電路系統(tǒng)設(shè)計分析方法

在借鑒航天系統(tǒng)總體設(shè)計思路、FMEA工作流程、SIL功能安全設(shè)計等多方面的設(shè)計方法后，集思廣益，綜合出了一個基于接口單一故障狀態(tài)下的錯誤處理措施的系統(tǒng)方法。本來也沒覺得什么，但在多次講課后，多次聽到聽眾反映“此法甚妙，它可以在設(shè)計師沒有可靠性設(shè)計經(jīng)驗(yàn)的情況下，幫助打開一扇可以發(fā)現(xiàn)可靠性隱患和找到解決方法的大門，如果用好了，確實(shí)不錯”(來自學(xué)員評語，非杜撰)，于是萌生了寫出來的沖動。

系統(tǒng)，有多個個體組成，且個體之間通過相互作用，形成一個有機(jī)且完成一個完整功能的整體。它有兩個核心點(diǎn)，一是多個個體，二是個體間相互作用。而個體和個體之間的相互作用就是通過接口實(shí)現(xiàn)的，這里的接口包括電氣接口、信息接口、機(jī)械接口、環(huán)境接口，所以有的教科書上也把系統(tǒng)設(shè)計簡化稱為“接口設(shè)計”，此稱呼雖顯粗淺，倒也基本恰如其分。其分析框架如圖：

下面用實(shí)例來說明上圖的功用。分析的方法就是先列出接口的list(以投影儀為例)，如下表(以下內(nèi)容僅供示意分析方法之用，因非投影專業(yè)技術(shù)人員，見諒見諒)。

列出每一個具體的接口，這一點(diǎn)倒還不算難，基本了解產(chǎn)品的工程師都可以做得到。

下一步就是列出每個接口的單一故障狀態(tài)(SFC)了，這需要一點(diǎn)對產(chǎn)品的理解，不過有個東西可以好好利用，就是公司過去同類產(chǎn)品的投訴記錄，當(dāng)然也可以結(jié)合一些行業(yè)資深人士的經(jīng)驗(yàn)(如上表中<單一故障list>一列)。這部分列得越全，則后面問題預(yù)防的就會越好。畢竟，發(fā)現(xiàn)問題是最難的，君不聞“一流的人才發(fā)現(xiàn)問題，二流的人才解決問題，三流的人才制造問題”嘛。

列出了單一故障后，剩下的問題就是解決了問題了，解決的方式有多種，不是說只有唯一的選項(xiàng)——消滅。有些問題用消滅性的措施是很難有解、或者成本代價很大的，消滅的措施就是“防錯措施”;如果系統(tǒng)要求不是實(shí)時性功能的話，也可以用“判錯”的措施解決，判斷出來并給予提示，讓使用者能及時處理和發(fā)現(xiàn)問題，也算是功德基本圓滿;當(dāng)然，在判斷出來后，如果能糾正，那自然是最好，這樣的措施叫“糾錯”。最后就是沒有辦法的辦法了，既防不住，又判不出，自然也糾不了，那只好默認(rèn)問題的發(fā)生，但發(fā)生后須有充分的措施保證，即使故障了，不會出現(xiàn)致命的后果，能及時懸崖勒馬救命于一線，也算是不得已的最后保障了，這就叫“容錯措施”。至于在工作中實(shí)際選哪一種措施解決問題，宜根據(jù)實(shí)際要求來抉擇，抉擇的基礎(chǔ)是成本、技術(shù)難度、后果的可接受程度。

以上都是設(shè)計階段的內(nèi)容，之后的測試也必不可少的需加入這些項(xiàng)的測試驗(yàn)證。驗(yàn)證的方法就是人為的制造單一故障，然后看故障后的系統(tǒng)措施是否生效，以保證系統(tǒng)的可靠性和安全性。

以上就是系統(tǒng)設(shè)計方法的基礎(chǔ)方法和內(nèi)容。對一個問題的研究，是一個開始很薄，越來越厚，然后又越來越薄，最后薄到似乎無內(nèi)容的程度。我也不知道此問題我算研究到了哪個地步，反正是寫到這里真的就覺得無話可說了，只好收筆。不盡之處，敬請海涵，歡迎溝通。