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精诚所至 金石为开——浅谈通信产品的可靠性保证

/张欢军

可靠性即产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力,是衡量产品质量的要素之一。H3C在该领域经过多年的实践和积累,教训很多收获更多。本文就通信产品硬件工程类的可靠性保证作简要探讨,让读者对H3C产品的可靠性保证有个初步了解。

随着互联网的普及,网络正成为人们工作和生活越来越重要的组成部分。就像电话一样,人们希望网络也能“想用就用”,可靠性的专业术语就是“可用度高”。建立高可用网络,除了减少设备宕机时恢复时间外,还有一个重要的方法就是提高设备的可靠性。

    如何提高设备的可靠性,各行业有各自的认识。我们认为通信产品要保证满足客户对可靠性的要求,可靠性管理和可靠性设计缺一不可,两者相辅相成,共同保证产品高可靠性得以实现。

可靠性管理:可靠性保证和持续增长的基础

之所以把可靠性管理放在第一位,优先于可靠性设计方法,是因为我们认为后者是具体的、细节的技术,可以较短时间内修正或完善,而可靠性管理则代表了一个公司在流程和制度上可靠性领域的成熟度,需要时间、实践、经验和数据的积累和沉淀,可以说是员工心智和公司文化的体现。

    我们知道,每个人有不同的个性,在不同的时刻有不同的心情。我们也知道,同型号的器件,不同生产厂家参数并不完全相同,同一厂家在不同个体和批次上也有离散。那么,问题就出现了:如何保证这些不同的个体,在不同时空制造时,可以生产出客户满意的产品?

    重要的一点,我们需要流程。流程简单讲就是过程,流程运作的目的是保证各个过程一致,防止个体变异。

H3C产品开发过程严格遵循IPD(集成产品开发)流程。可靠性作为IPD流程的一部分,有其自身特有的要求。在H3C,一个完整的可靠性保证包括25个任务,按照这个流程去做,不同的开发和制造团队,所交付的最终产品,可以符合产品可靠性的要求,而不会因为人、机、料等的个体差异而参差不齐。

除了流程,可靠性管理还包括重要的一点是对差异的控制。落实到具体产品上,就是差异化的设计和制造方法。流程是通用的纪律,“放之四海而皆准”。差异控制则是针对不同产品的复杂度、所处网络位置、应用环境不同而量身定制的特别要求。这些要求来源于对相关产品历史故障和数据趋势的分析。举例来说,高端产品由于所处网络地位重要,在可靠性规格和计划制定初期,很多试验严酷度会比其他产品严酷很多,但对于防雷设计,由于高端产品所处应用环境比低端更好,反倒没有低端产品设计严酷。

良好的可靠性管理通过建立一套严格的纪律,指导我们什么时候做正确的事;可以让今天的教训成为明天的预防,在明天就“一次性把事情做对”;可以让我们“站在巨人的肩膀上”,无需从零开始。而所有的目的,只为实现可靠性目标的承诺,使我们提供给客户的产品,在承诺的时间内是高可靠的、是符合客户要求的。

可靠性设计:注重细节和执行,防患未然

这里的可靠性设计,是广义的概念,可以进一步细分为可靠性设计(如元器件降额、热设计等)、可靠性分析(可靠性预计、FMEA等)和可靠性试验。可靠性设计是否成功,有两点必不可少,其一是执行,其二是细节。

我们先说执行。在管理上,很多时候执行好或者不好是一个较难考量的工作,在质量和可靠性管理上同样如此。有着“世界质量之父”之称的克劳士比却很轻松的解决了这个问题,他提出“质量即符合要求”、“零缺陷”,用这些量化数据或者易衡量的要求,顺利解决了执行和评价的问题。

    在H3C,可靠性设计的执行同样被清晰描述和严格执行。比如,通常额定电压为16V的铝电解电容,我们认为用在12.8V以下才是可靠的,超过12.8V则不被允许。如果某个设计人员没有执行这样的设计,那么很快检视人员会提修改意见给设计人员处理,如果不慎检视人员没有发现,那么到鉴定环节依然会有问题单跟踪。这里,降额规范的量化设计要求、规范执行结果的检视和鉴定,都是为了保证可靠性设计需求被不折不扣地执行。

可靠性设计是一个需要注重细节的工作,所谓“千里之堤,溃于蚁穴”,“Paying attention to details”是美军标338《电子可靠性设计手册》中的要求之一。H3C的很多可靠性设计规范,显示了在设计细节方面的考虑。以散热仿真为例,热设计工程师不但要仿真常态情况,还会对风扇停转等异常状态进行仿真,保证异常情况下器件散热符合要求。

HALT试验(Highly Accelerated Life Test,高加速寿命试验)可以说是执行和细节良好结合的体现。HALT试验过程中-40100的温度应力和40G的振动应力,远超过产品实际运行过程中所承受的环境应力,但H3C的每个产品在开发过程中必须进行这样严酷的应力测试,以寻求可靠性设计薄弱点,实现可靠性进一步提升。

行文至此,希望你对通信设备以及H3C产品可靠性保证体系有了简单了解。钢铁铸就源于千锤百l炼,打造质量卓越的产品是我们孜孜以求的目标。

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