家用電器可靠性評價方法概述

黃成柏 姜 華 司念朋

（廣東出入境檢驗檢疫局 檢驗檢疫技術中心，廣東 廣州 510623）

可靠性是指產品在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的能力。[1]目前，可靠性技術已經在許多領域得到廣泛應用，比如軍事領域、航空航天領域、醫療行業及汽車行業等。可靠性技術的應用，在提高產品質量、更好地滿足消費者需求等方面取得了很大成效。中國已經成為全球家電的生產、消費和出口大國，可靠性作為衡量產品質量的重要特性之一，在產品的設計、生產等階段也逐步得到應用，對于提高出口家用和類似用途電器產品質量、更好地保障消費者利益具有重要意義。

1 家用電器產品可靠性評價的意義

可靠性是家用電器產品最重要的質量特性之一，可靠性管理體系通常是在參考GB/T 19001質量管理體系的框架內建立的子體系，可靠性管理體系的策劃，可參照GB/T 19000.4和GB/T 6992.2、IEC 60300等標準的要求。對電器實施可靠性評價是可靠性管理工作的主要內容，其意義在于保證電器可靠性滿足消費者預期要求，從而促進家用電器生產企業實現預期經營目標。[3]

可靠性研究始于美國，在20世紀40年代美國發現軍用雷達處于故障狀態的時間高達84%，這就促使美國深入開展電子元件和電子設備的可靠性研究，并制訂了有關可靠性管理、可靠性設計及可靠性試驗等方面的標準。到20世紀60年代，美國在電子產品的可靠性研究方面已逐漸成熟，這對提高美國電子產品的可靠性起到了很大作用。從20世紀70年代起可靠性工作逐漸擴展到美國的機械、電力、電工及化工等工業部門。IECEE在1965年成立了技術委員會TC56（可靠性與維修性技術委員會），至今已發布了不少關于可靠性與維修性方面的基礎性或共性的標準。[2]

我國對可靠性技術的研究最初也始于軍事領域，隨著可靠性技術在產品質量控制中發揮巨大作用，2008年7月27日，全國家用電器標準化技術委員會家用電器可靠性分技術委員會(編號為SAC/TC46/SC9)在山東青島召開成立大會，標志著中國針對家電產品的可靠性標準化工作拉開序幕，GB/T 24986.1－2010《家用和類似用途電器可靠性評價方法第1部分：通用要求》隨之產生，但我國中小型家用電器對可靠性技術的重視程度還遠遠不夠，僅處于萌芽階段。

2 家用電器產品可靠性評價的目的

可靠性評價的目的在于確定規定的可靠性要求是否得到滿足，在電器產品實現的各個主要階段，可靠性評價目的分別體現為：[3]

（1）在概念和定義階段可以對收集的同類電器的可靠性數據進行評價和分析，在此基礎上確定出最優的電器可靠性設計方案。

（2）在設計和開發階段進行可靠性增長試驗時，根據試驗數據對所出現的故障進行分析和改進，使電器可靠性得到逐步增長。

（3）在定型和生產時，可以根據可靠性鑒定或驗收試驗數據進行評價，評價是否符合要求。

（4）在運行和維修階段，可以根據收集的現場數據進行評價，為開展新電器的可靠性設計和改進原電器設計提供有益的參考。

3 家用電器產品可靠性評價的參數和指標的確定

3.1 可靠性評價方法

家用電器的可靠性評價分為定性分析和定量評價（詳見圖1）。[3]

圖1 可靠性評價方法

定性分析：主要對家用電器本身設計和開發過程所采取的設計、分析、試驗結果是否滿足規定可靠性要求作出定性評價。

定量評價：綜合利用各種相關信息，據此擴大、補充樣本量，作出是否滿足規定可靠性要求的具有一定量化指標的評價。

3.2 可靠性評價參數的選定

家用電器可靠性評價參數主要根據以下幾種分類來選定（圖2）。[3]

圖2 可靠性評價參數的選定

3.3 可靠性評價指標的確定

家用電器可靠性評價指標是可靠性參數要求的量值，要根據用戶的調查和數據的積累，根據以下因素權衡：a）用戶需求；b）現有電器的水平；c）在技術、經濟實施方面的可行性。[3]

3.4 分布假設

圖3 可靠性評價使用的分布假設

對于尚無充分數據驗證和確定故障分布特性的電器，采用以下假設（圖3）。[3]

4 可靠性試驗

在對家用電器進行可靠性試驗安排時應考慮：[3]（1）能夠為評價和改進電器可靠性提供信息的所有試驗，盡可能利用這些試驗的可用信息或與這些試驗結合進行，如性能試驗等，以充分利用資源、減少重復費用、提高試驗效率，并保證不會漏掉在單獨試驗中經常忽略的缺陷；（2）電器的可靠性試驗可與電器的耐久性試驗結合進行，環境應力和工作應力的種類和量值應模擬預期使用的環境條件和工作條件。

確定可靠性試驗條件時應注意：（1）設計和開發過程中確定可靠性的試驗條件時，應考慮能暴露電器中存在的設計、材料和工藝等方面的缺陷；（2）進行可靠性鑒定、驗收試驗和可靠性增長試驗時，首先要考慮試驗的真實性，模擬電器的實際使用環境，使電器經受在使用中經歷的應力類型、水平和持續時間。選用的應力既能充分暴露實際使用中出現的故障，又不會誘發出實際使用中不會出現的故障。

5 故障的判據和統計

試驗故障判據根據所評價的可靠性參數不同而不同，對于基本可靠性參數，凡是關聯故障都應計入，對于任務可靠性參數，只計入導致任務失敗的關聯故障。

在進行數據處理時，以了解電器的可靠性水平和相對增長為目的的評價，可采用點估計分析方法。一個點估計值是單個數值，用于表示一個統計參數的未知真值。采用指數分布的區間估計法時，置信限規定了在估計值周圍的置信區間，這個區間以確定的置信水平包含著被估計參數的真值。[3]

6 結束語

全國家用電器標準化技術委員會家用電器可靠性分技術委員會的成立以及GB/T 24986.1－2010《家用和類似用途電器可靠性評價方法第1部分：通用要求》的實施為我國家用電器生產企業提出了新的要求，重視產品可靠性研究、提升產品可靠性已成為國內外知名家用電器企業提升產品質量、搶占銷售市場的重要手段。

[1]韓敏.中國家電可靠性標準將逐步完善[J].標準與認證，2010，（1）：60－61.

[2]陸儉國.低壓電器可靠性概況及其發展[J].電工技術雜志，2004，（1）：1－5.

[3]GB/T24986.1－2010，家用和類似用途電器可靠性評價方法第1部分：通用要求[S].北京：中國標準出版社，2010.