CIOAE 2015之专题报告：在线仪器的系统集成及功能部件

    仪器信息网讯：第八届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛之在线仪器的系统集成及功能部件专题分会于11月17日下午在国家会议中心307B会议室召开。本分会的一个重要议题就是如何提高国产在线分析仪器的可靠性。

分会现场

    来自机械工业仪器仪表综合技术经济研究所的吴亚平先生指出，当前国产分析仪器在设计、制造等过程中存在可靠性落实不够，性能设计与可靠性设计分立等问题。为了解决这一问题，吴亚平介绍了如何将仪器性能与可靠性通盘考虑的一体化设计方案。该方案的主要特点包括：支持可靠性与性能的并行设计；基于仿真的可靠性评价更准确；综合建模型能支持复杂耦合关系的多学科设计优化；综合建模能缩短可靠性试验时间；仿真时结合了可靠性分析工具和实际经验；设计的通用性好，适合多种产品等。随后，吴先生还向与会代表详细介绍了一体化设计流程。

机械工业仪器仪表综合技术研究所 吴亚平

    工信部电子第五研究所可靠性工程中心的朱嘉伟先生则根据市场需求，介绍了开展分析仪器强化试验的意义以及具体实施步骤。

    当前是科技创新迅速的时代，如何使仪器产品在短时间内抢占市场，并被市场肯定，所需要的除了迎合市场需求的功能外，更重要的是有高信赖度的质量，提供无设计不良的仪器产品，因此对质量的要求是不可言喻的；另一方面，市场的迅速变化亦严重压缩了繁杂且高难度的研发时间，故如何短时间内利用有效的设计验证方法，发现并改善设计与制造上所隐含的缺点，已成为各仪器产品的成败关键。

    可靠性强化试验采用对样品系统地施加步进应力的方法，让样品承受逐步增加的环境应力（振动、温度和湿度等）、附加应力（电源周期通断、电压拉偏和频率拉偏等）和工作应力来快速激发仪器产品的设计缺陷，暴露设计薄弱环节，确定仪器产品的工作极限和破坏极限，从而在短期内为仪器产品改进设计提供信息。在应力步进施加过程中各量级应力可以大大超出技术规范极限。应用该方法后，原需花费六个月至一年的新品可靠性试验，现仅需一周时间即可完成，且在这一周中所发现的仪器产品问题几乎与客户应用后所发现的问题一致。据悉，这种方法目前已在军方得到了广泛的应用。

    可靠性强化试验对于激发产品下述几类故障具有优势，包括：潜在故障的器件或部件，如元器件或部件的批次质量问题或潜在损伤等；产品的设计短板，如元器件或部件耐受环境能力短板、功能性能短板等；产品存在的设计缺陷，如电路设计缺陷、结构设计缺陷等；产品存在的工艺设计问题，如元器件或部件缺乏加固设计、结构件强度不足等；可以快速对比出不同设计方案的优劣等等。

工信部电子第五研究所可靠性工程中心 朱嘉伟

    原中国仪器仪表行业协会分析仪器分会秘书长曹乃玉女士结合“分析仪器产业调研万里行”实地考察所得到的切身体会，总结出了产品可靠稳定性实现的十个方法：1）企业加强工艺培训；2）设立工艺员岗位；3）通过CE、UL、GS等安全标准认证来促进产品可靠性的提高；4）设计从工艺开始：从开始就做对；5）设计观的改变：“不是最贵的，是最合适的。不是最新的，是最稳定的。不是内部的，还有外部的。不是A到B，可能还要经过C。不是我要的，是现场和用户要的”；6）返修产品应先经“过失分析”，再进维修车间；7）术业有专攻，不要指望自己什么都能干好，有些事情要“请专门家”；8）“货真材实”；9）“试错”要放在自己这里或第三方机构，而不能靠用户在使用中“试错”；10）主设计师一定要亲临仪器未来的使用现场考察，这一点对于在线分析仪器的设计尤为重要。

原中国仪器仪表行业协会分析仪器分会秘书长 曹乃玉

    此外，重庆科技学院的金义忠教授以免维护取样探头系统的核心技术集成为例，全方位介绍了如何通过产品设计来实现在线分析仪器少维护、长寿命周期的协调运行。从根据国家宏观要求以及取样探头系统技术的现实困境提出免维护取样探头系统的概念，到产品应用型基础理论的选择确定，同时坚持开放创新的工程经验主义，再利用“多目标的整体优化设计”方法，最终使得免维护取样探头系统成为可能。

重庆科技学院 金义忠教授

    中国计量科学研究院王德发先生在报告中指出，在线分析仪器在当今社会有着广泛的应用，而标准物质是保证在线分析仪器测量结果具有准确性和溯源性的基础。我国气体标准物质种类繁多、水平不一，选择量值准确的标准物质，是实现准确溯源的前提。

中国计量科学研究院 王德发