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    質(zhì)量是分析儀器的生命線，可靠性是質(zhì)量問題的核心，可靠性是分析儀器的靈魂。但是，對(duì)于當(dāng)前的一些國(guó)產(chǎn)分析儀器來說，可靠性仍然是發(fā)展中的一大硬傷，這同時(shí)也成為國(guó)產(chǎn)分析儀器亟需解決的問題之一。

　　在今年4月份的科學(xué)儀器發(fā)展年會(huì)上，北京航空航天大學(xué)可靠性工程研究所孫宇鋒教授作了題為《怎樣提高科學(xué)儀器生產(chǎn)的可靠性》的報(bào)告，當(dāng)時(shí)演講臺(tái)下坐了很多國(guó)產(chǎn)分析儀器廠商的老總，會(huì)后，也有老總希望和孫宇鋒教授進(jìn)一步交流。可見，提高國(guó)產(chǎn)分析儀器的可靠性的需求之高。

　

北京航空航天大學(xué)可靠性工程研究所教授 孫宇鋒

　　“可靠性是設(shè)計(jì)、制造、管理出來的”

　　問：可靠性系統(tǒng)工程包括哪些方面與內(nèi)容呢?

　　孫宇鋒：可靠性系統(tǒng)工程包括的內(nèi)容非常多，可靠性是其中最重要的，也是產(chǎn)品質(zhì)量特性中的一個(gè)重要組成部分。現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)將質(zhì)量定義為滿足用戶需求的程度。全特性質(zhì)量概念中，質(zhì)量特性包括了兩方面，一是專門或?qū)I(yè)特性，如分析精度、能力等功能指標(biāo);二是通用質(zhì)量特性，保證功能持續(xù)有效的能力，具體又包含了可靠性、維修性、測(cè)試性、保障性、安全性環(huán)境適應(yīng)性等主要特性，所有這些特性都是可設(shè)計(jì)的，在產(chǎn)品方案階段就應(yīng)是設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)。

　　可靠性是設(shè)計(jì)、制造、管理出來的。其中管理比設(shè)計(jì)更重要，因?yàn)橹灰谠O(shè)計(jì)過程中認(rèn)真實(shí)施相關(guān)準(zhǔn)則就能發(fā)揮基本作用，但是往往在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中為什么要做、怎么做才能有效達(dá)到這一目標(biāo)，企業(yè)的技術(shù)和工程管理人員往往認(rèn)識(shí)并不深刻。

　　“可靠性工程技術(shù)在國(guó)內(nèi)分析儀器行業(yè)基本屬于空白”

　　問：在您的研究工作中，可靠性系統(tǒng)工程之前多用于哪些方領(lǐng)域?

　　孫宇鋒：我們研究所提供針對(duì)各類產(chǎn)品的可靠性問題的整套解決方案和相關(guān)技術(shù)方法，除航空航天外，還有通訊、高鐵、核電站、重型機(jī)械、電力電子行業(yè)等行業(yè)。目前絕大多數(shù)是還是航空航天領(lǐng)域的，其它行業(yè)的項(xiàng)目所占比例較少。許多大企業(yè)已開始重視可靠性工作，對(duì)我們專業(yè)需求很大。

　　Instrument：目前，可靠性系統(tǒng)工程在分析儀器行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀如何?

　　孫宇鋒：目前我們?cè)趪?guó)內(nèi)還未看到針對(duì)分析儀器行業(yè)的可靠性典型技術(shù)案例，可以說可靠性工程技術(shù)在國(guó)內(nèi)分析儀器行業(yè)基本屬于空白，還處于學(xué)習(xí)、認(rèn)識(shí)、嘗試應(yīng)用的階段。

　　“分析儀器高、精、尖的特性，要求重視可靠性研究”

　　問：分析儀器為何必須要開展可靠性系統(tǒng)工程研究呢?

　　孫宇鋒：分析儀器行業(yè)是一個(gè)技術(shù)密集、科技含量極高、結(jié)構(gòu)精密、組成復(fù)雜的行業(yè)。作為一種應(yīng)用遍及基礎(chǔ)研究到生產(chǎn)線的基礎(chǔ)性產(chǎn)品和技術(shù)，分析儀器行業(yè)對(duì)一個(gè)國(guó)家創(chuàng)新帶動(dòng)的新增價(jià)值很大。分析儀器新技術(shù)帶來的附加價(jià)值占全世界每年新增價(jià)值的70%~75%。

　　一方面是組成復(fù)雜、精密、技術(shù)含量高的產(chǎn)品，越容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，主要原因是小批量考核不充分;另一方面，由于技術(shù)附加價(jià)值高、成本昂貴、用途特殊，許多情況下不允許出現(xiàn)問題，否則后果嚴(yán)重。

　　因此對(duì)于分析儀器，從可靠性角度應(yīng)給與高度重視，要研究對(duì)這樣特點(diǎn)的產(chǎn)品，應(yīng)該采取什么設(shè)計(jì)手段來提高其可靠性水平。

　　對(duì)于分析儀器來說，可靠性與性能應(yīng)該放在同等重要位置，沒有可靠性，性能再高也沒有用。對(duì)于儀器廠商來說，有時(shí)候?qū)幵附档彤a(chǎn)品指標(biāo)，也應(yīng)保證產(chǎn)品的高可靠水平。

　　“可靠性問題已成為我國(guó)分析儀器產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展滯緩的一個(gè)關(guān)鍵因素”

　　問：國(guó)產(chǎn)分析儀器行業(yè)與國(guó)外相比，可靠性研究方面有哪些差距?

　　孫宇鋒：據(jù)了解，我國(guó)現(xiàn)有各類分析儀器企業(yè)6000多家，已經(jīng)形成門類品種比較齊全、具有一定技術(shù)基礎(chǔ)和生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)體系，并且每年以20%的增幅高速發(fā)展。但據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年進(jìn)口各類分析儀器總額接近我國(guó)分析儀器產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的50%。高檔、大型儀器設(shè)備幾乎全部依賴進(jìn)口，同時(shí)國(guó)外公司還占有國(guó)內(nèi)中檔產(chǎn)品以及許多關(guān)鍵零部件市場(chǎng)60%以上的份額。

　　面對(duì)這一現(xiàn)象，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為：我國(guó)分析儀器產(chǎn)品跟國(guó)外的差距并不在技術(shù)的先進(jìn)方面，而是在產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。國(guó)外產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，用戶使用放心。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品則穩(wěn)定性和可靠性都不夠，造成了業(yè)內(nèi)“產(chǎn)品叫好不叫座”的情況。

　　目前，穩(wěn)定性和可靠性問題已成為制約我國(guó)分析儀器產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的一個(gè)嚴(yán)重障礙，成為了產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展滯緩的一個(gè)關(guān)鍵因素。究其根本原因是行業(yè)內(nèi)從業(yè)人員對(duì)產(chǎn)品可靠性的重要性存在觀念和認(rèn)識(shí)不足的問題，長(zhǎng)期缺乏對(duì)確保產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù)的研究和應(yīng)用。

　　因此，盡快建立和形成我國(guó)分析儀器行業(yè)的可靠性工程技術(shù)體系，并盡快推廣應(yīng)用到全行業(yè)的企業(yè)中去，已成為了推進(jìn)我國(guó)分析儀器產(chǎn)業(yè)快速的迫切需求。

　　國(guó)產(chǎn)分析儀器的可靠性工作應(yīng)怎么做?

　　問：可靠性系統(tǒng)工程中哪些是國(guó)產(chǎn)分析儀器廠商最迫切要做的?

　　孫宇鋒：具體來說，儀器廠商可以從以下幾方面開展工作：

　　首先，產(chǎn)品質(zhì)量工作要以抓好可靠性工作為重點(diǎn)，應(yīng)在企業(yè)文化中構(gòu)建可靠性是產(chǎn)品核心要素的觀念，使企業(yè)管理者和技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到可靠性是保證產(chǎn)品有效的、重要的使能技術(shù)。應(yīng)該將可靠性指標(biāo)與產(chǎn)品性能指標(biāo)放在同等重要的地位加以重視，并真正落實(shí)在行動(dòng)和產(chǎn)品研發(fā)過程里。在產(chǎn)品研制初期應(yīng)建立可靠性工作系統(tǒng)，明確可靠性人員職責(zé)、將可靠性工作同步納入產(chǎn)品研制計(jì)劃，堅(jiān)持“預(yù)防為主、從源頭抓起、全過程管理”的可靠性工作原則。

　　其次，產(chǎn)品可靠性首先是設(shè)計(jì)出來的，因此應(yīng)提出對(duì)產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)要求，這是推動(dòng)設(shè)計(jì)人員開展可靠性工作的動(dòng)力，是開展可靠性設(shè)計(jì)工作的基本依據(jù)。

　　第三方面，在產(chǎn)品研制過程中主要抓可靠性設(shè)計(jì)及其過程質(zhì)量過程，必須采取一系列工程技術(shù)(包括了可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、分配、預(yù)計(jì)、FMEA、FTA等內(nèi)容)來完成可靠性設(shè)計(jì)分析工作，并且應(yīng)確保能夠按照規(guī)范化的技術(shù)途徑來實(shí)施。

　　另一方面，企業(yè)還要做好可靠性試驗(yàn)與驗(yàn)證工作。通過可靠性試驗(yàn)不僅能夠發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品潛在缺陷，為設(shè)計(jì)改進(jìn)提供依據(jù)，還能為驗(yàn)證是否達(dá)到規(guī)定可靠性水平提供證據(jù)。

　　最后一點(diǎn)，企業(yè)還必須要重視元器件、原材料的質(zhì)量管理工作，加強(qiáng)制造過程的質(zhì)量控制，落實(shí)各類產(chǎn)品質(zhì)量問題的歸零工作。

　　簡(jiǎn)而言之就是引入管理、開展設(shè)計(jì)、實(shí)施監(jiān)控、加強(qiáng)考核。從技術(shù)角度看，可靠性工程技術(shù)是一類具有普遍適用性的專業(yè)工程技術(shù)，并不高深，不是只有大的工程項(xiàng)目才能應(yīng)用。因此以目前國(guó)內(nèi)分析儀器行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，應(yīng)用可靠性技術(shù)是完全沒有問題的。

　　企業(yè)可靠性工作能不能做好，我國(guó)可靠性工程技術(shù)的奠基人楊為民教授的話最具代表性：“老板重視了，可靠性工作才能做起來”，分析儀器企業(yè)也是一樣。

　　“可靠性系統(tǒng)工程技術(shù)的全面應(yīng)用，只會(huì)降低產(chǎn)品全壽命周期的成本”

　　問：可靠性系統(tǒng)工程應(yīng)用于分析儀器，必然會(huì)增加儀器的制造成本，而目前大部分國(guó)產(chǎn)分析儀器的利潤(rùn)空間都不大，您是否算過成本與效益之間的“經(jīng)濟(jì)賬”?這是否會(huì)制約國(guó)產(chǎn)分析儀器廠商對(duì)此的投入?

　　孫宇鋒：這就要正確認(rèn)識(shí)成本這一概念的內(nèi)涵。

　　從廠家角度看，應(yīng)用可靠性技術(shù)相當(dāng)于將產(chǎn)品售后服務(wù)成本的一部分投入到了研發(fā)中，越早應(yīng)用投入就越少，效益就越大。雖然研制成本有所增加，導(dǎo)致產(chǎn)品售價(jià)上升，但維修成本(保質(zhì)期內(nèi))大大下降。從產(chǎn)品整個(gè)壽命周期看，可靠性工程技術(shù)會(huì)顯著降低產(chǎn)品的壽命成本。

　　從用戶角度看，分析儀器的購(gòu)買成本較高，但如果不注意可靠性問題，其后期的維護(hù)和維修成本可能是驚人的，越是昂貴的產(chǎn)品，其維護(hù)成本越高，因此買高可靠產(chǎn)品，從整個(gè)使用期看也是省錢的。

 

　　附錄：孫宇鋒教授簡(jiǎn)介

　　1990年本科畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)工程系統(tǒng)工程系可靠性工程專業(yè)，2000年畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)飛行器設(shè)計(jì)專業(yè)，獲工學(xué)博士學(xué)位。

　　現(xiàn)任北京航空航天大學(xué)可靠性與系統(tǒng)工程學(xué)院系統(tǒng)安全與可靠性工程系主任，教授。主要從事可靠性設(shè)計(jì)分析、系統(tǒng)性能和可靠性綜合設(shè)計(jì)與仿真、電子產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)分析與仿真、裝備可靠性維修性保障性論證與仿真、可靠性信息處理與評(píng)估等方向的研究工作。

　　近年來先后主持或參與973、預(yù)研、基礎(chǔ)科研、技術(shù)基礎(chǔ)等各類課題20余項(xiàng)，先后發(fā)表各類學(xué)術(shù)論文50余篇，合作出版著作2部，軟件著作版權(quán)3項(xiàng)，專利2項(xiàng)。先后獲得部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1次、二等獎(jiǎng)5次，三等獎(jiǎng)2次。