可靠性设计之案例分析:供应商选择

可靠性设计之案例分析
Author: Winosor

本文的目的仅为通过案例分析阐述可靠性设计与分析的重要性。供应商选择是多方考虑的结果，在此只想说明可靠性设计和分析方法应作为选择供应商的重要考量之一。

案例背景：
有一家公司正在开发电梯的控制面板。为它提供控制面板按键的有两家供应商可供选择：
供应商A：每个按键1美金（$1）, 标定的MTBF为2.7071百万次.
供应商B,每个按键0.5美金（$0.5）,标定的MTBF为2.9699百万次.
预期电梯控制面板的使用情况为：每天500次按键（每年182,500次），共有5,000部电梯将要安装这种控制面板。
这家公司将想购买控制面板的客户提供3年的质保。
公司质保成本为每次维修需250美金（$250）

请问你选择哪家供应商呢??

大多数人的选择：
通过测试元器件后的可靠性分析可以发现：
两家供应商都能满足要求，然而供应商B的MTBF略高于A
A: 3,255,800 cycles
B: 3,798,000 cycles
而且供应商B的单位成本仅为供应商A的50%
Selection is B!
 
然而，答案并非如此

让我们换个方式来分析：
尽管供应商B有远超于标定的MTBF，也好于供应商A，但是从下面的曲线可以看出，它将比供应商A在产品的生命周期中更早的失效。
这意味着这可能更早地发生更高的质保频次，从而带来更多的维修成本。
 
总成本：
如果计算总成本，即按键成本+质保维修成本，你将发现供应商B的总成本远远高于(17倍）供应商A。
 

此时你又将如何选择呢？
当然是供应商A!

假设我们是供应商：
假如我们是按键供应商：
供应商A：“我们很幸运！”
供应商B：“我们该怎么办？！”

供应商B的对策：
从前面的分析中得出，作为供应商B，如果想要同供应商A做竞争，必须要提高可靠性，是可靠性曲线整体后移，减少早期失效的频次。
第一步就是要通过失效分析了解失效模式和机理，从而做出相应的改进，达到提高可靠性的目的。
随机抽取24个按键投入测试，直到每个按键都出现失效。下面是测试的数据和结果。
共有三种失效模式。
A模式是罪因，即导致产品可靠性曲线整体前移的罪魁祸首。而B和C则表现了良好的可靠性趋势。
 
供应商B的进一步分析比较和对策：
通过下图我们可以清晰地看到如果将失效模式A减少或消除，将非常有效地改善产品可靠性，使之达到甚至超过与供应商A相近的可靠性表现。从而显著提高了产品在市场上的竞争力。
 

所以，如果想要赢回这个业务，对策会是：
重新设计按键，已达到消除失效模式A，提高整体可靠性的目的；
如果无法消除失效模式A，则最大限度地减少其发生概率，以期改善可靠性表现。

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