国产分析仪器的可靠性研究刻不容缓
发布人：admin来源：本站原创时间：2013年12月12日
在今年4月份的科学仪器发展年会上，北京航空航天大学可靠性工程研究所孙宇锋教授作了题为《怎样提高科学仪器生产的可靠性》的报告，当时演讲台下坐了很多国产分析仪器厂商的老总，会后，也有老总希望和孙宇锋教授进一步交流。可见，提高国产分析仪器的可靠性的需求之高。
北京航空航天大学可靠性工程研究所教授 孙宇锋
“可靠性是设计、制造、管理出来的”
问：可靠性系统工程包括哪些方面与内容呢?
孙宇锋：可靠性系统工程包括的内容非常多，可靠性是其中最重要的，也是产品质量特性中的一个重要组成部分。现代产品设计将质量定义为满足用户需求的程度。全特性质量概念中，质量特性包括了两方面，一是专门或专业特性，如分析精度、能力等功能指标;二是通用质量特性，保证功能持续有效的能力，具体又包含了可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性环境适应性等主要特性，所有这些特性都是可设计的，在产品方案阶段就应是设计的核心目标。
可靠性是设计、制造、管理出来的。其中管理比设计更重要，因为只要在设计过程中认真实施相关准则就能发挥基本作用，但是往往在产品设计中为什么要做、怎么做才能有效达到这一目标，企业的技术和工程管理人员往往认识并不深刻。
“可靠性工程技术在国内分析仪器行业基本属于空白”
问：在您的研究工作中，可靠性系统工程之前多用于哪些方领域?
孙宇锋：我们研究所提供针对各类产品的可靠性问题的整套解决方案和相关技术方法，除航空航天外，还有通讯、高铁、核电站、重型机械、电力电子行业等行业。目前绝大多数是还是航空航天领域的，其它行业的项目所占比例较少。许多大企业已开始重视可靠性工作，对我们专业需求很大。
Instrument：目前，可靠性系统工程在分析仪器行业的应用现状如何?
孙宇锋：目前我们在国内还未看到针对分析仪器行业的可靠性典型技术案例，可以说可靠性工程技术在国内分析仪器行业基本属于空白，还处于学习、认识、尝试应用的阶段。
“分析仪器高、精、尖的特性，要求重视可靠性研究”
问：分析仪器为何必须要开展可靠性系统工程研究呢?
孙宇锋：分析仪器行业是一个技术密集、科技含量极高、结构精密、组成复杂的行业。作为一种应用遍及基础研究到生产线的基础性产品和技术，分析仪器行业对一个国家创新带动的新增价值很大。分析仪器新技术带来的附加价值占全世界每年新增价值的70%~75%。
一方面是组成复杂、精密、技术含量高的产品，越容易出现质量问题，主要原因是小批量考核不充分;另一方面，由于技术附加价值高、成本昂贵、用途特殊，许多情况下不允许出现问题，否则后果严重。
因此对于分析仪器，从可靠性角度应给与高度重视，要研究对这样特点的产品，应该采取什么设计手段来提高其可靠性水平。
对于分析仪器来说，可靠性与性能应该放在同等重要位置，没有可靠性，性能再高也没有用。对于仪器厂商来说，有时候宁愿降低产品指标，也应保证产品的高可靠水平。
“可靠性问题已成为我国分析仪器产业化进展滞缓的一个关键因素”
问：国产分析仪器行业与国外相比，可靠性研究方面有哪些差距?
孙宇锋：据了解，我国现有各类分析仪器企业6000多家，已经形成门类品种比较齐全、具有一定技术基础和生产规模的产业体系，并且每年以20%的增幅高速发展。但据海关统计，我国每年进口各类分析仪器总额接近我国分析仪器产业总产值的50%。高档、大型仪器设备几乎全部依赖进口，同时国外公司还占有国内中档产品以及许多关键零部件市场60%以上的份额。
面对这一现象，业内人士普遍认为：我国分析仪器产品跟国外的差距并不在技术的先进方面，而是在产品的稳定性和可靠性。国外产品质量稳定，用户使用放心。国内产品则稳定性和可靠性都不够，造成了业内“产品叫好不叫座”的情况。
目前，稳定性和可靠性问题已成为制约我国分析仪器产业创新发展的一个严重障碍，成为了产业化进展滞缓的一个关键因素。究其根本原因是行业内从业人员对产品可靠性的重要性存在观念和认识不足的问题，长期缺乏对确保产品质量的可靠性设计分析技术的研究和应用。
因此，尽快建立和形成我国分析仪器行业的可靠性工程技术体系，并尽快推广应用到全行业的企业中去，已成为了推进我国分析仪器产业快速的迫切需求。
国产分析仪器的可靠性工作应怎么做?
问：可靠性系统工程中哪些是国产分析仪器厂商最迫切要做的?
孙宇锋：具体来说，仪器厂商可以从以下几方面开展工作：
首先，产品质量工作要以抓好可靠性工作为重点，应在企业文化中构建可靠性是产品核心要素的观念，使企业管理者和技术人员认识到可靠性是保证产品有效的、重要的使能技术。应该将可靠性指标与产品性能指标放在同等重要的地位加以重视，并真正落实在行动和产品研发过程里。在产品研制初期应建立可靠性工作系统，明确可靠性人员职责、将可靠性工作同步纳入产品研制计划，坚持“预防为主、从源头抓起、全过程管理”的可靠性工作原则。
其次，产品可靠性首先是设计出来的，因此应提出对产品的可靠性指标要求，这是推动设计人员开展可靠性工作的动力，是开展可靠性设计工作的基本依据。
第三方面，在产品研制过程中主要抓可靠性设计及其过程质量过程，必须采取一系列工程技术(包括了可靠性设计准则、分配、预计、FMEA、FTA等内容)来完成可靠性设计分析工作，并且应确保能够按照规范化的技术途径来实施。
另一方面，企业还要做好可靠性试验与验证工作。通过可靠性试验不仅能够发现产品潜在缺陷，为设计改进提供依据，还能为验证是否达到规定可靠性水平提供证据。
最后一点，企业还必须要重视元器件、原材料的质量管理工作，加强制造过程的质量控制，落实各类产品质量问题的归零工作。
简而言之就是引入管理、开展设计、实施监控、加强考核。从技术角度看，可靠性工程技术是一类具有普遍适用性的专业工程技术，并不高深，不是只有大的工程项目才能应用。因此以目前国内分析仪器行业的发展现状，应用可靠性技术是完全没有问题的。
企业可靠性工作能不能做好，我国可靠性工程技术的奠基人杨为民教授的话最具代表性：“老板重视了，可靠性工作才能做起来”，分析仪器企业也是一样。
“可靠性系统工程技术的全面应用，只会降低产品全寿命周期的成本”
问：可靠性系统工程应用于分析仪器，必然会增加仪器的制造成本，而目前大部分国产分析仪器的利润空间都不大，您是否算过成本与效益之间的“经济账”?这是否会制约国产分析仪器厂商对此的投入?
孙宇锋：这就要正确认识成本这一概念的内涵。
从厂家角度看，应用可靠性技术相当于将产品售后服务成本的一部分投入到了研发中，越早应用投入就越少，效益就越大。虽然研制成本有所增加，导致产品售价上升，但维修成本(保质期内)大大下降。从产品整个寿命周期看，可靠性工程技术会显著降低产品的寿命成本。
从用户角度看，分析仪器的购买成本较高，但如果不注意可靠性问题，其后期的维护和维修成本可能是惊人的，越是昂贵的产品，其维护成本越高，因此买高可靠产品，从整个使用期看也是省钱的。
附录：孙宇锋教授简介
1990年本科毕业于北京航空航天大学工程系统工程系可靠性工程专业，2000年毕业于北京航空航天大学飞行器设计专业，获工学博士学位。
现任北京航空航天大学可靠性与系统工程学院系统安全与可靠性工程系主任，教授。主要从事可靠性设计分析、系统性能和可靠性综合设计与仿真、电子产品可靠性设计分析与仿真、装备可靠性维修性保障性论证与仿真、可靠性信息处理与评估等方向的研究工作。
近年来先后主持或参与973、预研、基础科研、技术基础等各类课题20余项，先后发表各类学术论文50余篇，合作出版著作2部，软件著作版权3项，专利2项。先后获得部级科技进步一等奖1次、二等奖5次，三等奖2次。
