品硬件軟件方案對比、初步優(yōu)選方案、生產(chǎn)可行性、關(guān)鍵技術(shù)、外購?fù)鈪f(xié)件的保證、成本控制等進行充分論證等。形成的方案報告應(yīng)包含整機電路方案、結(jié)構(gòu)方案、軟件方案。方案需進行討論評審,評審由行業(yè)專家,以及單位研發(fā)部門、工藝部門、生產(chǎn)部門和質(zhì)量部門等相關(guān)人員參加把關(guān),必要時邀請顧客參加。確保方案可靠可行,技術(shù)領(lǐng)先,形成的產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良。評審應(yīng)包含以下要點:1)各方案的優(yōu)點和最終方案的選擇理由,軟件、硬件的設(shè)計要求;2)方案的先進性、適用性、可行性和經(jīng)濟性;3)性能指標滿足任務(wù)書的情況;4)可靠性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性和電磁兼容性;5)新技術(shù)的采用;6)關(guān)鍵技術(shù);7)設(shè)計的繼承性;8)軟件需求分析、設(shè)計。嚴謹、專業(yè)的方案評審是產(chǎn)品質(zhì)量的可靠保證。方案階段應(yīng)規(guī)避市場已有產(chǎn)品的缺陷、繼承成熟產(chǎn)品的優(yōu)點,采用的新技術(shù)要經(jīng)過驗證,在評審中應(yīng)能發(fā)現(xiàn)方案設(shè)計中的缺陷和不足。產(chǎn)品的質(zhì)量水平在方案階段就開始形成,到設(shè)計定型時,產(chǎn)品的固有的最高質(zhì)量水平已確定;后續(xù)的生產(chǎn)只能最大程度地控制質(zhì)量符合設(shè)計要求,而無法提升設(shè)計定型產(chǎn)品固有的質(zhì)量水平生產(chǎn)、檢驗再努力也改變不了產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的不足??梢哉f,產(chǎn)品質(zhì)量很大程度上是設(shè)計人員設(shè)計出來的。
方案確定,項目師提出電路、軟件以及結(jié)構(gòu)要求,相關(guān)設(shè)計師進行產(chǎn)品相關(guān)部分的詳細設(shè)計。
a)進行產(chǎn)品電路圖設(shè)計繪制;選擇最佳電路模塊組成總電路,繪制完成電路圖。完成電子元器件選型,這很重要,任何一個元器件型號選取不當,都會給產(chǎn)品質(zhì)量埋下隱患。選型時充分考慮器件參數(shù)冗余設(shè)計,依據(jù)元器件在產(chǎn)品中的工作情況,全面分析其所承受的電應(yīng)力、溫度應(yīng)力、濕熱應(yīng)力、振動應(yīng)力、安裝應(yīng)力、電磁環(huán)境應(yīng)力以及功耗等因素,選取所有參數(shù)都能充分滿足需求的元器件。依據(jù)電路圖設(shè)計繪制PCB,先期進行電路仿真,優(yōu)化PCB的設(shè)計。期間要貫徹PCB設(shè)計的注意事項,如各種地線的隔離、大功耗器件與其他器件的隔離、高頻電路部分的屏蔽等。
b)同步進行結(jié)構(gòu)圖設(shè)計繪制,完成結(jié)構(gòu)件的材料選型,結(jié)構(gòu)件的設(shè)計選型同樣要考慮冗余設(shè)計,考慮產(chǎn)品形成時,結(jié)構(gòu)件在產(chǎn)品中的安裝使用情況,分析其經(jīng)受的各種應(yīng)力,尤其要求關(guān)注其安裝應(yīng)力和振動應(yīng)力,選取合適的材料。涉及外觀、造型和標識內(nèi)容,要研究市場需求,反復(fù)比較優(yōu)化。
c)同時展開軟件設(shè)計。根據(jù)產(chǎn)品需具備的功能性能要求,進行系統(tǒng)需求分析,確定產(chǎn)品內(nèi)部需求和對外接口要求,建立軟件的體系結(jié)構(gòu);進行軟件單元設(shè)計,完成軟件單元的集成,進行軟件單元和集成測試,根據(jù)測試結(jié)果,完善軟件設(shè)計,再測試通過后,對軟件進行評審,落實評審意見。
在完成電路圖設(shè)計、PCB設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、軟件設(shè)計后,需經(jīng)過有豐富產(chǎn)品設(shè)計經(jīng)驗專家的校對、審核,提出修改意見。這環(huán)節(jié)不可忽視,專業(yè)的旁觀者往往看的更清楚,是幫助設(shè)計師消除錯誤、提高和優(yōu)化設(shè)計的良方。對有疑問的地方,應(yīng)進行充分比較討論。最后要進行詳細設(shè)計的評審,凝聚集體智慧,全面評估設(shè)計質(zhì)量,消除設(shè)計中隱含的短板。設(shè)計師落實評審專家意見,進一步完善提高設(shè)計,評審是高質(zhì)量產(chǎn)品的有力保障。形成原材料元器件清單,以及原材料元器件相應(yīng)的驗收標準,驗收標準應(yīng)正確、準確并具有良好的操作性。確保按標準驗收,能將不合格品拒之門外。
依據(jù)樣機詳細設(shè)計文件,制造PCB、結(jié)構(gòu)零件、采購?fù)赓徏?、協(xié)議件;同時編制指導(dǎo)生產(chǎn)、驗收的圖紙文件。對編制的文件組織專家評審,重點關(guān)注:技術(shù)文件是否準確、全面、具有可操作性。圖紙文件是最終生產(chǎn)制造出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的基本保障之一。樣機生產(chǎn)主要分為以下幾個過程:1)依據(jù)驗收標準對外購原材料、元器件以及定制件進行檢驗,只有檢驗合格的,才能入庫。對不合格品要采取糾正措施或報廢處理,落實糾正措施的再檢驗合格后方可入庫。2)依據(jù)零件圖紙文件,生產(chǎn)零件,進行檢驗,確保合格,才放行。3)依據(jù)工藝技術(shù)文件裝配元件板(安裝有電子元器件的PCB),生產(chǎn)組裝由若干零件組成的部件,對元件板進行測試和調(diào)試,對元件板和部件進行檢驗,確保所有部件合格后才能流入下一道工序,完成整機產(chǎn)品的裝配合攏。4)整機通電檢查燒寫軟件、調(diào)測。調(diào)試結(jié)束,依據(jù)技術(shù)標準,進行全面、系統(tǒng)的測試和試驗。5)質(zhì)量部門按照檢驗標準進行驗收,完成所有指標的測試,并進行規(guī)定項目的試驗。6)檢驗合格證后,進行樣機生產(chǎn)評審,逐一核對生產(chǎn)制造中,因操作人員、生產(chǎn)制造設(shè)備、原材料、元器件、零部件以及整機、生產(chǎn)環(huán)境、制造測試方法等因素造成的問題,問題應(yīng)歸零,措施需落實在文件中,確保后續(xù)生產(chǎn)中不會出現(xiàn)同樣的問題。
設(shè)計師應(yīng)全程跟蹤生產(chǎn)過程,分析出現(xiàn)的問題,提出改進措施。對較大的改動應(yīng)進行方案論證評審。如果電路、結(jié)構(gòu)有較大改動,應(yīng)重新生產(chǎn)樣機。樣機生產(chǎn)能充分檢驗設(shè)計圖紙文件的質(zhì)量水平,設(shè)樣機完成,計師應(yīng)完善設(shè)計文件,做到文件與實際生產(chǎn)一致,產(chǎn)品與文件圖紙一致。
大多電子產(chǎn)品電路構(gòu)成復(fù)雜,包含成千上萬的電子元器件。當不同元器件組合在一起構(gòu)成產(chǎn)品時,每一部產(chǎn)品上的元器件都有一定的與眾不同的特性。雖然有冗余設(shè)計,讓每一個元器件都滿足產(chǎn)品需求,但不可能考慮的很周全。通過增加樣本數(shù),也就是小批量試制,樣機數(shù)量較大時,隱藏的普遍性的問題基本會浮出水面。所以小批量生產(chǎn)是有效驗證設(shè)計、暴露問題的好辦法。
小批量試制對與產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)的文件、人員、設(shè)備、原材料、制造測試試驗方法、生產(chǎn)環(huán)境等進行全面考核,能基本反映出產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量的總體水平,也能全面暴露設(shè)計中隱含的缺陷和問題。
對小批量生產(chǎn)中暴露問題進行分析,提出改進措施,改動較大應(yīng)評審。改進設(shè)計后,產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)基本達到設(shè)計的最高要求。小批量試制產(chǎn)品100%合格后,應(yīng)供顧客使用,通過第三方使用驗證,對產(chǎn)品的功能性能以及質(zhì)量等進行顧客驗證,及時分析顧客反饋意見,必要時對產(chǎn)品按顧客要求改進,直到顧客滿意為止,同時將改進落實到設(shè)計文件中。最后進行小批量試制評審,評審專家應(yīng)包含顧客代表。落實糾正措施,各項問題歸零閉環(huán)。
與產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)的人、機、料、法、環(huán)及生產(chǎn)指導(dǎo)文件等經(jīng)過考核修正后,后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量將基本得到有效保證,可進行大批量生產(chǎn)。為保證大批量生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量,應(yīng)從以下幾方面進行質(zhì)量控制:
(1)文件控制:大批量生產(chǎn)應(yīng)確保指導(dǎo)生產(chǎn)的文件是唯一的、正確的、可操作的、經(jīng)過批準的。確需進行設(shè)計更改的文件,必須經(jīng)過評審,進行校對、審核、會簽和批準。文件是生產(chǎn)的綱領(lǐng),也是產(chǎn)品質(zhì)量的根本保證,未經(jīng)授權(quán),任何人不得隨意涂改。
(2)質(zhì)量控制點的設(shè)置:產(chǎn)品是經(jīng)過不同生產(chǎn)工序的加工形成的,不同生產(chǎn)工序?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量特性的形成有不同的影響,需在生產(chǎn)過程中設(shè)置工序檢驗點,控制產(chǎn)品的質(zhì)量,對形成產(chǎn)品質(zhì)量有較大影響的工序進行檢驗,尤其是產(chǎn)品特殊、關(guān)鍵特性形成的工序,必須設(shè)置檢驗點。對該工序生產(chǎn)的產(chǎn)品進行100%檢驗,以驗證本道工序所生產(chǎn)的產(chǎn)品是否符合文件的要求,防止不合格品流入下道工序??梢哉f檢驗是質(zhì)量管理的基礎(chǔ),沒有工序檢驗,復(fù)雜產(chǎn)品很難有優(yōu)良的質(zhì)量。工序檢驗人員應(yīng)熟悉本工序的文件,熟練使用本工序檢驗用儀器、儀表以及工裝等,對本工序形成的產(chǎn)品質(zhì)量特性完全了解,掌握不合格產(chǎn)品的特征屬性。發(fā)現(xiàn)不合格品,應(yīng)作出標識,并隔離,跟蹤對不合格品的處理,對采取糾正措施后的不合格品,要進行再次檢驗,合格后才能放行。
(3)最終產(chǎn)品檢驗:產(chǎn)品經(jīng)生產(chǎn)最后工序后,提交質(zhì)量部門驗收。最終檢驗點很關(guān)鍵,是保證交付顧客產(chǎn)品質(zhì)量合格的最后一道關(guān)卡,該檢驗點的檢驗人員應(yīng)非常熟悉產(chǎn)品整體性能指標以及質(zhì)量特征,對上游工序形成的產(chǎn)品質(zhì)量也應(yīng)有足夠的認識,能夠關(guān)注重點、難點,同時不放過文件規(guī)定的任何指標要求,能夠?qū)⒉缓细衿诽蕹鋈ィ_保交付顧客的產(chǎn)品是符合文件的、合格的產(chǎn)品。