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檢驗與抽樣

 昵称15945235 2014-03-03

從營運角度,如何訂定產品可靠度規格 morgan@topchina.com.tw 翁田山 著

一、前言
  國內電子、資訊、通訊產業大部份業務模式為ODM/BTO/EMS,因此產品只要符合客戶要求的規格(含可靠度),可接下訂單,正常出貨就滿足,不知此規格從何而來?基本出發思維為何?因此當有唯一的(沒有其他競爭者產品)自有品牌產品時,卻不知如何訂定自已產品可靠度規格(因為沒有可參考的規格值),而不知所措!本文的目的是希望告知此產業如何訂定自已的可靠度規格,並假設為電子、資訊、通訊的系統產品,這是從經營角度開始,展到各子系統的可靠度目標值,實用價值高。

二、從可接受的市場維修服務成本開始
  用口語化來詮釋產品可靠度,即為〝產品壽命多久〞、〝可否經久耐用〞、〝故障機會如何〞、〝使用穩定性為何〞、〝市場退修率多少〞、〝維修服務成本高低〞等,通常產品形象好、售價高的產品其可靠度也較佳,因為其故障率低,市場抱怨人少,自然風評就好,售價高可被接受!這就是產品可靠度好帶來的營運好處,相對的利潤率也比較高,因為維修服務成本低,售出賺到的錢不會再支付出去,自然利潤就高,這個道理不是經營者不了解,而是1.〝人在江湖身不由已〞或 2.〝產品策略定位〞問題或 3.〝經營理念〞採短打問題 或 4.〝無知,有勇無謀〞的產物,如果產品可靠度不好,主因是〝無知〞,那就好辦,只要從最近且最痛的開始思考,市場維修成本及售後服務成本(客戶抱怨之處理)要降到多少才可以接受,訂出第1階的產品可靠度目標,而是以支出成本為計量單位,例如

年 度 總 維 修 售 後 成 本 年退修率
2000年 USD 2000 萬  9 %
2001年  USD 2350 萬 10 %
2002年 USD 2500 萬 12 %
目前 2003年 USD  ? 萬 ? %

若經過細部研議,維修成本低於USD500萬可以接受,經換算年退修率不得高
於3 %,此3 %即為可靠度的第1階目標,即
F(t)=3 %=1-R(t),此t即為產品1年的使用時間,單位小時。

三、推論產品本身的可靠度
  通常產品可靠度是以〝故障率〞(λ)表達,系統用 %/103小時,電子零件用%/106小時表達,或用平均故障期間(MTBF)表達,若故障不修護則用平均壽命表達(MTTF),單位為小時,且λ和MTBF互為導數,λ=MTBF1,前節 3 %=F(t)=1-R(t)=1-e-λsys.t ,此 λsys即為產品之故障率,t為1年的使用時間,以上經換算得 λsys=0.03046/t接下來就是1年使用時間的t值估算,以下提供幾個方法參考:
1.利用以前資料反推:
如前機種相同使用族群,於量試前或後有執行可靠度驗證,意即λsys已知,且前機種之年退修已知時,以2000年為例,
9%=F(t) =1-e-λsys.tx,tx=0.09431/λsysx
此tx 可算出,故t 值可用tx 代入,算出1年使用時間(小時)
2.設計產品可自動偵測使用時間:
於設計階段就考慮如何收集客戶使用產品的資訊,只要開機和關機,系統就會自動登戴使用時間及狀況條件,於售服維修產品中,即可自
行取得資料,計算月平均再乘12個月即可得1年的使用時間!
3. 若前二項無資料可收集和反推,則使用下列簡單假設值代入:
辦公室產品:8小時/天×5天/週×50週=2000小時
專業性/工業性產品: 12小時/天×6天/週×50週=3600小時
純自動化的工業性產品: 24小時/天×7天/週×50週=8400小時
〔舉例一〕λsys=0.03046/t ,若t=2000小時,則代入得
λsys=1.5%/103小時,等於MTBF=66667小時

四、可靠度為串聯模式商品,各子系統可靠度目標訂定
  從產品研發設計角度,主元件的選定為首要,若主元件有3個,分別為KP1,KP2,KP3, 其故障率分別記為λKP1,λKP2,λKP3,則除主元件外的
故障率為,(λsys-λKP1-λKP2-λKP3)=λsub-sys
此λsub-sys 即為各子系統之故障率總和(主元件除外),接著就需要考慮可靠度配置,才來訂定各子系統的可靠度目標值。現以元件數複雜度為主要考量依據,設有三個子系統成為一個最終產品,其零件數為:

系 統 零 件 數 比 重
25 25/ (25+76+39) = 17.86 %
B 76 76/140 = 54.29 %
C 39 39/140 = 27.85 %


則子系統的可靠度目標,可分別訂定於下:
A系統可靠度目標: λsub-sysA =λsub-sys×0.1786
B系統可靠度目標: λsub-sysB =λsub-sys×0.5429
C系統可靠度目標: λsub-sysC =λsub-sys×0.2785

五、結論
  為使讀者能更簡單扼要了解本文重點,特以流程概念說明於下:
流 程 或 步 驟 執 行 重 點 注 意 事 項

只要用心去體會,其實可靠度目標訂定並不難,希望本文能給同業,把複雜的事變得很簡單,且很容易去執行!

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