電子產品的質量控制

陜西凌云電器集團有限公司 薛亞瑞

0 導言

近年來華為手機異軍突起，成為國內乃至世界智能手機的主流品牌。華為是如何超越蘋果、三星等國際巨頭品牌的呢？技術質量取勝！其中質量也是一個決定性的因素，沒有優良的品質，產品不會贏得市場認可。可以說“質量是企業的生命”。本文從電子產品研制生產的四大階段，剖析形成產品質量的因素，分析控制產品質量的要素。

1 方案設計階段

1.1 確定研制任務階段

新產品研發初期應擬制研制任務書，據市場需求、產品行業發展等信息下達開發計劃；或應顧客要求，簽訂新品開發技術協議。開發計劃或協議中應明確產品需達到的功能性能質量指標，以及可靠性、安全性、生產性、環境適應性以及電磁兼容等要求，還有成本控制、研制周期、質量控制、風險控制等方面的要求。這是產品開發的指導性、約束性頂層文件，對產品的質量提出總體要求。

1.2 設計方案論證階段

明確開發計劃后，設計人員需收集相關信息，初步提出多套方案。開展方案論證，對新產品的用途、功能性能指標、質量要求、同類產品硬件軟件方案對比、初步優選方案、生產可行性、關鍵技術、外購外協件的保證、成本控制等進行充分論證等。形成的方案報告應包含整機電路方案、結構方案、軟件方案。方案需進行討論評審，評審由行業專家，以及單位研發部門、工藝部門、生產部門和質量部門等相關人員參加把關，必要時邀請顧客參加。確保方案可靠可行，技術領先，形成的產品質量優良。評審應包含以下要點：1）各方案的優點和最終方案的選擇理由，軟件、硬件的設計要求；2）方案的先進性、適用性、可行性和經濟性；3）性能指標滿足任務書的情況；4）可靠性、安全性、環境適應性和電磁兼容性；5）新技術的采用；6）關鍵技術；7）設計的繼承性；8）軟件需求分析、設計。嚴謹、專業的方案評審是產品質量的可靠保證。方案階段應規避市場已有產品的缺陷、繼承成熟產品的優點，采用的新技術要經過驗證，在評審中應能發現方案設計中的缺陷和不足。產品的質量水平在方案階段就開始形成，到設計定型時，產品的固有的最高質量水平已確定；后續的生產只能最大程度地控制質量符合設計要求，而無法提升設計定型產品固有的質量水平生產、檢驗再努力也改變不了產品設計開發的不足。可以說，產品質量很大程度上是設計人員設計出來的。

2 樣機生產階段

2.1 原理圖紙設計

方案確定，項目師提出電路、軟件以及結構要求，相關設計師進行產品相關部分的詳細設計。

a）進行產品電路圖設計繪制；選擇最佳電路模塊組成總電路，繪制完成電路圖。完成電子元器件選型，這很重要，任何一個元器件型號選取不當，都會給產品質量埋下隱患。選型時充分考慮器件參數冗余設計，依據元器件在產品中的工作情況，全面分析其所承受的電應力、溫度應力、濕熱應力、振動應力、安裝應力、電磁環境應力以及功耗等因素，選取所有參數都能充分滿足需求的元器件。依據電路圖設計繪制PCB，先期進行電路仿真，優化PCB的設計。期間要貫徹PCB設計的注意事項，如各種地線的隔離、大功耗器件與其他器件的隔離、高頻電路部分的屏蔽等。

b）同步進行結構圖設計繪制，完成結構件的材料選型，結構件的設計選型同樣要考慮冗余設計，考慮產品形成時，結構件在產品中的安裝使用情況，分析其經受的各種應力，尤其要求關注其安裝應力和振動應力，選取合適的材料。涉及外觀、造型和標識內容，要研究市場需求，反復比較優化。

c）同時展開軟件設計。根據產品需具備的功能性能要求，進行系統需求分析，確定產品內部需求和對外接口要求，建立軟件的體系結構；進行軟件單元設計，完成軟件單元的集成，進行軟件單元和集成測試，根據測試結果，完善軟件設計，再測試通過后，對軟件進行評審，落實評審意見。

在完成電路圖設計、PCB設計、結構設計、軟件設計后，需經過有豐富產品設計經驗專家的校對、審核，提出修改意見。這環節不可忽視，專業的旁觀者往往看的更清楚，是幫助設計師消除錯誤、提高和優化設計的良方。對有疑問的地方，應進行充分比較討論。最后要進行詳細設計的評審，凝聚集體智慧，全面評估設計質量，消除設計中隱含的短板。設計師落實評審專家意見，進一步完善提高設計，評審是高質量產品的有力保障。形成原材料元器件清單，以及原材料元器件相應的驗收標準，驗收標準應正確、準確并具有良好的操作性。確保按標準驗收，能將不合格品拒之門外。

2.2 樣機生產

依據樣機詳細設計文件，制造PCB、結構零件、采購外購件、協議件；同時編制指導生產、驗收的圖紙文件。對編制的文件組織專家評審，重點關注：技術文件是否準確、全面、具有可操作性。圖紙文件是最終生產制造出優質產品的基本保障之一。樣機生產主要分為以下幾個過程：1）依據驗收標準對外購原材料、元器件以及定制件進行檢驗，只有檢驗合格的，才能入庫。對不合格品要采取糾正措施或報廢處理，落實糾正措施的再檢驗合格后方可入庫。2）依據零件圖紙文件，生產零件，進行檢驗，確保合格，才放行。3）依據工藝技術文件裝配元件板（安裝有電子元器件的PCB），生產組裝由若干零件組成的部件，對元件板進行測試和調試，對元件板和部件進行檢驗，確保所有部件合格后才能流入下一道工序，完成整機產品的裝配合攏。4）整機通電檢查燒寫軟件、調測。調試結束，依據技術標準，進行全面、系統的測試和試驗。5）質量部門按照檢驗標準進行驗收，完成所有指標的測試，并進行規定項目的試驗。6）檢驗合格證后，進行樣機生產評審，逐一核對生產制造中，因操作人員、生產制造設備、原材料、元器件、零部件以及整機、生產環境、制造測試方法等因素造成的問題，問題應歸零，措施需落實在文件中，確保后續生產中不會出現同樣的問題。

設計師應全程跟蹤生產過程，分析出現的問題，提出改進措施。對較大的改動應進行方案論證評審。如果電路、結構有較大改動，應重新生產樣機。樣機生產能充分檢驗設計圖紙文件的質量水平，設樣機完成，計師應完善設計文件，做到文件與實際生產一致，產品與文件圖紙一致。

3 小批量生產階段

大多電子產品電路構成復雜，包含成千上萬的電子元器件。當不同元器件組合在一起構成產品時，每一部產品上的元器件都有一定的與眾不同的特性。雖然有冗余設計，讓每一個元器件都滿足產品需求，但不可能考慮的很周全。通過增加樣本數，也就是小批量試制，樣機數量較大時，隱藏的普遍性的問題基本會浮出水面。所以小批量生產是有效驗證設計、暴露問題的好辦法。

小批量試制對與產品質量相關的文件、人員、設備、原材料、制造測試試驗方法、生產環境等進行全面考核，能基本反映出產品技術質量的總體水平，也能全面暴露設計中隱含的缺陷和問題。

對小批量生產中暴露問題進行分析，提出改進措施，改動較大應評審。改進設計后，產品質量應基本達到設計的最高要求。小批量試制產品100%合格后，應供顧客使用，通過第三方使用驗證，對產品的功能性能以及質量等進行顧客驗證，及時分析顧客反饋意見，必要時對產品按顧客要求改進，直到顧客滿意為止，同時將改進落實到設計文件中。最后進行小批量試制評審，評審專家應包含顧客代表。落實糾正措施，各項問題歸零閉環。

4 大批量生產階段

與產品質量有關的人、機、料、法、環及生產指導文件等經過考核修正后，后續產品質量將基本得到有效保證，可進行大批量生產。為保證大批量生產產品質量，應從以下幾方面進行質量控制：

（1）文件控制：大批量生產應確保指導生產的文件是唯一的、正確的、可操作的、經過批準的。確需進行設計更改的文件，必須經過評審，進行校對、審核、會簽和批準。文件是生產的綱領，也是產品質量的根本保證，未經授權，任何人不得隨意涂改。

（2）質量控制點的設置：產品是經過不同生產工序的加工形成的，不同生產工序對產品質量特性的形成有不同的影響，需在生產過程中設置工序檢驗點，控制產品的質量，對形成產品質量有較大影響的工序進行檢驗，尤其是產品特殊、關鍵特性形成的工序，必須設置檢驗點。對該工序生產的產品進行100%檢驗，以驗證本道工序所生產的產品是否符合文件的要求，防止不合格品流入下道工序。可以說檢驗是質量管理的基礎，沒有工序檢驗，復雜產品很難有優良的質量。工序檢驗人員應熟悉本工序的文件，熟練使用本工序檢驗用儀器、儀表以及工裝等，對本工序形成的產品質量特性完全了解，掌握不合格產品的特征屬性。發現不合格品，應作出標識，并隔離，跟蹤對不合格品的處理，對采取糾正措施后的不合格品，要進行再次檢驗，合格后才能放行。

（3）最終產品檢驗：產品經生產最后工序后，提交質量部門驗收。最終檢驗點很關鍵，是保證交付顧客產品質量合格的最后一道關卡，該檢驗點的檢驗人員應非常熟悉產品整體性能指標以及質量特征，對上游工序形成的產品質量也應有足夠的認識，能夠關注重點、難點，同時不放過文件規定的任何指標要求，能夠將不合格品剔除出去，確保交付顧客的產品是符合文件的、合格的產品。