電工電子產(chǎn)品成熟度評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是針對(duì)電工電子產(chǎn)品成熟度而開展的評(píng)估方法,屬于統(tǒng)計(jì)評(píng)估領(lǐng)域,該方 法適用但不局限于電工電子產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002] 本評(píng)估方法基于對(duì)產(chǎn)品成熟度的定義,從設(shè)計(jì)、制造等角度對(duì)產(chǎn)品的成熟程度進(jìn) 行了評(píng)估。其中在設(shè)計(jì)方面,從產(chǎn)品故障的源頭出發(fā),W產(chǎn)品的耐應(yīng)力程度作為其成熟程度 的度量;制造方面,基于已經(jīng)成熟應(yīng)用于制造評(píng)價(jià)領(lǐng)域的工序能力指數(shù),對(duì)產(chǎn)品的制造生產(chǎn) 成熟度進(jìn)行評(píng)估。
[0003] 耐應(yīng)力成熟度評(píng)估方面,借鑒已經(jīng)在可靠性領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的應(yīng)力-強(qiáng)度干設(shè)理論 的干設(shè)思想,用產(chǎn)品設(shè)計(jì)極限和工作極限分布相截面積的大小來表征產(chǎn)品耐應(yīng)力的不成熟 程度。面積越大,產(chǎn)品耐應(yīng)力方面越不成熟。其中產(chǎn)品設(shè)計(jì)極限由產(chǎn)品開發(fā)人員給出,產(chǎn)品 工作極限分布參數(shù)通過對(duì)電工電子產(chǎn)品成熟度試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到。
[0004] 電工電子產(chǎn)品成熟度試驗(yàn)方法,通過對(duì)受試樣品施加經(jīng)過前期分析確定的激發(fā)單 應(yīng)力類型,找到受試產(chǎn)品的單應(yīng)力工作極限?;谑茉嚠a(chǎn)品的單應(yīng)力工作極限,對(duì)產(chǎn)品的耐 應(yīng)力成熟程度進(jìn)行評(píng)估。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的是提出一種適用于電工電子產(chǎn)品成熟度評(píng)估的方法,本發(fā)明的電工 電子產(chǎn)品成熟度評(píng)估方法,具體步驟為:
[0006] 步驟一、電工電子產(chǎn)品成熟度評(píng)價(jià)指標(biāo)的裁減與確定;
[0007] 步驟二、電工電子產(chǎn)品成熟度評(píng)價(jià)指標(biāo)分量的確定與計(jì)算方法;
[0008] 步驟S、電工電子產(chǎn)品成熟度的綜合評(píng)估。
[0009] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0010] (1)內(nèi)容和理論具有創(chuàng)新性,目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于產(chǎn)品成熟度評(píng)估方法的研究資料較 少,已有的均是從管理學(xué)的角度出發(fā),本發(fā)明基于工程技術(shù)角度,給出了一套評(píng)估電工電子 產(chǎn)品成熟度的方法;
[0011] (2)定量評(píng)估技術(shù):本發(fā)明可W給出電工電子產(chǎn)品當(dāng)前成熟度的定量評(píng)估,可W 為產(chǎn)品是否需要進(jìn)一步改進(jìn)完善W及重點(diǎn)改進(jìn)哪些方面提供一定的決策指導(dǎo);
[001引 做適用范圍的可拓展性;本發(fā)明適用于電工電子產(chǎn)品,但不局限于電工電子產(chǎn) 品,對(duì)于其它類別的產(chǎn)品可參照?qǐng)?zhí)行。
[001引 附圖表說巧
[0014] 圖1是本發(fā)明的流程圖;
[0015] 圖2是本發(fā)明應(yīng)力型成熟度指標(biāo)值的計(jì)算原理;
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0017] 本發(fā)明是一種對(duì)電工電子產(chǎn)品成熟度進(jìn)行評(píng)估的評(píng)估方法,流程如圖1所示,包 括W下幾個(gè)步驟:
[0018] 步驟一、電工電子產(chǎn)品成熟度評(píng)價(jià)指標(biāo)的裁減與確定;
[0019] 參照電工電子產(chǎn)品成熟度的定義,將其評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分為W下幾個(gè)類別:
[0020] 1)耐應(yīng)力類指標(biāo);該類指標(biāo)表征的是電工電子產(chǎn)品在溫度、振動(dòng)等環(huán)境應(yīng)力激發(fā) 作用下耐應(yīng)力健壯成熟程度。具體指標(biāo)包括;耐高溫應(yīng)力成熟度指標(biāo),耐低溫應(yīng)力成熟度指 標(biāo),耐振動(dòng)應(yīng)力成熟度指標(biāo)等。
[0021] 2)生產(chǎn)制造能力類指標(biāo):該類指標(biāo)反應(yīng)的是電工電子產(chǎn)品在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中的 成熟程度,具體可通過電工電子產(chǎn)品綜合工序能力指數(shù)的成熟度值來表征。
[0022] 對(duì)于具體的電工電子產(chǎn)品,其成熟度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系根據(jù)具體情況在W上兩類指標(biāo) 的基礎(chǔ)上進(jìn)行裁奧添加后確定。
[0023] 步驟二、電工電子產(chǎn)品成熟度評(píng)價(jià)指標(biāo)分量的確定與計(jì)算方法;
[0024]1、耐應(yīng)力成熟度指標(biāo)分量的確定與計(jì)算方法。
[0025] 耐應(yīng)力成熟度指標(biāo)分量的確定需要收集電工電子產(chǎn)品成熟度試驗(yàn)或相關(guān)試驗(yàn)的 試驗(yàn)數(shù)據(jù),具體應(yīng)力指標(biāo)類型由單應(yīng)力成熟度激發(fā)試驗(yàn)的應(yīng)力類型確定。
[0026] 定義Mx為電工電子產(chǎn)品的耐應(yīng)力成熟度,它可化圍過式(1)進(jìn)行計(jì)算:
[0027]
(1)
[0028] 其中,i是指產(chǎn)品的第i個(gè)應(yīng)力指標(biāo),一共有n個(gè)應(yīng)力指標(biāo)。叫是應(yīng)力指標(biāo)i的 成熟度分量,a;是應(yīng)力指標(biāo)i的成熟度分量對(duì)產(chǎn)品耐應(yīng)力成熟度的權(quán)重,
MyG[0, 1],miG[0, 1],aiG[0, 1],i= 0, 1,2. . .n。
[0029] 假設(shè)產(chǎn)品在i應(yīng)力下的工作極限服從正態(tài)分布。應(yīng)力指標(biāo)i的成熟度分量叫通 過圖2中面積Si的大小來表征,S1的值越大,產(chǎn)品在該應(yīng)力下越成熟。S1為設(shè)計(jì)極限和工 作極限W及橫坐標(biāo)軸圍成的較大部分的面積,S,則為線條圍成的較小部分的面積,兩部分 面積的和為1。
[0030]定義;
[003" mi=SiW似
[00礎(chǔ)其中,當(dāng)應(yīng)力指標(biāo)的取值小于0(如;低溫)時(shí):
[0033]
(3)
[0034] 當(dāng)應(yīng)力指標(biāo)的取值大于0 (如;高溫、振動(dòng))時(shí):
[0035]
(4)
[0036] Si(i)+S2(i)三1 (5)
[0037] 應(yīng)力指標(biāo)i下的設(shè)計(jì)極限Xc(i)的取值由設(shè)計(jì)需求給出。
[0038] 通過對(duì)1個(gè)抽樣產(chǎn)品進(jìn)行成熟度試驗(yàn),可W得到該應(yīng)力下的一組試驗(yàn)值,Z= (Zi,Z2, Z3, . . . Zi_i,Zi),對(duì)試驗(yàn)值進(jìn)行矩估計(jì)即可得在該應(yīng)力下產(chǎn)品工作極限所服從正態(tài)分 布的均值y(i)和方差O(i)。
[0041] 當(dāng)crb= 0時(shí),若//b<.^。(/)(應(yīng)力指標(biāo)取值小于0時(shí))或//b>XuO)(應(yīng)力指標(biāo)取 值大于0時(shí)),則叫=1,否則m1= 0。
[0042] 2、生產(chǎn)制造能力成熟度指標(biāo)分量的確定與計(jì)算方法。
[0043] 生產(chǎn)制造能力成熟度指標(biāo)分量的確定需要收集關(guān)鍵工藝參數(shù)的相關(guān)數(shù)據(jù),一般由 產(chǎn)品的制造部口識(shí)別并提供。
[0044] 定義My為電工電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造能力成熟度,其值可W通過查詢表1獲得,表1 是在工業(yè)生產(chǎn)對(duì)工序能力指數(shù)的評(píng)價(jià)要求的基礎(chǔ)上結(jié)合產(chǎn)品成熟度的概念給出的。
[0045] 表1電工電子產(chǎn)品生產(chǎn)制造能力成熟度取值表
[0046]
[0047] 電工電子產(chǎn)品綜合工序能力指數(shù)通過2類工序能力指數(shù)來表征:
[0048] 1)元器件制造工藝的工序能力指數(shù);
[0049] 2)裝配工藝的工序能力指數(shù)。
[0050] 元器件的種類可W分為外購(gòu)件和自產(chǎn)件2類,外購(gòu)件的工序能力指數(shù)由外購(gòu)產(chǎn)品 廠方提供,自產(chǎn)件的工序能力指數(shù)由自己廠方的生成制造部口統(tǒng)計(jì)計(jì)算。
[0051] 電工電子產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵工序包含元器件制造工藝的關(guān)鍵工序或(和)裝配工藝 的關(guān)鍵工序,具體包含的工序由產(chǎn)品的生產(chǎn)過程所決定。關(guān)鍵工序是指對(duì)最終產(chǎn)品的特征、 功能、性能、質(zhì)量、可靠性等有重要影響并可能最終制約產(chǎn)品成熟的工序。然后再確定關(guān)鍵 工序的關(guān)鍵工藝參數(shù),關(guān)鍵工藝參數(shù)是指既能全面反映關(guān)鍵工序狀態(tài),又適合于參數(shù)采集 的工藝參數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中,可能設(shè)及W下幾類參數(shù):
[0052] (1)原材料參數(shù);如鍵合工序中表征娃侶絲質(zhì)量的參數(shù)。
[0053] (2)設(shè)備參數(shù);如高溫氧化爐的溫度參數(shù)。
[0054] 做環(huán)境參數(shù)姻空氣潔凈度參數(shù)。
[00巧](4)工藝條件參數(shù);如氧化、擴(kuò)散工藝中的氣流。
[0056] (5)工藝結(jié)果參數(shù):如鍵合工序中引線鍵合強(qiáng)度。
[0057]Cp是電工電子產(chǎn)品的綜合工序能力指數(shù),其值可W通過式(8)進(jìn)行計(jì)算
[0058]
(8)
[0059] 其中,(V是產(chǎn)品的第S個(gè)關(guān)鍵工序下第t個(gè)關(guān)鍵工藝參數(shù)的工序能力指數(shù),其值 可W通過計(jì)量數(shù)值計(jì)算式(9)或計(jì)數(shù)數(shù)值計(jì)算式(10)進(jìn)行計(jì)算,b,t是與相對(duì)應(yīng)的權(quán) 重:
[0060]
(9)
[0061] 其中,假設(shè)工藝參數(shù)服從正太分布,是分布的均值,0是分布的方差。Tu和 IY分別是工藝規(guī)范要求的上限值和下限值。
[0062]
(10)
[0063] 其中,P。是不合格品率的規(guī)格界限,乃#:是不合格品率平均值,
n。是第q次抽樣的樣本容量,P。是第q次抽樣的不合格樣品數(shù),n是q次抽樣的樣本容量均值。
[0064] 步驟S、電工電子產(chǎn)品成熟度綜合評(píng)價(jià)。
[0065] 定義M為電工電子產(chǎn)品的成熟度,它可W通過式(11)進(jìn)行計(jì)算:
[006引
(1
[0067] 其中,M為電工電子產(chǎn)品的耐應(yīng)力成熟度,My為電工電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造能力成 熟度,為電工電子產(chǎn)品的其他成熟度分量,Cf是不同成熟度分量對(duì)應(yīng)的權(quán)重。
MG[0, 1],CfG[0, 1],r= 0, 1,2.. . W。
[0068] 權(quán)重的分配應(yīng)按照從高到低,自上而下的順序進(jìn)行,應(yīng)先確定生產(chǎn)制造能力成熟 度指標(biāo)的權(quán)重,然后再確定總的元器件制造工藝工序能力指數(shù)和裝配工藝工序能力指數(shù)的 權(quán)重,最后再確定不同元器件制造工藝工序能力指數(shù)的權(quán)重。
[006引對(duì)于權(quán)重a。bwC,,其確定方法可W根據(jù)實(shí)際情況有所調(diào)整,例如采用專家咨詢 法,相對(duì)比較法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。粗略評(píng)估可W采用簡(jiǎn)便易行的專家咨詢法。
[0070] 確定權(quán)重之后,即可通過式(11)對(duì)電工電子產(chǎn)品的當(dāng)前成熟度的進(jìn)行綜合評(píng)估。
[00川 實(shí)施例;
[0072] 本例選用某家用電器電腦板作為不例產(chǎn)品。
[0073] 步驟一、電工電子產(chǎn)品成熟度評(píng)價(jià)指標(biāo)的裁減與確定;
[0074] 耐應(yīng)力成熟度指標(biāo)方面,參考電工電子產(chǎn)品成熟度試驗(yàn)前期對(duì)產(chǎn)品的分析,選用 高溫、