淺析電子產(chǎn)品設(shè)計中存在的缺陷

史成泉?林東YAN?張振虎

摘要：隨著科學技術(shù)的進步，電子產(chǎn)品向系統(tǒng)化方向發(fā)展，使得電子產(chǎn)品的設(shè)計越來越復(fù)雜。學術(shù)界對電子產(chǎn)品設(shè)計缺陷的研究較少。主要從產(chǎn)品缺陷識別的研究角度和方法進行探討。在項目開發(fā)過程中，對設(shè)計缺陷評估和缺陷影響因素檢驗的研究尚處于起步階段。本文對設(shè)計缺陷的形成機理和因素識別進行了研究。

關(guān)鍵詞：電子產(chǎn)品;結(jié)構(gòu)設(shè)計;設(shè)計缺陷;檢測

一、電子產(chǎn)品設(shè)計缺陷概述

設(shè)計缺陷是產(chǎn)品設(shè)計中的一種不合理現(xiàn)象，是由于概念方案、產(chǎn)品試驗等因素未能得到有效控制而引起的。設(shè)計缺陷發(fā)生在產(chǎn)品開發(fā)過程開始之后。造成設(shè)計缺陷的原因很多，可能是由于初始需求分析等工作不到位或具體設(shè)計工作失誤造成的。設(shè)計缺陷可能導(dǎo)致產(chǎn)品無法滿足用戶的期望。設(shè)計缺陷的風險很大，產(chǎn)品的設(shè)計缺陷給企業(yè)造成了巨大的損失。在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計中，采取有效的方法控制設(shè)計缺陷是非常重要的。電子產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)分為需求分析階段、設(shè)計制造階段、試驗階段、生產(chǎn)試制階段。

二、電子產(chǎn)品設(shè)計缺陷因素

電子產(chǎn)品設(shè)計缺陷的影響因素包括軟件設(shè)計缺陷、硬件缺陷、結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷、工藝缺陷等，這些缺陷與多種因素有關(guān)，不同的產(chǎn)品和不同企業(yè)的開發(fā)團隊或同一產(chǎn)品開發(fā)的不同階段的影響因素是不同的。由于電子產(chǎn)品設(shè)計周期長，需要對不同設(shè)計時間點的缺陷程度進行評估。各影響因素的概率值不同，需要根據(jù)具體的設(shè)計狀態(tài)進行評估。在提取設(shè)計缺陷信息后，必須確定影響因素和缺陷程度的決策規(guī)則。

電子產(chǎn)品設(shè)計缺陷主要來自軟硬件設(shè)計、產(chǎn)品機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝設(shè)計、老化設(shè)計、產(chǎn)品安裝和維護程序。硬件設(shè)計缺陷主要體現(xiàn)在產(chǎn)品功能、控制精度和可靠性上。軟件設(shè)計缺陷主要體現(xiàn)在產(chǎn)品功能、用戶界面和系統(tǒng)通信可靠性等方面。優(yōu)良的機械結(jié)構(gòu)能在產(chǎn)品中形成電子元器件的保護層，提高產(chǎn)品的絕緣性和可靠性。電子元器件在極限條件下的老化功能缺陷，如電子元器件在高溫環(huán)境下運行失效而引起的系統(tǒng)功能缺陷。工藝設(shè)計缺陷是指工藝不符合現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計規(guī)程，通過產(chǎn)品缺陷率和生產(chǎn)周期表現(xiàn)出來的。

因此，產(chǎn)品設(shè)計中的缺陷分析必須與偶然性缺陷的分析相聯(lián)系。存在設(shè)計缺陷的產(chǎn)品模塊就是缺陷定位。設(shè)計缺陷產(chǎn)生的原因是復(fù)雜的，往往是多種因素共同作用的結(jié)果。只有找到缺陷的位置，才能檢查缺陷。例如，筆記本電腦的缺陷部件包括外殼、電池、通訊模塊等。

三、電子產(chǎn)品設(shè)計缺陷檢測及預(yù)防

國內(nèi)某通信設(shè)備制造公司開發(fā)了一種基于云計算網(wǎng)絡(luò)的液晶終端一體機。在舊產(chǎn)品的推廣和使用中發(fā)現(xiàn)了許多設(shè)計缺陷。AD采集程序模塊的及時性、數(shù)據(jù)存儲模塊適應(yīng)性差、電壓有效數(shù)值計算方法錯誤、電源模塊設(shè)計存在問題、惡劣環(huán)境下偶爾發(fā)生電源模塊燒毀事故，易發(fā)生死機、畫面失真等問題，關(guān)鍵設(shè)計不合理。

公司技術(shù)團隊規(guī)避新產(chǎn)品開發(fā)中的問題，制定各種設(shè)計評審表進行缺陷調(diào)查，同時通過收集LCD模塊的可靠性信息，判斷滿足可靠性保證實驗條件，檢測產(chǎn)品設(shè)計缺陷，采用實驗方法對設(shè)備各功能模塊進行可靠性保證實驗，消除產(chǎn)品早期缺陷。針對液晶顯示模塊存在的屏幕失真、串行通信等缺陷，采取了有效措施，提高了液晶顯示模塊的可靠性。采用可靠性保證試驗方法對產(chǎn)品可靠性進行檢驗和驗收。提取測試數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)，建立決策表。

建立了缺陷跟蹤系統(tǒng)，將缺陷系統(tǒng)的類型定義為結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷、軟硬件設(shè)計缺陷和通信設(shè)計缺陷。嚴重程度分為四級：輕度、一般、嚴重和嚴重。從缺陷跟蹤系統(tǒng)中提取所有項目的新舊缺陷樣本數(shù)據(jù)，并采用決策表屬性選擇算法進行過濾。根據(jù)決策表，設(shè)計了推理模型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，簡化了缺陷類型的計算。根據(jù)模型所包含的信息，可以避免以往的設(shè)計缺陷，檢測出缺陷率較高的功能模塊。將研究設(shè)計缺陷檢驗方法應(yīng)用于電子產(chǎn)品設(shè)計中，可以加強對設(shè)計缺陷的控制，提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量，幫助產(chǎn)品開發(fā)團隊正確評價產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量，順利實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)目標。

四、結(jié)語

若以“風險—效用”標準作為證明設(shè)計缺陷存在的一種方法，其適用實質(zhì)上是過錯責任原則。這顯然違背了我國侵權(quán)法對產(chǎn)品責任適用嚴格責任的主流觀點。也就是說，只要產(chǎn)品的缺陷給他人造成損害，無論缺陷產(chǎn)品的生產(chǎn)者是否存在主觀過錯，缺陷產(chǎn)品的生產(chǎn)者都應(yīng)當承擔產(chǎn)品責任。因此，我們應(yīng)該借鑒美國侵權(quán)法第三次重述的觀點：產(chǎn)品責任適用于缺陷，過失責任適用于設(shè)計缺陷。過錯責任可以鼓勵生產(chǎn)者大膽創(chuàng)新，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，如果設(shè)計方案符合“風險-有效性等”的要求，則應(yīng)合理謹慎，避免因產(chǎn)品的設(shè)計缺陷造成損害。如果他們疏忽大意，他們必須承擔設(shè)計缺陷的責任。

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作者單位：山東英才學院