电子产品的质量控制

陕西凌云电器集团有限公司 薛亚瑞

0 导言

近年来华为手机异军突起，成为国内乃至世界智能手机的主流品牌。华为是如何超越苹果、三星等国际巨头品牌的呢？技术质量取胜！其中质量也是一个决定性的因素，没有优良的品质，产品不会赢得市场认可。可以说“质量是企业的生命”。本文从电子产品研制生产的四大阶段，剖析形成产品质量的因素，分析控制产品质量的要素。

1 方案设计阶段

1.1 确定研制任务阶段

新产品研发初期应拟制研制任务书，据市场需求、产品行业发展等信息下达开发计划；或应顾客要求，签订新品开发技术协议。开发计划或协议中应明确产品需达到的功能性能质量指标，以及可靠性、安全性、生产性、环境适应性以及电磁兼容等要求，还有成本控制、研制周期、质量控制、风险控制等方面的要求。这是产品开发的指导性、约束性顶层文件，对产品的质量提出总体要求。

1.2 设计方案论证阶段

明确开发计划后，设计人员需收集相关信息，初步提出多套方案。开展方案论证，对新产品的用途、功能性能指标、质量要求、同类产品硬件软件方案对比、初步优选方案、生产可行性、关键技术、外购外协件的保证、成本控制等进行充分论证等。形成的方案报告应包含整机电路方案、结构方案、软件方案。方案需进行讨论评审，评审由行业专家，以及单位研发部门、工艺部门、生产部门和质量部门等相关人员参加把关，必要时邀请顾客参加。确保方案可靠可行，技术领先，形成的产品质量优良。评审应包含以下要点：1）各方案的优点和最终方案的选择理由，软件、硬件的设计要求；2）方案的先进性、适用性、可行性和经济性；3）性能指标满足任务书的情况；4）可靠性、安全性、环境适应性和电磁兼容性；5）新技术的采用；6）关键技术；7）设计的继承性；8）软件需求分析、设计。严谨、专业的方案评审是产品质量的可靠保证。方案阶段应规避市场已有产品的缺陷、继承成熟产品的优点，采用的新技术要经过验证，在评审中应能发现方案设计中的缺陷和不足。产品的质量水平在方案阶段就开始形成，到设计定型时，产品的固有的最高质量水平已确定；后续的生产只能最大程度地控制质量符合设计要求，而无法提升设计定型产品固有的质量水平生产、检验再努力也改变不了产品设计开发的不足。可以说，产品质量很大程度上是设计人员设计出来的。

2 样机生产阶段

2.1 原理图纸设计

方案确定，项目师提出电路、软件以及结构要求，相关设计师进行产品相关部分的详细设计。

a）进行产品电路图设计绘制；选择最佳电路模块组成总电路，绘制完成电路图。完成电子元器件选型，这很重要，任何一个元器件型号选取不当，都会给产品质量埋下隐患。选型时充分考虑器件参数冗余设计，依据元器件在产品中的工作情况，全面分析其所承受的电应力、温度应力、湿热应力、振动应力、安装应力、电磁环境应力以及功耗等因素，选取所有参数都能充分满足需求的元器件。依据电路图设计绘制PCB，先期进行电路仿真，优化PCB的设计。期间要贯彻PCB设计的注意事项，如各种地线的隔离、大功耗器件与其他器件的隔离、高频电路部分的屏蔽等。

b）同步进行结构图设计绘制，完成结构件的材料选型，结构件的设计选型同样要考虑冗余设计，考虑产品形成时，结构件在产品中的安装使用情况，分析其经受的各种应力，尤其要求关注其安装应力和振动应力，选取合适的材料。涉及外观、造型和标识内容，要研究市场需求，反复比较优化。

c）同时展开软件设计。根据产品需具备的功能性能要求，进行系统需求分析，确定产品内部需求和对外接口要求，建立软件的体系结构；进行软件单元设计，完成软件单元的集成，进行软件单元和集成测试，根据测试结果，完善软件设计，再测试通过后，对软件进行评审，落实评审意见。

在完成电路图设计、PCB设计、结构设计、软件设计后，需经过有丰富产品设计经验专家的校对、审核，提出修改意见。这环节不可忽视，专业的旁观者往往看的更清楚，是帮助设计师消除错误、提高和优化设计的良方。对有疑问的地方，应进行充分比较讨论。最后要进行详细设计的评审，凝聚集体智慧，全面评估设计质量，消除设计中隐含的短板。设计师落实评审专家意见，进一步完善提高设计，评审是高质量产品的有力保障。形成原材料元器件清单，以及原材料元器件相应的验收标准，验收标准应正确、准确并具有良好的操作性。确保按标准验收，能将不合格品拒之门外。

2.2 样机生产

依据样机详细设计文件，制造PCB、结构零件、采购外购件、协议件；同时编制指导生产、验收的图纸文件。对编制的文件组织专家评审，重点关注：技术文件是否准确、全面、具有可操作性。图纸文件是最终生产制造出优质产品的基本保障之一。样机生产主要分为以下几个过程：1）依据验收标准对外购原材料、元器件以及定制件进行检验，只有检验合格的，才能入库。对不合格品要采取纠正措施或报废处理，落实纠正措施的再检验合格后方可入库。2）依据零件图纸文件，生产零件，进行检验，确保合格，才放行。3）依据工艺技术文件装配元件板（安装有电子元器件的PCB），生产组装由若干零件组成的部件，对元件板进行测试和调试，对元件板和部件进行检验，确保所有部件合格后才能流入下一道工序，完成整机产品的装配合拢。4）整机通电检查烧写软件、调测。调试结束，依据技术标准，进行全面、系统的测试和试验。5）质量部门按照检验标准进行验收，完成所有指标的测试，并进行规定项目的试验。6）检验合格证后，进行样机生产评审，逐一核对生产制造中，因操作人员、生产制造设备、原材料、元器件、零部件以及整机、生产环境、制造测试方法等因素造成的问题，问题应归零，措施需落实在文件中，确保后续生产中不会出现同样的问题。

设计师应全程跟踪生产过程，分析出现的问题，提出改进措施。对较大的改动应进行方案论证评审。如果电路、结构有较大改动，应重新生产样机。样机生产能充分检验设计图纸文件的质量水平，设样机完成，计师应完善设计文件，做到文件与实际生产一致，产品与文件图纸一致。

3 小批量生产阶段

大多电子产品电路构成复杂，包含成千上万的电子元器件。当不同元器件组合在一起构成产品时，每一部产品上的元器件都有一定的与众不同的特性。虽然有冗余设计，让每一个元器件都满足产品需求，但不可能考虑的很周全。通过增加样本数，也就是小批量试制，样机数量较大时，隐藏的普遍性的问题基本会浮出水面。所以小批量生产是有效验证设计、暴露问题的好办法。

小批量试制对与产品质量相关的文件、人员、设备、原材料、制造测试试验方法、生产环境等进行全面考核，能基本反映出产品技术质量的总体水平，也能全面暴露设计中隐含的缺陷和问题。

对小批量生产中暴露问题进行分析，提出改进措施，改动较大应评审。改进设计后，产品质量应基本达到设计的最高要求。小批量试制产品100%合格后，应供顾客使用，通过第三方使用验证，对产品的功能性能以及质量等进行顾客验证，及时分析顾客反馈意见，必要时对产品按顾客要求改进，直到顾客满意为止，同时将改进落实到设计文件中。最后进行小批量试制评审，评审专家应包含顾客代表。落实纠正措施，各项问题归零闭环。

4 大批量生产阶段

与产品质量有关的人、机、料、法、环及生产指导文件等经过考核修正后，后续产品质量将基本得到有效保证，可进行大批量生产。为保证大批量生产产品质量，应从以下几方面进行质量控制：

（1）文件控制：大批量生产应确保指导生产的文件是唯一的、正确的、可操作的、经过批准的。确需进行设计更改的文件，必须经过评审，进行校对、审核、会签和批准。文件是生产的纲领，也是产品质量的根本保证，未经授权，任何人不得随意涂改。

（2）质量控制点的设置：产品是经过不同生产工序的加工形成的，不同生产工序对产品质量特性的形成有不同的影响，需在生产过程中设置工序检验点，控制产品的质量，对形成产品质量有较大影响的工序进行检验，尤其是产品特殊、关键特性形成的工序，必须设置检验点。对该工序生产的产品进行100%检验，以验证本道工序所生产的产品是否符合文件的要求，防止不合格品流入下道工序。可以说检验是质量管理的基础，没有工序检验，复杂产品很难有优良的质量。工序检验人员应熟悉本工序的文件，熟练使用本工序检验用仪器、仪表以及工装等，对本工序形成的产品质量特性完全了解，掌握不合格产品的特征属性。发现不合格品，应作出标识，并隔离，跟踪对不合格品的处理，对采取纠正措施后的不合格品，要进行再次检验，合格后才能放行。

（3）最终产品检验：产品经生产最后工序后，提交质量部门验收。最终检验点很关键，是保证交付顾客产品质量合格的最后一道关卡，该检验点的检验人员应非常熟悉产品整体性能指标以及质量特征，对上游工序形成的产品质量也应有足够的认识，能够关注重点、难点，同时不放过文件规定的任何指标要求，能够将不合格品剔除出去，确保交付顾客的产品是符合文件的、合格的产品。