企業(yè)通常認為試驗只是零部件、原材料入廠以及產(chǎn)品出廠的一道把關(guān)口，因此只關(guān)注零部件和原材料的缺陷驗證試驗、產(chǎn)品出廠驗收試驗等；有些企業(yè)甚至沒有試驗環(huán)節(jié)，產(chǎn)品設(shè)計、加工、裝配完成后，直接投放到客戶現(xiàn)場，通過實際故障觸發(fā)改造。這兩種方式均忽視了設(shè)計質(zhì)量不高帶來的潛在故障，造成了產(chǎn)品“早期故障多，使用壽命短、小問題不斷、維護困難”的現(xiàn)狀。因此，需要在設(shè)計過程中引入“試驗”這個有效工具，以識別和消除產(chǎn)品的潛在故障。
但試驗并不是簡單的“因測而測”，相較于試驗的實施，更核心的問題在于試驗策劃。試驗策劃的關(guān)鍵要素包含：試驗?zāi)康摹⒃囼灹鞒獭⒃囼灄l件與負載、測試參數(shù)、故障判據(jù)、試驗數(shù)據(jù)的采集與分析以及試驗相關(guān)知識等。諸多要素形成一個完整嚴謹?shù)尿炞C鏈條，并反饋到設(shè)計源頭，實現(xiàn)“測試驅(qū)動研發(fā)”的目的。
通過有效地在研發(fā)過程實施各類產(chǎn)品試驗，能幫助企業(yè)建立產(chǎn)品信息、量化衡量指標(biāo)、對比擇優(yōu)方案、提前發(fā)現(xiàn)缺陷、掌握完整的產(chǎn)品過程數(shù)據(jù)與信息，對產(chǎn)品進行更細致的評價，提供精準(zhǔn)的設(shè)計提升方案。
1.從可靠性的定義看“試驗”
可靠性的定義為“產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。”我們通過這個概念去解析“試驗”的基本要素，如圖1所示。
圖1 可靠性與試驗的關(guān)系
（1）試驗對象
試驗對象即試驗的主體，可以是整個產(chǎn)品、部套，也可以是組件、零件、原材料等。
（2）試驗條件
試驗條件包含試驗的環(huán)境條件、工作條件以及使用維護條件等，通常是由正常的工作條件轉(zhuǎn)換而來的。其中：
環(huán)境條件：試驗對象對應(yīng)的工作環(huán)境，如溫度、濕度、振動、低氣壓、鹽霧等；
工作條件：試驗對象對應(yīng)的工作應(yīng)力條件、負載條件、電源特性、功能模式、貯存條件等；
使用維護條件：試驗對象工作時所對應(yīng)的使用維護項目及維護周期等，試驗中應(yīng)與實際使用時的維護項目與要求保持一致。
（3）試驗時間
試驗時間是指試驗所持續(xù)的時間，通常由試驗對象正常工作的工作時間、任務(wù)時間等折算而來。
（4）試驗指標(biāo)
試驗指標(biāo)可以是功能/性能指標(biāo)或可靠性指標(biāo)等，這些指標(biāo)可以是已知值，來作為故障判據(jù)、試驗結(jié)束的條件；也可以是未知值，通過對產(chǎn)品摸底記錄的數(shù)據(jù)而得到。
2.產(chǎn)品生命周期中的試驗類型及作用
試驗貫穿于整個產(chǎn)品開發(fā)過程，不同階段的試驗可以為常規(guī)產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計工作帶來顯著的價值。以提升產(chǎn)品的可靠性為例，可靠性試驗工作規(guī)劃如下表1所示。
表1 可靠性試驗工作規(guī)劃
3.產(chǎn)品試驗的實施要點
企業(yè)依據(jù)自身需求，在產(chǎn)品開發(fā)生命周期中確定增加所需的試驗，形成專有的試驗明細表。下一步，則需要對試驗進行策劃，以保證試驗的有效性。下文將從試驗流程及相關(guān)文件兩個維度來詳細闡述試驗策劃的過程及要素。圖2列出了試驗流程中的各項活動以及試驗文件清單。
注意：圖中描述的為完整的試驗策劃與實施過程，企業(yè)可以依據(jù)其資源及產(chǎn)品試驗需求等情況，進行綜合考慮和刪減。試驗文件也可以在內(nèi)容完整的基礎(chǔ)上進行文件合并及刪減。
圖2 試驗流程與文件框圖
3.1 試驗流程
（1）明確試驗?zāi)康?/span>
在試驗流程中最主要的是明確試驗?zāi)康模苯佑绊懼囼灧桨傅拇_定。只有明確的試驗?zāi)康牟趴蛇M行后續(xù)的步驟，否則后續(xù)步驟會出現(xiàn)歧義，甚至?xí)?dǎo)致整個試驗的失敗，達不到預(yù)期的目的。
（2）試驗策劃
試驗策劃需要綜合考慮整個試驗的原理、流程、方案、資源等因素。通過一系列的工程活動，落實到整套試驗文件中來保證的，具體見3.2文件。
（3）評審
試驗策劃過程中的評審環(huán)節(jié)包含對于試驗開始前試驗大綱的評審以及試驗過程中故障、數(shù)據(jù)及分析結(jié)果的評審。一方面通過評審充分檢驗方案、發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險，另一方面通過評審快速分析和決策試驗問題、結(jié)果，確定進一步的改進措施和方案，以真正促進設(shè)計質(zhì)量提升。
（4）搭建試驗平臺
試驗臺是整個試驗的載體，依據(jù)試驗?zāi)康募胺桨复罱ㄔ囼炁_，應(yīng)滿足試驗對象匹配、試驗條件供給、試驗時間控制、試驗結(jié)果測量四大前提條件，匹配試驗大綱中提出的各項定性以及定量要求。
（5）試驗實施及跟蹤
應(yīng)有專人對試驗進行跟蹤與管理，一方面有利于保證試驗過程的時效性，通過資源協(xié)調(diào)管理保證試驗不會由于各種原因造成停滯，另一方面有利于保證試驗結(jié)果的有效性，通過試驗過程管理保證過程可控、數(shù)據(jù)可查和結(jié)果可追溯。
（6）故障/數(shù)據(jù)分析
故障/數(shù)據(jù)分析貫穿于整個試驗過程中，而不是最終試驗完成后再進行。及時的故障/數(shù)據(jù)分析可以實時糾偏和調(diào)整試驗方案、快速準(zhǔn)確獲得試驗結(jié)論等。
（7）試驗輸出
試驗輸出結(jié)果不僅僅是生成試驗報告，更重要的是通過試驗結(jié)果分析進行設(shè)計溯源。將試驗的結(jié)論映射并落實到產(chǎn)品設(shè)計方案、產(chǎn)品設(shè)計準(zhǔn)則、產(chǎn)品設(shè)計點檢表、設(shè)計流程優(yōu)化甚至產(chǎn)品設(shè)計管理上，形成閉環(huán)，達到設(shè)計質(zhì)量的可持續(xù)地提升。
3.2試驗文件
試驗需要通過一系列文件來指導(dǎo)、記錄，試驗文件明細見圖3，圖中橙色框圖為試驗文件，綠色框圖為實際活動。
圖3 試驗文件
（1）試驗明細表
依據(jù)對試驗?zāi)康暮铜h(huán)節(jié)的梳理以及企業(yè)資源情況確定需要開展的試驗明細清單。
（2）試驗大綱
試驗大綱概括了整個試驗的原理、流程及方法，包括試驗?zāi)康摹⑦m用范圍、試驗對象、試驗條件、試驗方案、故障判據(jù)及處理、試驗組織管理、試驗結(jié)束及終止條件等。
（3）試驗操作說明
以操作的角度介紹試驗相關(guān)信息，包括試驗對象說明及要求、試驗方案、試驗施加條件、故障處理、試驗/測試操作步驟等。
注：若為簡單試驗，試驗大綱及試驗操作說明可合為一個文件。
（4）試驗故障記錄表
用于試驗過程中故障信息的記錄，以便于進行試驗故障分析，包括故障時間、停機時間、恢復(fù)啟動時間、故障部位、故障類型、故障描述、故障處理措施等。
（5）試驗數(shù)據(jù)記錄表
用于試驗過程中試驗數(shù)據(jù)的記錄，包括試驗條件、測試參數(shù)、測試參數(shù)要求、測試人員等。
（6）試驗資源清單
依據(jù)試驗大綱而定，分析試驗各階段所需資源情況，包含試驗所需物料、人員及參與的時機，避免試驗過程中因人員、物料不到位而引起的試驗停機等待等。
（7）評審記錄表
（8）試驗執(zhí)行/跟蹤計劃
（9）試驗數(shù)據(jù)分析報告
依據(jù)不同的試驗?zāi)康模貌煌臄?shù)據(jù)分析方法，分析試驗數(shù)據(jù)，得到有用的信息；包括試驗數(shù)據(jù)來源、分析理論、分析過程、試驗/仿真對比、結(jié)論及建議等。
（10）試驗故障分析報告
依據(jù)不同的試驗?zāi)康模槍υ囼炦^程中發(fā)生的故障，利用仿真、物理等各種分析方法分析故障原因、進行初步驗證并形成報告。
（11）試驗報告
整個試驗的結(jié)論性文件，回顧試驗過程、匯總并分析試驗數(shù)據(jù)、分析試驗故障、提出優(yōu)化建議等。
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