历史数据在复杂电子产品检验中的作用

历史数据在复杂电子产品检验中的作用

柳杰

中国船舶第七〇五研究所昆明分部， 云南 昆明 650100

摘要：如今科技飞速发展，科技市场的竞争也愈演愈烈，特别是电子行业，更新换代的速度飞快，其中产品质量成了抓住市场的重要因素，因此对电子产品质量的检测就显得尤为重要。无论是产品的研制生产企业（即供方）检验部门，还是产品的订购方（即需求方）检验部门，或者是专门从事检验的检验机构（即第三方），关于产品检验积累了大量历史数据。如何对这些历史数据加以利用，提取与待检验产品有关联的数据，在有效历史数据的指导下，提高产品检验工作效率，改进检验效果，确保将质量风险控制在可接受范围内，是本文研究的重点。

关键词：历史数据；复杂电子产品检验；作用

一、电子产品的质量检验

（一）加强电子产品中各电力电子元件的质量监管

首先，要严格按照绝缘标准、电流标准、电流量标准甚至是阻感标准去选择需要的设备。不能因为相似或者性能相近为节省成本就选择不符合整个产品要求的元件。这样不仅不能带来经济效益，而且会毁了自己的招牌。在性能参数上选择正确的还不够，还要去选择正规厂家生产的各种资格审批合格的产品。切记不能选择产品质量不达标的设备，这些设备虽然各种参数标准不尽相同，但是使用寿命和性能的稳定性远远不够，其中一个元件就可能造成整个产品的瘫痪甚至造成伤亡事故。

（二）使用电气工程及其自动化技术在电子产品上的自动监管

在以往经常使用的人力监督基础上，我们要逐步放弃人力监督，加大使用电气工程及其自动化技术的监督，也就是它包含的继电保护技术。继电保护技术是在监测各电气设备是否运行的基础上，增加了电路保护、开关电源，可以将电路的实时信息反映到数字屏幕上。利用先进的继电保护技术和数字化信息技术，时时刻刻地将各电子元件的状态反映在屏幕上，并且利用计算机及时的处理和报错，减小了容错率，缩短了事故处理时间，加快了对故障的发现和检修。同时也对整个产品的控制进行了更精确的操控，防止了人工操控不够精密的现象。

二、复杂电子产品检验的特点

①由于产品复杂，需要验证的功能项和测试的性能指标多，而且逻辑复杂，相互联系。

②复杂电子产品通常由机械结构件、硬件电路和软件组成，为了保证产品的灵活性和适应可能的用户需求的调整，设备软件规模大并支持灵活配置，同时大量使用FPGA等可编程器件。软件大多采用实时多任务处理方式，多种业务、多路业务同时处理，有些外部事件的响应与上下文有关（即有状态的）。

③复杂电子产品通常预定较多的业务应用场景且存在多种组合，难以通过枚举的方式穷尽可能的情况。也就是说，对于复杂电子产品，从产品生命周期剖面导出检验试验剖面时，只能选择一些重要的部分作为代表。

④有些复杂电子产品，特别是电子信息产品，往往需要与其他产品、网系及信息系统互联互通互操作，有时还需要占用无线频率、信道及链路等资源。也就是说，检验试验的开展要受这些资源的制约。

⑤有些复杂电子产品需要适应多种气候环境

（如低温、高温、潮湿）、地形地貌及电磁环境等。为验证这些要求的满足度，需要在室内外模拟相应环境，甚至在真实环境下通过试验的方式，进行定性或定量分析。检验过程需要的周期长，动用的资源多，成本高，而且有些试验是破坏性的，受试样品不能再交付。

因此，对复杂电子产品的检验，需要采取措施降低质量风险。

三、历史数据分析方法

（一）概述

检验机构在开展每一次检验活动时，除形成检验记录和检验结论外，还应尽可能全面地记录和抽取相关数据，纳入产品检验历史数据库，以便此后的分析和利用。分析的目的在于“用”，因用途不同，分析得时机、聚焦的层面、关注的要素以及采取的分析方式也不相同。本文提出2类数据分析模式：

需求牵引型：面向具体产品检验的数据分析。检验机构在接到检验任务后，针对该具体检验任务，通过从历史数据中获取数据并加以分析，进而利用相关信息，指导该产品检验。

数据推动型：面向预防的数据分析。检验机构对积累的历史数据进行分析，总结共性规律，对今后的检验工作提供指导，或者向相关方（产品研发部门、生产部门及质量管理部门）推送，促进识别薄弱环节，采取措施实施改进。

（二）需求牵引型数据分析

由于待检验的产品已经确定，可以从历史数据库中提取关联性强的数据进行分析。当关联性强的数据不存在或者数量少不能得到所需建议时，再逐步引入相关性不强的数据。由于基于的数据与待检产品的相关性强弱不同，从数据分析中获得的建议的强弱也不相同。以下给出几种典型的方式。

1.相同产品的数据

如果历史数据库中有与待检产品相同的产品检验数据，例如研制定型后转入批量生产，多批次生产等，本次产品检验可以从多个层面得到建议，例如：

①检验策划阶段，可预计检验周期及各阶段或各部分所需时间。

②检验设计阶段，可预计检验所需仪器仪表、陪测设备及其他资源的充分性；对于抽样方案，须按照抽样标准要求，根据以往是否曾经出现过拒收及拒收次数，作出加严检验、正常检验或放宽检验的决定；可利用或者修改以往检验时的试验剖面，例如选取的各试验参数，作为被检验产品的模拟输入数据、文件或数据库等。

③检验实施阶段，对于曾经出现过缺陷的检验项目予以特殊关注，验证纠正措施的持续有效性；对于一些性能指标的实测值，虽然处于合格判定范围内，但是，如果发现与以往批次实测值有较大偏差，往往预示着技术状态的更改，或者测试方法、连接关系及仪器仪表等存在异常，应该分析原因排除异常。

④检验总结阶段，检验中发现的故障需要运行故障报告、分析和纠正措施系统（FRACAS)，对于严重质量问题或者重复发生的一般质量问题应该进行归零处理，才可以进行回归检验。利用历史数据，有助于故障机理的分析，而故障机理是运行FRACAS和归零的关键。特别是对于复杂电子产品，有些故障的发生，是多种因素作用的结果，对故障的分析存在困难：故障难以复现，进而给故障分析和采取措施的有效性验证带来困难；表现出来的故障现象，可能是导致故障发生的根本原因多次演进的结果，因此，当故障次数很少时，从故障现象推理判定导致故障发生的根本原因难度很大。

这些困难导致有些故障难以准确定位，或者只能作为偶发故障对待，影响故障纠正措施的有效性。假设本次检验中某故障发生了1次，若不关注历史数据，可能作为偶发故障进行处理；若关注历史数据，如果以往曾经出现过同样故障，二者结合可能使得该故障得到有效处置；如果以往未曾出现类似故障，则更充分地判定该故障为偶发故障。

2.相似产品的数据

对相似产品的历史数据分析，可以为产品检验提供参考。什么产品纳入与待检产品“相似”范围，需要根据关注的检验方面来判定，例如属于同一产品领域。可以把属于同一产品领域但是型号不同的产品作为相似产品；在所关注的某个检验方面有共性，例如对于环境适应性中的潮热试验，若待检产品为喷塑工艺，则其他潮热环境适应性要求相同、采用喷塑工艺或机械结构形式类似的产品可作为相似产品。

（三）数据推动型数据分析

虽然数据推动型历史数据分析是在没有确定具体待检产品的情况下进行的，但是，检验机构长期承担某些用户方向或产品领域的产品检验，利用统计方法，分析历史数据总结共性规律，对于今后的检验工作是有指导意义的。

结束语：

综上所述，在针对电子产品开展质量控制工作存在重要作用，有助于降低能源耗损情况，增加能源运用效率。电子产品快速的更新，对质量可靠性的要求也越发的严格，一个产品的好坏都是取决于电子产品的质量检验。通过有意识地长期积累历史数据以及分析和利用历史数据，尽可能将检验人员个人的隐性经验，转变为组织的显性知识，成为检验机构的重要资产。

参考文献

［1］GB/T 19000－2016质量管理体系基础和术语［S］，2016．

［2］GJB 9001C－2017质量管理体系要求［S］，2017．

［3］GJB 2082A－2012电子设备工艺缺陷和机械缺陷分类［S］，2012．