电子元器件可靠性管理概要

7.3.1 可靠性管理的保证职能

由于产品的可靠性与产品研制、生产、使用直至报废的全寿命周期的各个工作环节都有密切关系，任何环节的工作失误或考虑不周全，都会影响到产品的可靠性。通过计划、组织、协调、控制好全寿命周期内各个环节的可靠性工作，以保证产品达到预定的可靠性指标，是可靠性管理的职能。
1．管理的职能
管理的过程，就是应用人类行为科学理论来计划、组织、调配、领导和控制人类行为的过程。
计划就是根据预定要达到的可靠性目标，确定总体策略、方针、程序及所需资源，通过组织、调配以及如何控制质量等，使应该做的各项工作、预期达到的进度、工作程序、资源分配和经费预算等都能得到落实。
    组织的管理职能主要是根据目标和任务，划分工作小组和单元，并将这些组的活动有机地连成工作网络，明确各组的职责及其相互的工作关系和协调程序，使各组清楚地知道自己的责任和权限。
调配主要是指工作人员的调配。人是完成工作任务、达到预定目标最重要的因素。调配的目的就是使不同类型的人参加不同类型的工作岗位，以求取得最佳的工作效果。调配的主要工作内容是：
（1）合理安置人员，负责完成各项工作任务；
（2）通过培训，不断提高工作人员技能与素质；
（3）对工作人员的表现定期进行评价，发现工作安排不合适的应及时进行调整。
    领导的管理职能就是要依据现有资源、程序、方针，通过组织和计划，把本部门的各项活动变成实现预定目标的动力，充分激发工作人员的工作热情。领导可以应用命令、指令、指示、解释、说服、鼓励、鼓动、奖励、惩罚等多种方式和手段，来营造良好的、愉快的工作气氛，最大限度地发挥人员的工作积极性。
控制是指对各项工作任务的完成情况不断进行检查，并与预定的要求进行比较。若有偏差就要采取纠正措施，进行控制。要控制，就首先要对完成各项工作所制定的工作标准，明确控制参数或项目，制定验收标准或容许偏差范围。最有效的控制是激励工作人员能自觉根据工作标准和控制要求进行自我控制，这将比来自外部的各种控制更有效。
2．可靠性管理的特点
以上管理活动的五项内容是互相、互相渗透、相辅相成的。可靠性管理在五项活动内容中具有的特点是，更突出了它的综合性、时间性和统计性。
（1）综合性：它不是单纯从一个方面来衡量产品的优劣，而是从整体上是否完成了预期的功能来衡量。其中，任何一项功能指标的降低，都会直接影响产品的可靠性。
（2）时间性：可靠性所描述的产品质量，不是指出厂时产品的优劣程度，而是指产品在规定的整个寿命周期内产品整体性能的优劣程度。它是指随着时间的推移，在规定的环境条件和工作条件下，能否保持规定功能的能力。
（3）统计性：衡量产品可靠性的高低，不能像测定技术性能参数那样，靠使用仪表来测定，而是要通过大量的数据统计积累，再经过数据处理，才能得出具有一定规律性的数据。积累的数据越多，其统计结果的可信度越高，越接近实际情况。
    从具体的单位管理角度，可靠性管理可以分为可靠性组织管理和可靠性技术管理，二者的项目、内容、目的和工作要求各不相同。也可以从产品全寿命周期的各个阶段来划分，提出各阶段的可靠性工作内容、程序和要求。下面我们将分别介绍可靠性组织管理与技术管理。

7.3.2 可靠性组织管理

为加强可靠性工作，使可靠性管理具有权威性和相对独立性，生产厂（所）应设立可靠性职能机构，负责可靠性工作的归口管理。这一机构可以独立设置，也可明确归口于质量管理部门。可靠性管理部门应具有明确的职责、权限，并与质量管理部门一起行使质量的否决权。
应设置产品的可靠性主管师，对产品可靠性是否满足合同要求负直接责任。可靠性管理部门不是要包揽一切可靠性工作，也不应该（也不可能）包揽一切可靠性工作，而是起到一个组织、审查、监督、协调、指导和服务的作用。只有把可靠性工作纳入产品研制（生产）的正常的技术计划渠道，在进行每一项技术工作的同时，权衡性能与可靠性，才能把高可靠性“注入”到产品中去，才能最终达到性能、可靠性、进度、经费的综合最佳效果。

7.3.3 可靠性技术管理

    在产品研制（生产）过程中，技术工作与管理工作常常是交替的，互相渗透的。这里提到的可靠性技术管理，是从管理的角度来描述可靠性技术工作，而不是叙述技术工作本身。可靠性技术管理工作包括可靠性工作计划管理、可靠性标准化管理、可靠性设计管理、生产过程的可靠性管理、可靠性试验管理、失效分析管理、可靠性信息管理、可靠性教育管理等。
    1．可靠性工作计划
可靠性工作计划是可靠性保证管理的核心，是组织可靠性技术活动和管理活动的具体实施方案。计划将根据可靠性保证大纲确定的要求和工作项目，进行分解和分配，以保证可靠性各项工作得到全面落实。在计划中还应包括对可靠性工作计划进行监控的内容，设立必要的评审点，进行跟踪管理。
2. 可靠性标准化管理
根据产品可靠性要求等级，可选用国家军用标准、国际IEC标准、国家标准等做为生产制造依据的标准。可靠性标准是依据科学，经过长期工程实践和试验验证的可靠性管理与技术经验的总结。贯彻执行标准是减少可靠性投资，提高产品可靠性起点，缩短可靠性增长周期的重要途径。在产品的整个生产过程中，都能严格按照可靠性标准来执行，是保证产品可靠性的最佳方法。
可靠性标准化管理主要从标准的制订（选定）、贯彻执行、监督检查三个环节进行。必须组织有关人员认真学习标准，宣传贯彻标准，订立确保按照标准执行的监督检查制度。
3．可靠性设计管理
可靠性设计是保证电子产品固有可靠性的首要环节。可靠性设计必将贯穿于产品设计的各个方面和全过程。可靠性设计实施过程必须与可靠性管理紧密结合。以集成电路为例，要做好可靠性设计应按照规定的可靠性设计程序实施。首先，在确定产品可靠性设计指标后，要进行对指标的必要性、可行性、科学性、先进性和经济性等论证；然后，制定可靠性设计方案，并对该方案进行论证；在进行线路、版图、工艺、封装结构等可靠性设计的同时，要进行可靠性评价的设计，以便在研制过程中，用可靠性评价电路通过快速评价试验，对各项可靠性设计进行可靠性评价，为样品的可靠性设计评审提供依据；根据评审意见改进可靠性设计，实现产品的可靠性增长；反复这一过程，直到满足可靠性指标要求为止；最后，通过最终可靠性设计评审，达到设计定型。可靠性设计管理到此结束。
4. 生产过程的可靠性管理
生产过程的可靠性管理是指从原材料入厂到形成最终产品出厂的整个制造过程的可靠性保证管理。这是保证实现产品可靠性的关键。通过制定有关的质量控制和可靠性管理，最大限度地排除和控制各种不可靠因素，最大限度地保证实现设计的固有可靠性。
    （1）原材料管理：应确保所有的原材料和零部件符合相应的规范和质量标准。对上线的材料和零部件都要经过严格的检验，做到不合格的材料和零部件绝不投入生产。
    （2）生产设备、仪表管理：所有的生产设备、测量仪表、工装模具和计量器具等，都应经常处于正常的工作状态，并保持在规定精度内。应制订和执行维护保养、定期检定制度。对生产与检验共用的设备、仪表应执行检验前的精度验证程序。
    （3）文件管理：对生产的各种文件，包括设计文件、工艺文件和质量管理文件等，都必须是现行有效的，做到正确、完整、协调、统一、清晰。文实要相符，实施严格的技术状态管理。
    （4）人员管理：对生产线上的所有操作人员和检验人员都要定期进行专业技术、质量和可靠性知识的培训教育。新上岗人员要进行上岗前的培训教育，经考核合格后持证上岗。
    （5）生产环境管理：生产环境应符合技术文件规定的温度、湿度、清洁度、噪声电磁环境及其它规定要求，按期检测。
    （6）质量检验管理：严格执行质量检验制度。生产线应设立质量检测点即时监控工序质量，特别要加强对特种工艺工序和关键工序的质量检验管理。特种工艺工序是指难以评定其质量特性的工序，如不易测量或不能经济地测量产品质量特性的工序，或检验和试验不能充分验证其结果的工序。关键工序是指对产品质量起决定性作用的工序，如一些关键特性或重要特性形成的工序，质量不稳定、重复故障多、生产中易产生不合格品的工序等。对这些工序应编制特种工序明细表，绘制特种工序管理点流程图。编制特种工序控制卡，规定明确的控制特性和解决主要影响因素的控制方法，规定检测手段、检测方法和检测周期，规定定时收集控制要素和控制特性的有关图表。对管理图表中出现的不正常现象应及时进行分析，找出原因，及时采取纠错措施，保证工序质量始终处于受控状态。应尽量利用计算机技术来加强质量管理，以提高质量检验效率和准确性。
5. 可靠性信息管理
不管行使何种管理职能都离不开信息。信息是整个人类行为的基础，进行管理活动的基础。良好的可靠性信息管理工作，可以及时向设计部门、制造部门、试验部门、管理部门以及产品的使用部门提供高质量的信息，从而减少大量的重复性劳动，缩短并提高产品可靠性的进程和水平。所以，要求每个管理人员都必须能熟练地运用图示、文字，特别是计算机技术等方式来交流各种信息，以发挥各种信息的作用。
可靠性信息管理工作主要包括可靠性信息的收集、加工和传递。这项管理工作首先要保证信息达到准确性和完整性，应制定具体的管理要求的措施。
（1）信息收集工作：应分别对产品研制、生产检验、试验、失效分析的各种记录中所包含的有关可靠性信息，分门别类地收集，并制定定期归档的管理制度。
（2）信息加工工作：信息加工工作在可靠性信息管理中是十分重要的环节。可靠性信息只有经过合理的加工，才能最有效地发挥其作用和体现它的价值。要定期对各类可靠性信息进行综合统计处理，并进行分类汇编成册和存档。
    （3）信息传递是：信息传递是为了最有效地使用信息。所以，信息传递渠道的畅通是充分发挥可靠性信息的必要条件。全国有可靠性信息网，要定期向国家网交换信息，并制定定期分发可靠性信息或发布可靠性信息的制度，向各类人员提供可靠性信息服务。

7.3.4 可靠性教育管理

在生产手段（硬件和软件）基本具备的情况下，生产人员的可靠性素质是产品可靠性的决定因素。可靠性素质应包括两个方面，即可靠性意识、可靠性管理及与技术水平。可靠性教育是人员可靠性素质提高的重要手段。可靠性教育管理主要是通过可靠性教育计划管理和计划的实施管理来实现的。
对于不同层次的人员，如操作人员、技术人员和管理人员，一定要结合他们的工作情况和接受水平，制定不同的可靠性教学内容和教育计划。
在教育计划实施管理中，主要是选好师资、教材和坚持必要的考试制度。

7.3.5 质量与可靠性认证

质量与可靠性认证制度

质量与可靠性认证是指第三方依据有关标准、规范或规范性文件，按程序对产品、过程或服务的质量与可靠性进行检查。若符合规定的要求，即可发给书面保证（合格证书）。第三方是指国家指定或国际上承认的认证机构。我国已有中国电子元器件认证委员会，中国电工电子产品安全认证委员会、中国新时代质量体系认证中心和军用电子元器件认证委员会等认证机构。中国电子元器件认证委员会和中国电工电子产品安全认证委员会经国际认证机构审查，已分别被批准为IECQ全权国和IECEE全权国。这种认证制度可用于产品质量认证，也可用于产品体系认证。
    质量体系认证是指依据指定的质量管理和质量保证标准，对生产厂是否具有该技术标准生产产品的质量保证能力进行检查。若能符合规定要求发给质量体系认证证书，并进行事后的监督检查。我国军方为了确保承制军用电子元器件产品的单位和生产线具有规定的质量保证能力，成立了中国新时代质量体系认证中心，明确指出直接采用ISO9000（GB/T19000）系列标准作为军用电子元器件质量体系认证依据的标准，与国际标准完全接轨。
2．认证程序
认证的基本程序是：提出申请、审查评定、合格发证和监督检查。审查合格后，申请单位仍需接受认证机构的监督检查，以确保质量保证体系得以维持。
(1)提出申请
申请方应依据认证机构要求，填写申请文件，提供所需的附件，向认证机构提出申请。所需附件是指说明申请方质量体系状况的各种文件，一般包括：①覆盖所申请认证质量体系手册；②申请认证质量体系所覆盖的产品名录；③申请方的基本情况，如申请方性质和经营状况，主要产品及生产特点，人员、生产设施和装备、验证手段状况，以及其他可以说明申请方质量保证能力的业绩。
(2)文件审查
检查、评定、认证机构对申请方提出的申请文件经过审查，若符合规定的申请要求，即发出接受申请通知书。开始对申请方进行检查和评定。其基本任务是对申请文件进行详细审查，对申请方现场进行检查和评定，最后提出认证检查报告。进行的方式可按国际标准化组织（ISO）编写的“认证的系列与实践”（1980）。该书归纳了八种认证模式：
    第一种：产品鉴定试验。按照规定的鉴定试验方法对产品的样品进行试验，以证明样品符合标准或技术规范的要求；
    第二种：产品鉴定试验加认证后监督－市场抽样检验。这是一种带有监督措施的认证模式。监督的办法是从市场购买样品的随机抽样进行检验，以证明认证产品的质量持续符合标准或技术规范的；
    第三种：产品鉴定试验加认证后监督－供方抽样检验，这种模式与第二种类似，只是监督方式不同，是从供方发货前产品中随机抽样进行检验；
    第四种：产品鉴定试验加认证后监督－市场和供方（即申请方）抽样检验。这种模式是第二、第三两种认证模式的综合；
第五种：：产品鉴定试验加供方（申请方）质量体系评定，再加认证后监督－质量体系复查加供方（申请方）和市场抽样检验。这种认证模式的特点是增加了产品供方（申请方）质量体系的检查和评定，以及在批准认证后的监督措施中增加了对供方（申请方）质量体系的复查；
第六种：供方（申请方）质量体系评定。这种认证模式是对供方（申请方）按所要求的标准生产产品的质量保证能力进行检查和评定；
第七种：批检。根据规定的抽样方案，对一批产品进行抽样检验，并对该批产品是否符合标准或技术规范做出评定；
    第八种：百分之百检验。对生产的每件产品在出厂前都要依据标准经认可的独立检验机构进行检验。
以上八种认证模式所认证的对象和认证检验，评定方式都有差异，所提供的信任制度也有所不同，其具体对比分析见表7.1。
根据不同的认证模式，应采取不同的检查、评定方法。属于产品认证模式为主的，应重点对产品进行检查、评定；属于质量体系为主的，应重点对生产线质量体系检查、评定。
（3）合格发证
根据认证机构对检查组提出的检查报告进行全面审查。经过审查，若批准通过认证，则认证机构予以注册，并颁发注册证书。获准认证的单位，可以利用认证机构的注册证书及准予使用的注册标志作广告宣传，表明本单位具有的质量信誉。
（4）获准认证后的监督管理
获准认证合格的单位，一般有效期为三年。在此期间，仍应接受认证机构的监督管理。认证机构对认证合格单位的维持情况进行定期或不定期监督性现场检查。若发现不符合认证要求的情况，根据情况严重程度可采取认证暂停、认证撤销等措施。
    若认证有效期满要求继续延长，可向认证机构提出延长认证有效期的申请。获准程序原则上与初次认证相同，但由于连续性监督的因素，实际的认证过程将会大为简化。
表7.1   八种认证制度的对比分析

认证类型	认证对象	认证的方式					特点
		认证资格条件		认证后监督
		产品鉴定试验	质量体系评定	市场抽样	工厂抽样	质量体系复查
一	产品	√					·主要用于证实产品设计符合规范的要求，不证明以后生产的同样产品符合标准 ·仅颁发合格证书，不使用认证标志 ·提供的产品质量信任程度较低
二	产品	√	<, /TD>	√			·证实生产的产品持续符合标准 ·使用产品认证标志 ·提供的产品质量信任程度较高
三	产品	√			√
四	产品	√		√	√
五	产品	√	√	√	√	√	·证实生产的产品持续符合标准 ·使用产品认证标志 ·提供的产品质量信任程度高
六	质量体系		√			√	·证实生产厂具有按既定规范要求提供产品的质量保证能力 ·注册公布，颁发合格证书，不使用产品认证标志
七	产品	√					·仅证实某特定一批产品符合标准 ·提供的产品质量信任程度很高
八	产品	√			√		·证实每一件产品均符合标准认证费用很高 ·提供的产品质量信任程度最高

7.3.6 GB/T19000－ISO9000系列标准

    1.GB/T19000－ISO9000系列标准的制定
GB/T19000是我国制定的国家标准，ISO9000是国际标准化组织（ISO）质量管理和质量保证技术委员会（ISO/TC176）制定的国际标准，二者是等同采用的关系。这一系列标准的全称是质量管理和质量保证系列标准。国际标准化组织于1986年6月15日正式发布了ISO8402《质量－术语》标准，1987年3月正式发布了ISO9000～9004系列标准：
ISO8402－1986   质量－术语
    ISO9000－1987   质量管理和质量保证标准－选择和使用指南
    ISO9001－1987   质量体系－设计/开发、生产、安装和服务的质量保证模式
    ISO9002－1987   质量体系－生产和安装的质量保证模式
    ISO9003－1987   质量体系－最终检验和试验的质量保证模式
    ISO9004－1987   质量管理和质量体系要素－指南
这一系列标准是国际标准化组织质量管理和质量保证委员会经过10年的努力，总结了各国质量管理和质量保证的经验而制定的。它使世界上主要工业发达国家的质量管理和质量保证的概念、原则、方法和程序都能统一在国际标准的基础上。现在已有六十多个国家采用了这一系列标准。这标准标志着质量管理和质量保证已走向科学化、规范化、程序化和标准化的新高度。
我国在1992年5月召开的“全国质量工作会议”上决定等同采用ISO9000系列标准，把原来等效采用ISO9000系列标准的GB/T10300－88修订为当今的GB/T19000－94。
    2．GB/T19000－ISO9000标准简介

GB/T19000.1－ISO9000.1质量管理和质量保证标准－选择和试验指南

该标准可以看作是一个指导性标准，起着牵头的作用。它阐明了质量管理和质量保证五个关键术语的概念及其概念之间的相互关系，这五个关键术语是质量方针、质量管理、质量体系、质量控制和质量保证；阐述了一个组织应力求达到的质量目标以及质量体系环境的特点和质量体系标准的类型；规定了质量体系标准的应用范围以及三种质量保证模式选择的程序和选择的因素；规定了证实和文件应包括的内容以及供需双方在签定合同前应作的准备。

GB/T19001－ISO9001质量体系－设计、开发、生产、安装和服务的质量保证模式

该标准阐述了从产品设计/开发、生产、安装至售后服务全过程的质量体系要求。它要求供方提供其质量体系具有从合同评审、设计直到售后服务都能进行严格控制能力的充足证据，以保证在全过程的各个阶段符合规定的要求，防止从设计到服务的所有阶段出现不合格。
该标准特别强调对设计质量的控制。设计是保证产品质量达到规定要求的关键，只有保证设计质量符合设计要求，才能通过对生产过程以及其它环节的严格控制，来保证提供符合规定质量要求的产品。因此，标准提出要对整个设计过程制定严格的控制和验证程序。

GB/T19002－ISO9002 质量体系－生产和安装的质量保证模式

该标准阐明了从采购开始直至产品交付的生产过程的质量体系要求。它要求供方提供质量体系具有对生产过程进行严格控制能力的充分证据，以保证在生产和安装阶段能符合规定的要求。它强调预防为主，要求把对生产过程的控制和对产品质量的最终检验相结合。要求采取必要措施，防止生产和安装过程中出现不合格和避免不合格的重复出现。与GB/T19001－ISO9001相比，除没有设计控制和售后服务两个体系要素外，其余内容基本相同。

GB/T19003－ISO9003质量体系－最终检验和试验的质量标准模式

该标准阐明了产品最终检验至成品交付的成品检验和试验的质量体系要求。它要求供方提供该质量体系具有对产品最终检验和试验进行严格控制能力的充足证据，以保证在最终检验和试验阶段符合规定的质量要求，严格控制产品不合格品的出现。该标准特别强调产品的检验把关，要求供方建立一套完善而有效的检验系统，其中包括对从事检验的人员、程序和设备都要进行严格控制。它与前两个标准相比，无论在体系要素的数量，还是对每个要素所包含的内容，都要少一些。

GB/T19004－ISO9004 质量管理和质量体系要素－指南

该指南从企业质量管理的需要出发，阐明了质量体系的原则，提出了企业建立质量体系一般应包含的基本要素。它对各基本要素的含义、目标、要素间的接口，各项活动的内容、要求、方法、人员，所要求的文件、记录等都作了明确的规定。该标准从组织结构、责任、程序、过程和资源等方面，对产品质量形成各个阶段影响质量的有关技术、管理和操作者等因素的控制，提供了全面的指导。为了满足顾客的需要、保护企业的利益，提出企业应建立并实施一个有效的质量体系。一个完善的质量体系是在考虑风险成本和效益的基础上谋求质量最佳化以及对质量加以控制的过程中形成的。这是一个很重要的管理手段。