可靠性工程技术:隐形赛道上的高端制造护城河
可靠性不是“不坏就行”,是卡高端产业脖子的核心门槛
前两年国内某新势力车企召回十几万台车,根子不是设计错了,也不是性能不达标,就是某一个电子元器件的可靠性设计漏了极端工况——北方冬天零下三十度,那个元件连续工作四小时就会阻值漂移,最后触发功能异常。
多少人觉得可靠性工程不就是做个老化测试,抽几个样品砸一砸摔一摔?
大错特错。现在的可靠性工程技术,是从产品设计的第一天就嵌入进去,每一个零件的选型、每一条线路的布局、每一个工况的模拟,都要算失效率,算寿命分布,算极端场景下的容错能力。
出海的朋友应该有体会,欧洲卖工业设备,人家第一件事不是看你功率多大效率多高,先把你的全生命周期可靠性报告拿出来,没有?门都不让进。
我之前跟一个做出口工程机械的老板吃饭,他说前几年吃过大亏,一批挖机发到鹿特丹,因为可靠性数据不全,扣在港口三个月,光滞港费就赔了两百万,那时候才知道砸钱做可靠性体系不是乱花钱,是进门门票。
新能源汽车动力电池可靠性环境测试箱
数字时代的可靠性工程技术,早就换了玩法
放在二十年前,做可靠性测试真的是靠堆人力堆成本。
比如做飞机机翼的疲劳测试,要反复加压上亿次,整整跑好几年,光是测试成本就占整个研发成本的三分之一,还不一定能覆盖所有极端工况。
现在呢?数字孪生+大数据预测,直接把可靠性研发的周期砍了一半,成本降了不止六成。
我去年去某风电整机厂参观,他们给每一台风电叶片都做了数字孪生模型,风吹雨淋的老化数据实时回传,不用把叶片拆下来拉去实验室,就能提前三个月预测出哪里会出现裂纹,可靠性维护的成本直接降了一大块。
实话实说,国内这几年在可靠性工程技术上的科研突破真的挺惊喜的。去年北航可靠性工程研究所发的那篇小样本可靠性评估的论文,把极端稀有故障的预测准确率提了27%,解决了很多复杂装备没多少故障数据就没法建模的老问题,现在已经用到国产大飞机的零部件可靠性评估里了。
国产大飞机零部件可靠性应力测试场景
为什么国内很多企业至今都摸不到可靠性的门
为什么国内很多企业至今都摸不到可靠性的门
说起来好笑,很多老板的思路还是,我产品能卖出去就行,反正坏了给你修,犯得着花几百万上千万建可靠性团队?
真的犯得着。
你做消费级产品,可靠性差一点,顶多就是差评多,口碑坏了。你做高端装备,做核心零部件,可靠性差一个等级,你就只能卖中低端的价格,永远赚不到高端的钱。
举个例子,同样功率的工业泵,国内产品卖几万,进口的能卖几十万,差价在哪里?不是材料差多少,是人家的可靠性能保证五年无故障,我们的只能保证两年,你说客户选谁?
不过话说回来,这两年风向已经变了。新能源火了之后,动力电池、车规芯片的可靠性需求直接翻了好几倍,很多芯片设计公司现在招可靠性工程师,年薪开到八十万都抢不到人,这就是市场用脚投票。
很多人说我们国家现在要突破高端制造卡脖子,卡在哪里?很多人说卡材料卡设备,其实还有一块,就是卡可靠性工程技术的积累。
你材料做出来了,工艺对了,但是批量生产之后可靠性不稳定,一会好一会坏,还是卖不上价,还是进不了高端市场。
这个活儿急不来,得一点点攒数据,一点点建体系,但是只要开始做,就比躺着强。现在国内很多高校都开了可靠性工程的新专业,每年往行业里输人才,再过个十年八年,我们的高端产品可靠性上来了,那才真的是站稳了脚跟。