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可靠性改进与质量-一个综合方法

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1.1 简要历史背景


1950年代诞生以 来,“可靠性工程”(及其后更全面的“可信性”)已经 成为一个专门的工程学科,它在某些方面与“质量工程”和传统的设 计与生产工程相联系。这种学科的区分也许在几十年前就已得到证实,但在今天 这种区分是否有用则值得质疑。理由是:


l 在1950年代质量是由质量控制部门来管理。一般而言,这些部门不包括可 靠性工程人员,而是由审查员组成。而今天世界级的公司则聘用“明智人 才”对质量进行顶层管理。


l 产品可信性对用户预 期的影响是如此巨大,以至于我们很难相信“可靠性工程”仅仅是 “质量”的一个表亲。质量从更广泛的层面上说,应该包括可信性概 念。对此内部关系有些文章已经给出了很好的描述。


质量和可靠 性工程都利用了统计方法。毫无疑问,可靠性工程采用的一些统计方法不同于质 量工程(如马尔可夫链、框图模型等),而典型的统计质量控制方法(如SPC)也不属于可靠性工程的工具。


1.2可靠性工程统计学作用的发展历程


先驱们把可靠性工程建立在统计学 的基础上。在定义上,可靠性是概率概念,因此统计方法非常有用(波尔的代数 学、概率函数、参数估计等)。这些方法主要用于测量、预计和鉴定可靠性。


随着可靠性数值的提高,这些方法的应用能力下降了。例如,即 使采用了加速因数,验证规定MTBF值所需要的器件数和试验小数 现在已变得不切实际了。对此合乎逻辑的结果是,可靠性工程师对统计学的使用 下降了。


1.3 质量工 程中统计学作用的发展历程


统计质 量控制诞生于1920年代的贝尔实验室。Shewhart 提出的均值和极差图在今天仍在使用(或者误用)。在第二次世界大战期间,美 国国防部(DoD)发布了统计验收抽样计划,后更名为MIL-STD-105MIL-STD-414


195060年代,西方企业对SPC和统计 抽样的使用减少了,但日本公司接受了W.E.Deming的思想。 K. Ishikawa领导了这一过程,对工程人员和工人组织进行了大 规模的统计教育计划。这可能是日本企业在某些领域(电子、摄影等)非常突出 的因素之一。


1980年代,这一过程发生了逆转 ,美国公司看到了日本人在寻找解决问题的“处方”。发现统计学是 日本人成功的原因之一,田口方法被输出到了美国和欧洲。西方公司越来越多地 使用统计方法,但在许多情况下,这种使用仅仅是模仿性的,缺乏最基本的理性 。


问题是,如果统计方法如此有用,为什么西方公司以前要弃之 不用呢?难道他们都是如此无能?难以置信。我个人认为,原因在于所用的统计 方法(主要是验收抽样和控制图)在新的条件下没有效率。当批规模小于

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