一个老工程师的可靠性分析

一提到可靠性，凡是接触过人都能从嘴里迸出一堆概念，容错性设计、热设计、裕度设计等等，但对于一个做基础工作的管理者和工程师来说，这些简直是一些非常正确的废话，可靠性这么阳春白雪的东西怎样与现实的下里巴人结合呢？生活中有哪些细节的可靠性设计方法和可靠性知识点呢？

我以一个经历讲给大家听，这个事情是我对可靠性认识的起源。我在航天系统工作的时候，曾经师从一位老专家（未征得本人同意，在此用Q代替）做技术工作，教我一个关于产品可靠性设计的核心理念，就是在细节上进行可靠性设计。

Q专家带我做一个项目，初出茅庐的我用了3天时间完成了电路原理图，Q专家居然用了两周，在这段时间里，我除了看其他的书就是暗自嘀咕，“这老人就是该退出江湖了，也不知道啥意思，老拖”，两周之后，老先生武断的否决了我的电路，强制我把他的原理图布成pcb板。虽然老大不情愿，我还是很认真地完成了，布线的过程中，也是满腹怨言可没敢说出口，因为电路上和我的设计好像没太大区别。

后来我遇到一个具体问题，如下图，LM324有4个运放单元，在这里作为驱动芯片使用，为D1-D8的指示灯提供电流（前面的电路省略了），我的设计方案如下图，其中M标注的发光二极管表示模式指示灯，用D标注的发光二极管表示治疗时间指示灯；但Q专家死活让我执行他的设计，我嘴上没说，就是暗暗地去找我俩设计的不同点，发现设计思路也没什么区别，都用LM324，电阻值也一样，唯一不同的是他的设计是把M1M2和M3M4换了个位置，其他完全一样，我是百思不得其解，反复计算也确认限流电阻都能保证运放能工作在允许值内，最后请教Q专家，他的解释是D1和M1按照常规设计思路，肯定是比较常用的模式和比较常用的工作时间，我们会根据被经常用到的程度，安排发光管的位置和表示含义，前面的用到的会比较多，这一点我很赞同，所以会出现一个问题D1/D2和M1/M2都是常用的，D3/D4、M3/M4都比较不常用，两个324芯片的工作时间就不一样了，假设在100小时的工作时间里，1号芯片工作了98小时，2号只工作了2小时，且持续的工作电流也差别很大，1号会因长期工作老化，2号又留了太大的裕度，如果以此计算机器的寿命，1号芯片的寿命相比较2号，就成了影响机器寿命的那块最短的木板。我无语，嘴上嘟囔“那能有多大影响呀”，但心里只有自己知道，我就是那汤锅里煮熟的一只鸭子。

没几天又发生了一件事情，开始组装联调一台样机，一个电源插座，220V三芯，零线、火线、地线，我随意就把它装了上去（如下图），Q专家又要求我改了，要求零线、火线在

我的装配 Q专家要求的装配

上面，地线在下面，我还是不明白，又去请教，答案是电源线的焊点通过的电流较大会发热，也许会焊接不牢，导致火线脱落，保护接地的焊点在下面，火线万一脱落后可能会掉到上面去，这样就保护了机器，也保护了操作者使用者，如果地线在上面，火线怎么着都不会飞上去的。还告诉我火线零线的焊点一定要用热缩绝缘套管，地线一定不要用绝缘套管。我嘟囔了一句，与上次不同的是，这次被他听到了，“成年累月的这种事能发生上一次吗？”，然后是给我一顿说，原话不记得了，大意是“如果本机型生产10年共1000台，每台被人操作或使用过500次，在10年里只要有一次这样的隐患能因为这个设计被避免的话就值得，况且又不增加什么成本，对于设计是来说这个概率很小，但对一个将来遭遇不幸的人或家庭来说，这就是100%的灾难”。哇，上纲上线了。后来缘分偏浅，没能更多地聆听老人家的教诲，导致今日才疏学浅追悔莫及。

曾经听到别的同事对老人家的一句评语，“老Q设计的机器两年没发生过一起因为主机故障的维修”（附带补充一句，主机以外是别人设计的），我想这个评价应该是对可靠性设计水平的最佳评语，老专家的设计里不知道蕴藏着多少这样的魔鬼般的细节和创意设计。