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产品的环境适应性设计.doc

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产品的环境适应性设计

一个产品要成为被广大消费者所接受的商品,一个产品要成为一种招之既来、来之能战、战之

能胜的武器,除了它的功能和性能外,就是它对环境的适应性和使用的可靠性。

任何产品都处于一定的环境之中,在一定的环境条件下使用、运输和贮存。因此都逃脱不了这

些环境的影响。特别恶劣环境条件下工作的产品更是如此。产品环境适应性水平高低的源头是环境

适应性设计,因此要研制出一个环境适应性好的产品,首先抓的是环境适应性设计,设计奠定了产

品的固有环境适应性。

1、环境适应性的设计步骤

⑴、明确产品的平台环境条件

当前产品的环境适应性设计基本上以标准中的考核条件为设计依据的,其目的是交付,结果是使

用中仍然故障不断,究其原因,其中最重要的是:产品实际所经受到的环境条件并不是标准中给

出的环境条件(即标准中的试验条件或试验严酷等级)。所以当前国外的最新标准,对整机已不规定

具体的试验条件(即试验严酷等级),只给出自然或诱发环境条件的参考量值。可见,作为环境适应性

的设计的第一步首先要弄清产品的平台环境条件,特别是大型系统工程,各分系统、子系统、设备、分机

所经受到的环境条件又不同于整个系统所经受到的环境条件。

⑵、确定产品寿命期的环境剖面

一个产品从出厂到报废,除使用过程中的平台环境条件外,还要经受到运输和贮存环境条件;

另外还涉及到经受各种环境因素的概率,所谓环境剖面就是产品全寿命期所遇到的各种环境因素及

其出现概率。可见作为环境适应性设计的第二步,应知道产品全寿命期的环境剖面,并以此作为设

计依据。

⑶、制订环境适应性设计准则

一个产品通常有许多分机组成,特别是大型系统工程,会更有许多分系统、子系统、设备单元

组成,因此要搞好环境适应性设计,必须制定能保证产品环境适应性的统一设计准则,让每一设计

师进行环境适应性设计时有统一的依据。环境适应性设计准则应采用先进的、成熟的材料、工艺、

结构等,并且有好的费效比。

⑷、环境适应性设计评审

环境适应性设计评审是对环境适应性设计输入进行的全面、系统审查,从中发现环境适应性设计中

的薄弱环节、提出改进意见、完善设计降低设计风险。

⑸、环境适应性设计输入验证

一个产品完成了环境适应性设计输入后,如果这种设计没有以前试验结果报告证实是可行的,

则应进行设计验证试验来证明可行的。

2、环境适应性的设计原则

进行环境适应性设计时,可按下列原则进行:

⑴、减缓影响产品的环境应力、增强产品自身耐环境应力的能力

环境适应性设计首先应综合考虑所设计产品可能经受到的各种环境因素及其应力,采用减缓环

境应力的措施、增强自身耐环境应力的能力,即用有效的防护设计、材料、工艺等来达到所设计产

品的环境适应性要求。

⑵、逐级明确防护对象和防护等级。

按从大到小的顺序,即从系统、整机、单元、零部件、模块、元器件到材料逐级明确防护对象

和防护等级。

⑶、建立有效、合理的防护体系。

环境适应性设计应从多方面入手:采用合理的结构设计,正确选择材料,严格进行计算并确定

使用应力,选用稳定的加工、装联工艺,建立有效、合理的防护体系。

⑷、综合考虑环境因素的不良影响

一种环境因素可能产生多种不良影响;一种不良影响往往是多种环境因素协同作用的结果,设计时应予以综合考虑。

3、耐高低温设计

为提高电子产品的耐高低温性能,其耐高低温设计应列入电子产品总体方案设计范畴。

电子产品的耐高低温设计应从下列三方面进行:

、采用合理的结构

合理的结构是电子产品耐高低温最为重要的保证。⑴、电子产品的结构应综合考虑机箱的功率

密度、总功耗、热源分布、热敏感性、热环境等因

素,以此来确定电子产品最佳的冷却方法。

⑵、电子元器件、模块的最大结温的减额准则应符合有关规定;单个电子器件(如集成器件、

分立式半导体器件、大功率器件)应根据温升限值,设置散热器或独立的冷却装置;热敏器件的安

置应远离热源;对关键器件、模块的冷却装置应采取冗余设计;互连用的导线、线缆、器材等应考

虑温度引起的膨胀、收缩造成的故障。

⑶、对于印制板组件:其板上的功率器件,应采取有效的措施降低器件与散热器界面的接触电

阻;带导热条的印制板,其夹紧装置、导轨及机箱(或插箱)壁之间应保证有足够的压力和接触面

积;采用空气自然对流冷却的印制板,其板之间的间距、板上的最高元器件与插箱壁之间的间距应

符合有关规定。

⑷、应根据机箱的热耗量和内部阻力的情况,选择合适的通风机,设计合理的空气流通通道,

保证需要冷却的各个部位得到其所需的风量,冷却空气应首先流经对热敏感的器件;冷却空气的进

口与出口位置应相互错开,不得形成气流短路或开路。

⑸、对于机箱中的各个部分,其单元热量分布均匀时,可采用抽风冷却,非均匀热源采用鼓风

冷却。对于热耗量大的密封式机箱,应采用多种冷却系统,其冷却通道应专门设计。

、正确地选择材料

⑴、尽量选择对温度变化不敏感的材料,采用经优选、认证或经多年实践证明可靠的金属和非

金属材料。

⑵、选择的材料在温度变化范围内,不应发生机械故障或破坏完整性,如机件变形、破裂、强

度降低等级、材料发硬变脆、局部尺寸改变等。

⑶、选择膨胀系数不一的材料时,应确定其在温度变化范围内不粘结或相互咬死。

⑷、选择的润滑剂,应在温度变化范围内能保证其粘度、流动性稳定。

、采用稳定的加工、装联工艺

⑴、应在高标准的制造和装配环境下进行电子产品的加工、装联。

⑵、对于电子产品机箱内各个组件,应采取合适的热安装技术;而对于印制板组件,其板上的电子元器件同样应采取正确的热安装技术。

⑶、应采用新型的、经验证的或典型的、可靠的天线、机箱及印制板涂装工艺、金属电镀工艺等,以确保其工艺涂镀层在温度变化范围内不出现不符合标准的保护性及装饰性评价。

4、防潮设计

、结构设计

在不影响设备性能的前提下,应尽可能采用气密密封机箱。

、防潮处理

⑴、憎水处理

通过一定的工艺处理,降低产品的吸水性或改变其亲水性,如用硅有机化合物蒸气处理,可提

高产品的憎水能力。

⑵、浸渍处理

用高强度与绝缘性能好的涂料填充某些绝缘材料、各种线圈中的空隙、小孔、毛细管等。浸渍

处理除可以防潮外,还可以提高纤维绝缘材料的击穿强度、热稳定性、化学稳定性以及提高元器件

的机械强度等。

⑶、灌封

用环氧树脂、蜡、沥青、油、不饱和聚酯树脂、硅橡胶等有机绝缘材料加热熔化后,注入元器

件本身或元器件与外壳间的空间或引线的空隙,冷却后自行固化封闭。所使用的材料应保证其耐霉

性。

⑷、密封装置

对零部件、模块等采用密封装置,密封分塑料封装和金属封装两种:

·塑料封装:塑料封装是把零件直接置于注塑模具中与塑料制成一体。

·金属封装:金属封装是把零件置于不透气的密封盒中,有的还可在盒内注入气体或液体。

⑸、表面涂覆

用有机绝缘漆涂覆材料表面,提高防潮性能。

⑹、使用防潮剂

在设备内部放置防潮剂,并定期更换。

、材料选择

应尽量选用防潮性能好的材料,如铸铁、铸钢、不锈钢、钛合金钢、铝合金等金属材料以及环

氧型、聚酯型、有机硅型、聚酰亚胺型等绝缘防护材料等。

、防潮包装

为防止设备在贮存、运输过程中受潮,应采取防潮包装,并符合GB5048 的规定。

5、防生物侵害设计

、结构设计

⑴、在不影响设备性能的前提下,应采用气密式外壳结构,内部空气应干燥清洁,相对湿度小

于 60%;

⑵、对于气密式设备,其内部可填充干燥清洁的惰性气体,相对湿度应小于60%;

⑶、气密性外壳的技术要求和检验应符合国家标准与产品规范的有关规定。

、材料选择

⑴、应选用耐霉性材料。常用耐霉性材料见表1;

⑵、金属、陶瓷、石棉等材料不利于霉菌生长,但应经适当的表面处理,以防止其表面污染上

霉菌的营养物质;

⑶、高分子材料(如塑料、合成橡胶、胶粘剂、涂料等)中的填料、增塑剂的选择,应尽量选

用防霉的无机填料及其它耐霉助剂;

⑷、热固性塑料应完全固化,以提高其防霉性;

⑸、非耐霉材料如天然纤维材料及其制品应尽量避免使用,若难以避免,则必须经过防霉处理

之后才能使用。

表 1常用耐霉性材料

序号材料名称

1丙烯腈-氯乙烯共聚物

2石棉

3陶瓷

4聚氯醚

5玻璃

6金属

7环氧层压、酚醛树脂尼龙纤维层压、有机硅树脂玻璃纤维层压制品

8邻苯二甲酸二烯丙酯

9聚丙烯腈

10聚酰胺

11聚碳酸酯

12聚乙烯(高分子量)

13聚对苯二甲酸乙二醇酯

14聚酰亚胺

15聚三氟氯乙烯

16聚丙烯

17聚苯乙烯

18聚砜

19聚四氟乙烯( PTFE)

20聚全氟代乙丙烯( FEP)

21聚偏二氯乙烯

22硅酮树脂

5,3 、防霉处理

当使用的材料和元器件等耐霉性达不到要求时,必须作防霉处理。

⑴、对非耐霉材料(如塑料、橡胶、涂料、胶粘剂等),可在材料的生产工艺过程中直接加入防霉剂;

⑵、对由非耐霉材料制成的零部件、元器件,可浸涂、刷涂防霉剂溶液或防霉涂料;

⑶、所使用的防霉剂必须满足下列要求:

·高效、广谱;

·低毒、安全;

·性能稳定,便于操作

·对设备的性能无不良影响。

⑷、应根据防霉处理的材料种类、使用环境、要求防霉的时间长短以及主要的霉菌种类等因素,

选用合适的防霉剂。常用防霉剂见表 2 。

表 2 常用防霉剂

序号防霉剂名称应用范围

1 水杨酰苯胺适用于棉、毛织品、塑料、橡胶、油漆、软木等的防霉

2 SF501 适用于光学仪器、玻璃零件及各种工业产品密封包装的防霉

3 TBZ 适用于漆膜等多种物品的防霉

4 百菌清适用于漆膜等多种物品的防霉

5 多菌灵适用于漆膜等多种物品的防霉

、包装防霉

为防止设备在贮存、运输过程中长霉,应采取防霉包装。

⑴、霉菌对设备性能有影响或外观要求较高的设备,应采用密封包装,方法包括:抽真空置换

惰性气体密封包装、干燥空气封存包装、除氧封存包装、使用挥发性防霉剂密封包装;

⑵、经有效防霉处理的设备,可采用非密封包装,但应先外包防霉纸,然后再包装;

⑶、长霉敏感性较低的设备,亦可采用非密封包装,并应在包装箱上开通风窗,以防止和减小

由于温度升降在设备上产生凝露。

⑷、防霉包装的技术要求和检测应符合GB4768 的规定。

、防昆虫及其它有害动物的设计要求

对于暴露在昆虫及其它有害动物活动地区并受到其危害的设备,应采取防护措施。

⑴、防护网罩

可在设备的周围和外壳孔洞部位设置金属网罩,防止昆虫和其它有害动物进入。网孔大小应视

防护的具体要求而定;

⑵、密封外壳

密封外壳可用于防止昆虫及其它有害动物进入;

⑶、生物杀灭剂和驱赶(除)剂(器)

不能采用密封外壳和防护网罩的设备,应定期使用生物杀灭剂(如杀虫剂、杀鼠剂等)。对防霉处理的规定也适用于生物杀灭剂。

6、防腐蚀设计

电子设备防腐蚀设计的基本要求是应根据产品的使用地区和安装平台的不同而不同:例如机载

电子设备在有盐雾的大气环境中应能完全正常地工作,其外观评价满足保护性和装饰性的有关要求。

为了提高电子设备环境适应能力,必须采用有效的防腐蚀设计。在设备总体设计阶段,必须同

步编制防腐蚀设计大纲,并在设计,制造、贮存、运输、使用等各个阶段予以实施。

电子设备具体的防腐蚀设计主要从下列三个方面进行:

、结构设计

⑴、一般要求采用密封式结构。密封设计优先顺序为:模块单元进行单独密封;插箱、分机局

部密封;机箱或插箱整体密封。进行气密式设计时,容器应采用永久性熔焊气密结构,局部采用密

封圈密封,密封圈应选用永久变形小的硅橡胶“0 ”型圈。

⑵、对于大容积的构件(如天线箱体、天线罩、高频箱等),应尽量避免气密式设计。

⑶、外壳顶部不允许采用凹陷结构, 避免积水导致腐蚀; 外壳结构应优选无缝隙结构,在采用其

它结构时,要确保其密封性和电接触性能;外壳与开关、电缆插头座等部件的连接部位应采取密封

措施。

⑷、减少积水积污的间隙、死角和空间,易积水的部位应设置足够的排水孔。将内腔和盲孔设

计成通孔,便于排水和排除湿气。

⑸、避免采用不同类型金属接触,以防电偶腐蚀。必需由两种金属接触时,应选用电位接近的

金属。不同金属组成的构件,应设计为阳极面积大于阴极面积,并采用下列一种或几种防护措施:1〉选用与两者都允许接触的金属或镀层进行调整过渡;2〉活动部位涂润滑油,不活动部位涂漆;3〉用惰性材料绝缘;4〉密封。

⑹、在贮存或运输过程中,应保证可靠的包装形式和包装材料,提出贮存和运输的安全防护要

求。

、材料选择

正确地选择材料,是电子设备防腐蚀设计的必要保证。在材料选择时,应选用经过鉴定、认证

并经过实际使用可靠的金属和非金属材料,不得使用未经入库检验的材料。非标准件及材料的选用

必须经订购方认可和质检方鉴定。

⑴、在容易产生腐蚀和不容易维护的部位(如天线、管系等设备),应优选钛合金、不锈钢等高耐蚀性能

材料。

⑵、选择腐蚀倾向小的材料。

⑶、选择杂质含量低的材料:金属材料中杂质的存在,直接影响其抗均匀腐蚀、应力腐蚀的能

力,其中高强度钢、铝合金、镁合金等材料的这种倾向尤为严重。

⑷、不同金属材料相互接触时,选用电化偶相容材料,在腐蚀介质中的电偶最大电位差不得超

过。

⑸、密封机箱中不得采用具有腐蚀气氛源(如ABS、聚氯乙烯、酚醛等)的有机材料。

⑹、印制板应优选高绝缘、耐燃、无毒、不易变形、刚度高的环氧玻璃布覆铜板(如 FR- 4 型)。⑺、避免使用

放气剧烈的材料如聚乙烯、多硫化合物、酚基塑料、纸、木材等;避免使用不相

容的材料,如铜、锰与橡胶、纸与铜或银等。

、加工与装联工艺

电子设备在制造过程中,若成型、机械加工、焊接、热处理等工序条件选择不当,则会使材料

产生不同类型的腐蚀倾向,导致设备在使用时由于腐蚀而引起性能失效。因此采用稳定的加工、装

联工艺,是设备耐腐蚀的重要保证。

⑴、一般拉伸强度大于 1960Mpa( 200kg/mm2)的高强度钢抗应力腐蚀的性能、疲劳强度和断裂韧性都比较低。采用真空冶炼、真空重熔、多向锻造、真空热处理、喷丸、闪光焊和电子束焊等工

艺可改善高强度钢的性能。

⑵、机械加工板材和挤压件所有关键表面,即经最后机械加工和热处理后易影响的部位,应进

行喷丸或别的方法使其处于无应力状态。

⑶、采用冲击或热压配合、螺栓紧固、装配等,都可能在零件上表面产生残余应力,应采用提

高成形精度、合理引入衬垫加以控制。在成形、加工、热处理、表面处理等工序中,都会带来残余

应力,应进行应力消除热处理、喷丸、滚轧等方法消除残余拉应力或使其产生压应力,以减少应力

腐蚀开裂或轻氢脆。

⑷、滚轧、热处理、高温成形的钛合金,表面需进行机械加工、化学铣切或酸洗,以消除材料

在高温下形成的污染层。

7、防尘、防雨和防太阳辐射设计

⑴、电子设备的天线罩体和外部装置会受到砂尘、雨、太阳辐射的影响。⑵、天线罩体和外部

设备应避免形状过于复杂,结构应简单、光滑且合理。⑶、在结构设计中,天线罩体和外部设

备外壳除满足其它要求外,应具备足够的刚度和强度,

以承受气流冲击和雨水、冰雹、砂尘的侵蚀。

⑷、如果可行,天线罩体和外部装置外壳应优先采用尘密和水密式设计,以防砂尘和雨水渗入。

由此带来的散热、凝露、除湿等问题应有效地加以解决。

⑸、天线罩体和外部设备应避免水和砂尘的积聚,尽量消除缝隙结构。⑹、太阳辐射导致的热

效应和雨水可能带来的温度冲击效应,应在热设计中予以充分考虑。⑺、如果天线罩体和外部

设备需要有机涂覆层,则必须选用经过实用或试验验证过的涂覆材料

与涂装工艺。涂覆层应具备防砂尘、雨水侵蚀的能力;应具备良好的耐热氧老化的能力和防太阳辐

射引起的光老化的能力。

⑻、应考虑到天线罩体和外部设备外壳密封一旦失效后可能导致的紧急情况,并采用相应的失

效防护设计。

8、抗振动与抗冲击设计

、基本要求

电子设备的抗振动与抗冲击要求主要是指安装平台给它的振动输入,例如机载设备的振动与冲

击要求是指载机在起飞、降落、空中飞行过程中机舱底板(电子设备安装处)上的振动与冲击的响

应和量值。

⑴、振动强度设计要求

由于环境适应性考虑的是极限环境,所以振动强度设计要求考虑的是极限振动环境条件,通常

考虑的是三个方向上的最大值作为任何一个方向上的设计要求。

⑵、抗振性能和疲劳设计要求

抗振性能和疲劳设计要求是指经常施加在样品上的振动应力。同时还有一个在长期的空中振动

下,任务电子系统不能产生疲劳的问题。满足上述要求的不应是最大包络量值,而应是平均值包络

量值(为了加大安全系统,也可采用平均值+1б的量值)。

⑶、冲击强度设计要求

就抗冲击设计来说,通常给出的是冲击脉冲波形或冲击响应谱。下图为冲击脉冲波形及其相应

的冲击响应谱。

、设计准则

⑴、以垂向振动作为设计要求

振动一般发生在相互垂直的三个方向上,而且通常是垂向的振动最大,因此可以简化成以垂向

振动作为相互垂直三个方向上任一方向上的振动设计要求。

⑵、固有频率可设计在30~ 70Hz 之间

电子系统的机柜(包括显控台)、分箱(包括单元)、组件/ 模块等各层次结构的固有频率应按二倍频的规则设计。当工程实施确有困难时,可最小不低于。机柜(包括显控台)的固有频率可设计

在 30~ 70Hz 之间,并且尽量往30Hz 的低端设计。分箱(包括单元)、组件/模块按二倍频或倍频的固有频率往上设计。

⑶、放大因子必须设计成小于 3

在 10~ 2000Hz 的载机振动频率范围内,用速率1oct/min的正弦扫频时,任何层次的共振频率

上的放大因子必须设计成小于3。

8 3 、隔振缓冲系统设计

⑴、振动传递率应小于 1

电子设设备的隔振缓冲系统应同时具有隔振和缓冲两种功能,即既应是一个好的振动隔离器又

是一个好的缓冲器,其振动传递率应小于1、冲击传递率应小于1、平均碰撞传递率小于1。

⑵、不出现刚性碰撞去除耦联振动

应根据电子设备的质量、尺寸、固有频率、危险频率、允许的振动、冲击量值进行隔振缓冲系

统的设计(包括提出隔振缓冲系统的动态特性要求等)。并且要做到具有足够的吸收储存能量的位移空间,保证不出现刚性碰撞。支承平台的刚度中心应于电子设备的质量中心重合,以去除耦联振动

的有害影响。

⑶、采用背架式隔振缓冲系统

机柜(包括显控台)应采用背架式隔振缓冲系统,其中背架隔振器是非承载隔振器,其刚度阻

尼特性在水平面内,应对称于原点(平衡位置),并应注意它与底部隔振器的刚度位移量等的匹配。

⑷、固有频率偏差应小于10%

加载后的各隔振器的固有频率与同轴向设计时的理论固有频率的偏差应小于10%。

、机柜(包括显控台)的设计

⑴、固有频率尽量靠近30Hz

机柜(包括显控台)的固有频率,应设计在30~ 70Hz 之间,并尽量靠近30Hz。

⑵、处于可靠的支承状态

机柜(包括显控台)应设置电缆固定装置,以减少电缆插座和电连接点所受的振动应力。机柜

(包括显控台)应设置安全保障装置,以防隔振系统失效时,设备仍处于可靠的支承状态。

、插箱(分箱、单元)

插箱(分箱、单元)三轴向与机柜(包括显控台)的连接刚度必须保证插箱(分箱、单元)的

一阶固有频率不低于同轴向机柜(包括显控台)一阶固有频率的~ 2 倍,即符合的规定。

、组件 / 模块

⑴、组件 / 模块固有频率不应低于同轴向插箱的~ 2 倍

安装在插箱(分机、单元)上的组件/ 模块的连接刚度,应保证三轴向的固有频率不应低于同轴

向插箱(分机、单元)固有频率的~ 2 倍。

⑵、采用较高固有频率的元器件

应尽量采用较高固有频率的元器件。

⑶、印制板模块必须采取加固措施

印制板模块必须采取加固措施。在插箱中的多块印制板模块之间应有限制基频共振振幅的限位

措施。

⑷、印制板应采取限位、夹紧装置

印制板应采取限位、夹紧装置,限制印制板电连接边受振、受冲击后产生的相对位移和变形。

、紧固件

⑴、动态载荷

在电子系统中,将使用许多不同形式的紧固件,它们对电子设备的可靠性起着重要作用。由于

在振动与冲击的动态环境下使用,所以设计时应考虑:

①、以动态载荷(冲击载荷按15g × =、线性加速度按12g 考虑)和结构的几何形状为基础,选择正确的紧固件尺寸和固定位置。

②、按动态载荷选择紧固件的锁紧装置。

③、根据动态载荷的要求,选择装配方法,例如螺钉应该用扭矩装置旋紧,该装置可预调到要

求的扭矩值。扭矩值应该是扭断螺丝头所需扭矩值的60~ 80 %。

⑵、加固

监视器、计算硬盘、光盘驱动器等货架产品必须用紧固件紧固,以提高抗冲击与抗振动的能力。

环境试验与环境试验技术

1、概述

环境试验是将产品(包括材料)暴露在自然或人工模拟环境中,以此来评价产品在实际遇到的

运输、贮存、使用环境条件下的性能。通过环境试验,可以提供产品在设计、装配、试验、使用等

方面的可靠性与质量信息,是产品可靠性与质量保证的重要手段。

、环境试验发展概况

环境对产品的影响,真正受到人们重视是在30 年代未和第二次世界大战期间。那时,在热带和

亚热带地区使用的产品(特别是电子电工产品)遇到了所谓气候劣化问题;特别是第二次世界大战

战场上使用的产品,在各种恶劣的环境条件下出现了许多问题。据当时美国空军调查,有52%产品的损坏是由环境所引起的,其中温度占21%,振动占14%,潮湿占10%,沙尘盐雾占7%。这些环境条件造成了许多产品的失灵、误动作、失效,从而贻误了战机,也造成了很大的经济损失,这就

迫使各先进的工业国家不得不从一连串的战争失利中,开始着重解决电子电工产品的环境适应性问

题。

美国是开展环境试验较早的国家,是从研究热带防护开始的,并由国防部发式。从40 年代的现场试验到实验室人工模拟试验,并进行试验方法研究和制订试验规范。50 年代未,陆、海、空三军

都有了各自的环境试验规范和标准。60 年代联合制订出三军通用的环境试验标准MIL - STD- 810D(以下简称810D),紧接着又开始了对宇航环境的研究。这样就形成了从元器件、微电路到设备,从陆地、海洋到空中的完整环境试验军标体系。从 60 年代到现在,美国的环境试验军标经过多次修改和补充,

已发展到810F ,成为许多国家军品采用的重要环境标准。

国际电工委员会IEC 是 1948 年开始考虑环境问题的,当时是TC40 和 TC12 下设的分技术委员会。

随着电子电工产品环境试验问题的日益突出,1961 年成立了TC50“环境试验技术委员会”专门从事

环境试验机理、试验技术和试验程序的研究。1973 年又成立了TC75“环境条件技术委员会”,专门从事环境条件分类和分级的研究。TC50 和 TC75 的文件和标准吸收了各国的经验,集中了各国专家的

智慧,故具有体系完整、结构严谨、技术先进、使用方便等一系列优点,已成为当今世界公认的科

学技术交流和国际贸易的准则。IEC 标准已被各国广泛采用,成为国际贸易中消除技术壁垒的重要基

础之一,且在世界电子电工产品的生产、贸易、法律等方面发挥着权威性的作用。

我国的环境试验工作是1955 年正式开始的,首先在广州、上海、海南建立天然暴露试验站,与东欧六国共同合作探索热带、亚热带、工业气体等对电子电工产品的影响。我国的环境试验经历了

从开始学习、搬用苏联标准,到逐步建立我国自己的环境试验体系这一发展过程。随着我国改革开

放的不断扩大,为了加速四化建设,与国际标准接轨,提高我国电子电工产品的质量与可靠性,提

高国际市场的竞争能力,国家已决定以IEC 标准和美国军用标准为基础来制订我国的民用和军用产品的环境试验标准。国军标150 就是参照美军标810 制订的,在军品的环境试验中发挥了重要的作用。

、环境试验的类型

环境试验大致可以分成两类,一类是天然(自然)暴露试验;一类是人工模拟试验。

、天然(自然)暴露试验

天然暴露试验是将样品(产品或材料)在天然环境条件下进行暴露和测试。天然暴露试验可分

为无气候防护和有气候防护两种。无气候防护是指在室外暴露,样品直接受气候影响。有气候防护

又可分为完全气候防护和部分气候防护。完全气候防护是指在空调和半空调室内暴露,能保护样品

免受气候直接影响。部分气候防护是指在棚下、掩蔽所内暴露,仅能部分保护产品免受气候直接影

响。天然暴露试验,可在静止状态下进行,也可以在定期运行或满负荷状态下进行,视试验的要求

而定。

、人工模拟

产品在运输、贮存、使用过程中所经受的环境条件是多种多样、错综复杂的。按对影响产品的

因素可分为:

a、气候条件:高低温、湿度、气压、风雨、冰霜等

b、机械条件:冲击、振动、摇摆、噪声、恒加速度等

c、生物条件:霉菌、有害动物、海洋生物等

d、辐射条件:太阳辐射、电磁辐射、核辐射等

e、化学活性物质:硫化氢、二氧化硫、盐雾等

f、机械活性物质:沙粒、尘埃等

人工模拟试验就是将上述环境因素在试验室内重现出来。然而,这不是一件简单的事情,特别

是上述这些因素对产品的作用往往不是单一的,而经常是多种因素同时作用在产品上。人们通过不

断的实践,总结出了两种人工模拟方法,

a、重视现场的环境条件

b、重现现场环境的影响

前者指实验室的环境条件及其变化和现场环境条件尽量保持一致;后者是指实验室人工模拟试

验结果与现场环境条件对产品影响的结果等效。由于重现环境条件在技术、经费、时间上往往存在

一些问题,有时甚至无这种必要。所以,当前大多数人工模拟试验都采用重视现场环境的影响,即

根据影响模拟的原理来制订试验方法。目前模拟环境试验基本上是按上述方法制订的。

2、环境试验总要求

、试验条件

任何环境试验都应规定试验条件及其容许误差(包括温度试验时温度稳定原则)。

、试验进行

试验进行又为条件试验、试验在线,它主要规定了试验过程中的检(监)测、试验记录、失效

判据等与试验有关的因素,

、试验设备及仪器

对试验设备及测试仪器的要求,主要是为了保证施加给试验样品的试验应力控制在标准规定的

误差范围内,不产生欠试验与过试验,实现试验的再现性。

、试验顺序

主要考虑了各项试验间的相互影响,实际所遇到的环境因素顺序,试验信息的收集,推荐了一

个试验顺序。

3、温度试验

温度试验有三种方法:即低温、高温、温度冲击。现以GJB150 中的温度试验方法为例来叙述:、温度试验条件及试验方法

GJB150 中三种温度试验的试验条件和试验方法见表3-4

表 3-1 GJB150中的温度试验条件及方法

试验试验条件试验方法(温度控项目温度持续时间温度变化速率制曲线)低温贮存-50℃温度稳定后再保持24 小时或按有升降温变变化速率不大

见图 3-1 试验-55℃关技术文件规定于 10℃/min

高温贮存+65℃

48 小时,此时相对湿度不大于 15% 升降温变变化速率不大

见图 3-2

+70℃于 10℃/min

试验

试验样品在不工作状态达到温度

低温工作按有关标准或技稳定所需的时间加上启动工作后升降温变变化速率不大

见图 3-1

于 10℃/min

试验术文件规定达到温度稳定所需的时间或按有

关标准或技术文件规定

试验样品在不工作状态达到温度

高温工作按有关标准或技稳定所需的时间加上启动工作后升降温变变化速率不大

见图 3-2 试验术文件规定达到温度稳定所需的时间或按有于 10℃/min

关标准或技术文件规定

高温: +70℃高低温保持时间为 1 小时或试验样

温度冲击高温箱和低温箱之间转

品达到温度稳定所需时间,以长者见图 4-3 试验低温: -55 ℃换时间为 5 分钟

为准。循环次数为 3 次。

温度试验条件

试验温度

试验温度主要分为贮存温度和工作温度。贮存温度是指产品在不工作状态遇到的最高和最低温

度。这一温度主要取决于自然气候环境温度,这种温度一般在一年中的最热或最冷的季节中在某些地

域中出现,通常称为温度极值。温度极值包括记录极值,工作极值和承受极值。除记录极值外,工作

极值和承受极值通常以一定的风险率给出。贮存试验温度除取决于自然大环境温度外,还取决于产品

载体金属壳体的散热和致冷辐射效应,根据我国对飞机机场停放时温度实测结果,机内温度

在热天要比外界自然环境温度高10~ 20 ℃,冷天要比外界温度低3~ 5℃。由于不管机载设备装于何

种飞机上,飞机都要在地面停留存放。因此,其高、低温贮存试验温度在中国范围一般均取-50 ℃和70℃。如果要进入北极区,低温贮存温度降到-62 ℃。如果要在非洲沙漠停放,高温贮存温度要升到

85℃。温度冲击温度上下限通常选用高低温贮存温度。

工作温度主要受微气候环境的影响,它取决于载体种类和热源,相邻设备发热情况,产品周围

通风和传热情况和产品本身冷却方式等。因此通用标准中不了解对工作温度作统一规定,要根据产

品具体情况确定。

试验持续时间

温度试验持续时间主要取决于在贮存或工作温度下的停留时间。标准中对贮存试验的高低温保

温时间作了定量规定,即高温时为48h ,而低温为24h 加上产品在此温度下达到稳定的时间。标准中

对工作试验的高低温保温时间只规定为产品达到温度稳定的时间,有关温度稳定时间的确定方法在

本章节中专门说明。对于温度冲击试验,一般规定为1h,或者是温度达到稳定的时间,当温度稳定

时间超过1h 时,应使用温度稳定时间,当温度稳定时间小于等于1h 时,应使用1h。

温度变化速率

对于高低温贮存试验和工作试验来说,由于主要考虑温度持续作用的影响,温度变化速率不是

标准要求的试验条件,这一速率不宜过大,变化过大不仅会延长温度达到稳定的时间,还会引入快

速温变失效机理,变化过小又会影响试验效率,因此,一般规定为试验箱最大可能变化速率,但不

超过 10 ℃ /min 。对于温度冲击试验,则要求产品在高低温箱之间快速转换,时间小于等于5min 。

循环次数

循环次数仅适用于温度冲击,一般规定

试验方法

3 次。

温度试验按GJB150 总则规定的通用试验程序进行,包括初始检测,试验,恢复和最终检测四大

部分。低温贮存和工作、高温贮存和工作、温度冲击三个试验分别按图 3-1 ,图 3-2 和图 3-3 的温度控制曲线进行。

低温工作温度

-55 ℃

工作

工作不工作工作不工作工作状态

性能

检测

检测不检测检测不检测检测

正常正常试小于达到小于检测小于

条件试验达到温达到温达到温验大10℃温度24h 10℃用时10℃

说明大气度稳定度稳定度稳定气条/min 稳定/min 间/min

条件件

试验

步骤

1 2 3 4 5 6 7 8

试验初始最终检

阶段检测

试验恢复

测图 3-1低温贮存和工作试验控制曲线

70℃

高温工作温度

室温

工作

状态

工作不工作工作不工作工作

性能

检测不检测检测不检测检测检测

小正常于

小于

48h 小于检测

10

正常试

条件试验达到温度达到温度达到温

10℃

RH<15% 10℃用时验大气

说明大气稳定稳定℃度稳定

/min /min 间

/mi 条件

条件

n

试验

步骤

1 2 3 4 5 6 7

试验初始最终检

试验恢复

阶段检测测

70℃高温箱温度

低温箱温度-55 ℃

工作

状态

工作不工作工作

性能性能检检测不检测

检测测正常升温小 4 小时或达小

4 小时或达到重复 2 升温速达到正常试条件试验速率于到温度稳定于重复步条

温度稳定的时步条率未规温度验大气说明大气不规 5 的时间。长 5 件

间。长者为准件定稳定条件条件定min 者为准min

试验

步骤

1 2 3 4 恢复

试验初始最终检

图 3-2高温贮存和工作试验控制曲线

对试验设备的要求

GJB150三项温度标准对温度试验箱的要求见表3-2 。温度试验箱的设计应满足表中的要求。新购置的

试验箱应进行验收鉴定;试验箱使用中,也应定期检定,以确认其能否满足试验要求。GB5170已规定了温度试验箱的检定方法。

对于技术性能较差的大型试验箱(室)若检定表明其有效容积内某一区域能满足容差要求且有足够大

的容积,也可用此试验箱(室)的该区域进行试验,不必要求箱内各区都满足要求。

表 3-2 GJB150温度试验对温度箱的要求

项目箱别要求

低温箱

监测要求高温箱试验箱内应装有传感器,用于监测试验条件

温度冲击箱

低温箱

试验箱内应有强迫空气循环。以保证达到试验条件和箱内温度均匀,风速高温箱

但风速不超过 s

温度冲击箱

低温箱

2℃以内,其温度

试验样品附近测量系统测得的温度应在试验温度的±

温度容差高温箱

梯度不超过 1℃/m,或总的最大值为℃(试验样品不工作)

温度冲击箱

低温箱无明确要求

湿度高温箱绝对湿度不超过 20g/m3,(相对于温度 35℃,相对湿度50%)

温度冲击箱无明确要求

低温箱箱内壁温度与试验温度之差不超过8%(绝对温度)

热辐射高温箱箱内壁温度与试验温度之差不超过3%(绝对温度)

温度冲击箱分别同高、低温箱

箱温恢复能力温度冲击箱试验样品放入后,箱温恢复时间不超过高、低温规定保持时间的10% 试验技术

为了保证试验结果准确且具有再现性,必须严格控制试验过程中的每一环节,既保证试验条件控制在

规定范围内,又不给产品引入附加的故障。

试验箱的选择

为保证试验正常进行,试验样品和试验箱的有效容积之间要保持合理的比例,对于发热试验样品,其

体积不大于试验箱有效容积的十分之一;对于不发热试验样品,其体积不大于试验箱有效容积的五分之一。

试验样品安装

试验样品应放置在试验箱内搁架或专门制造的样品架上。除支点外,试验样品应被自由空气包围。严

禁将试验样品置于箱底或实心垫板上。样品的任何部分均应位于试验箱有效容积内,不得伸入靠近箱壁的

图 3-3 温度冲击试验控制曲线

非有效容积内,因为非有效容积内不能保证试验条件。

多台试验样品安装时,要注意试验样品之间留适当间隔,并与试验箱内空气流动方向协调,不能阻止

气流的正确流动。

温度监测

在可能情况下,应在试验样品周围。试验样品内关键部位,以及在试验箱内进气口和回风口处安装温

度传感器,以监测温度和进行控制,保证试验箱提供符合要求的温度,且掌握关键部位温度,保证这些部

位达到温度稳定和防止受到过应力。仅观察试验箱指标温度往往得不到准确的信息。

试验箱温度设定点的设置

试验箱温度设定点应是试验条件确定的温度。不能将温度条件容差范围看作设定点可选择范围。温度

容差范围是检定试验箱是否符合标准要求的依据和限定指标。设定点偏离规定温度会导致箱内实际温度超

出容差范围。

试验样品温度稳定

温度试验中有关在试验温度下的持续时间的确定常常以试验样品在该温度下达到温度稳定为准。由于产品结构和材料千差万别,不同产品在同一温度下达到温度稳定的时间是不同的。温度稳定所需时间还与

试验箱的能力和试验温度相关,因此不可能提供一个统一的温度稳定时间。也不能简单地按重量给出此时

间,而应进行实际测量。在工程上要保证试验样品温度和试验箱内空气温度完全一致是不现实的,至少花

费的时间太长,因此GJB150 和 HB6167 中都对温度稳定进行了定义,作为确定温度稳定的依据,HB6167中还对无法测量温度稳定的试验样品规定了所需最短时间,具体见表3-3 。

表 3-3 GJB150 和 HB6167中温度稳定的定义

状态标准定义备注

试验样品中热容量最大的部件的温度与任何一个关键部件(如发动机起动蓄电

GJB150 规定的温度相差 2℃以内时,则认为该试池电介液)应在1℃范围内,结构件或不工作状验样品达到了温度稳定无源件不考虑温度稳定

态设备内部最大质量处的温度达到规定温

HB6167 度的± 3℃范围以内时,认为其达到了温无法测量时,温度稳定最短时间为3h

度稳定

试验样品中热容量最大的部件每小时温

GJB150 度变化不大于 2℃时,则认为试验样品达

工作

到了温度稳定

状态

HB6167 试验内部最大质量处的温度每小时变化

2h 不超过 2℃时,认为其达到了温度稳定

无法测量时,温度稳定最短时间为

关于温度稳定确定方法,除了按上述定义进行直接测量外,还有一些其他方法。典型的方法是重量法和时间常数法,这二个方法对于军用设备来说都不如直接测量合理。说明如下:

( 1)重量法

这一方法是按受试产品的重量来决定高低温的保持时间,目前采用此方法的标准有 MIL-STD-202F《电子及电气元件试验方法》,航标 HB6-71-76《飞机电机电器环境试验方法》等。很明显,对于军用设备来说,其结构复杂,部件材料各不相同,且内部还有微气候存在,认为保温时间与重量成正比是不合理的。因此,国内外一些先进的标准都不采用这一方法。如美国军标 MIL-STD-810 。英国军用标准 DEF 07-55 《军用器材的环境试验》,3G100《飞机设备通用要求》,美国民机标准 RTCAD0160《机载设备环境条件及试验方法》以及苏联民用航空要求附录《机载设备环境条件及试验方法》。事实上,对一些试验样品用直接测量法找出的温度稳定时间与重量法计算的时间差别很大如表 3-4 所示。这也充分说明重量法不适用。

对于仪表一类试验样品,曾利用最难热透(冷透)的线包组合件电阻值变化来确定整个仪表热透(冷

透)所需时间。结果表明,金属外壳且结构紧凑的试验样品,保温时间与重量法一致,但对于金属外壳,

内部结构不紧凑,并有塑料件的试验样品,时间要差一倍多,证明仪表也不宜采取重量法。

( 2)时间常数法

这是国际电工协会( IEC)采用的方法,方法是在试验前直接用热电偶或其他传感器测量样品热容量最

大部位的温度。当此温度升到试验温度的倍时即停止测量。将这段升温所需时间作为该试验样品的热时间常

数,并把该常数的 4 倍作为温度稳定时间。鉴于这种方法也要通过实测确定,不如测量到得出温度稳定时

间,因为这在工程上已不困难。

表 3-4重量法确定的时间与直接测量法确定的时间比较

重量法

试验样品名称重量

时间 h 高温下时间低温下时间低温贮存时间

kg

LD-C2 型导航雷达120 4

2h12min 3h 3h

(50℃) (-10 ℃) (-40 ℃ ) 回声 -3 型声纳站238 8 3h(50 ℃ ) 5h(-10 ℃) 18h(-40 ℃ )

YP-1 型甚低频超短波导航接收机55 4 2h45min

3h(1-10 ℃ ) 15h(-40 ℃ ) (50℃)

FDH1-74型发射机120 4 5h(50 ℃ ) 5h(-10 ℃)

8h20 min

(-40 ℃ ) SDH2-74型接收机55 4 4h(50 ℃ ) 5h(-10 ℃)

8h20 min

(-40 ℃ ) 302 型导航系统显示器 2 1h(60 ℃ ) 4h(-57 ℃) ——

DMW-1型瞄准具显示器12 2 (55℃) (-57 ℃) ——FKJ-A 型磁放大器8 2 (55℃) (-57 ℃) ——TQZ-A全姿态组合陀螺11 2 (60℃) (-57 ℃) ——由此可见, GJB150采用直接测量法是合理的。直接测量法也会遇到一些问题,如传感器无法插入试样内部,要确定热容量最大部位或找出最关键部位等。有些标准如表4-6 中的 HB6167 为了方便,直接规定

产品设计开发中的环境因素

产品设计开发中的环境 因素 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

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当科技产品的更新换代越来越快,消费者都陷入到对科技产品的狂热追逐中。同时,被抛弃的电子垃圾与伪劣电子产品被默默地送到发展中国家,严重影响环境、当地人民的健康。在我们的身边也有很多的电子废弃物,如不妥善处理可能会给我们的身体健康和环境带来很大的危害。今天小编给带大家了解一下这些电子产品对环境的危害以及应该怎么样正确的处理它们。 劣质电子垃圾对环境的危害主要有以下几点: 1、电子垃圾含有大量有毒重金属,对当地环境造成污染。电子垃圾中的有毒重金属严重危害了当地人的身体健康,已知的疾病如:炎症、重金属中毒,这些都会引起严重心血管疾病丶DNA损伤丶甚至是癌症等重大疾病。 2、电子废料排放出来的有毒化学物质如镍丶汞(水银)丶铅丶铜丶金丶多溴联苯醚等,若没妥善处理有毒物质将渗透到泥土及地下水源等,导致严重环境污染问题。超过60%的中国地下水和超过三

分之一的地表水都被认定为不适合人类饮用。 伪劣电子产品的处理方式: 1、意识和立法先行。首先要树立城市矿产的理念,富集的电子垃圾,金含量是一般金矿的17倍,也是铜、铝等金属的富集来源。其次,要确保社会的收运体系能将电子垃圾顺利收集,成为处理的基础。例如:2001 年日本正式实施《家电再利用法》。内容规定家电厂家需要进行产品回收利用,减少废弃物,有效利用资源。消费者必须将废旧空调、冰箱、电视机和洗衣机等家电交由销售商送返生产厂家进行回收利用,回收所需费用由消费者承担。如果消费者不按规定将旧家电交回销售商处,而私自进行掩埋等处理,一经发现将被处以巨额罚款。 2、重金属提取。通过垃圾的分类、分解、破碎、提取,可以有效地分离金、铜、铝等金属。每天数以吨计的电子垃圾被运到这里垃圾处理企业,然后被拆解、分类、粉碎,送入高度自动化的作业线和规范的操作间,最终的“剩余物”则是铁、铜、塑料,甚至金、银等

产品设计开发中的环境因素.doc

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关于电子产品危害的调查报告

关于电子产品危害的调查报告 一、调查目的: 随着社会的发展,科技的进步,人们的生活水平不断提高。如今交通便利、网络发达、联系快捷,特别是电子产品几乎进人了我们每个的生活。但与此同时,过度使用、依赖电子产品(尤其是智能手机)也会给我们带来各种危害,应当引起人们的足够重视!对此,我们进行了相关的调查、研究,并提出建议,希望我们每一个人在分享现代科技带来的便捷的同时,不要过度使用、依赖电子产品。以期能倡导一种积极、健康的学习、生活方式。 二、调查方法: 1、开展实地考察,分别对芜湖市新火车站候车室、芜湖市16路公交车、农业银行利民路分行大厅、芜湖市新华书店、芜湖市若干家餐馆进行走访、考察,了解人们在候车、坐车、等待(办理相关业务)、就餐时使用电子产品的情况。 2、通过查阅有关的报刊、杂志及上网查阅有关的新闻报道,收集相关的资料,了解人们使用电子产品的情况。 3、设计调查问卷,了解不同年龄、不同职业、不同地域的人使用电子产品的情况。 三、调查过程及结果: (一)、实地考察过程及相关调查分析:

芜湖市火车站候车人员使用电子产品(手机、平板电脑等)情况统计表: 以上统计图表可以看出,使用手机者比例最高,其次为平板电脑,而候车者休息、交谈的只占30%,因此,人们在业余使用电子产品的比例越来越高。

以上统计图表可以看出,18-39岁使用手机者比例最高,其次为8-18岁,因此,中青年在业余使用电子产品的比例最高,未成年人的比例也将越来越高。 (二)、查阅有关的报刊、杂志及上网查阅有关的新闻报道并进行统计分析: 1、据联盟中国网统计资料,其2015年6月2日公布的一项调查显示:59%的中国车主存在着开车过程中看微信,31%的人玩自拍,36%的车主开车过程中有刷微博的危险行为。数据中反映的现象,在亚太地区最常见。 车主开车时看微信59% 车主开车时玩微博36% 车主开车时玩自拍31% 2、据查阅百度搜素,岳西热线刊登的“开车玩手机”的图片如下:

浅谈电子产品设计与环保

课程名称:环境科学导论 学院名称:………………….. 专业名称:…………………. 姓名:……… 学号:………. 2011年7月2日

浅谈电子产品设计与环保 摘要:本文结合电子产品的环境影响的实际情况,研究了电子产品环保设计的各种表现形式,剖析了电子产品环保设计的实质和内涵,简要说明了电子产品环保设计的特征。关键词:绿色设计电子产品绿色材料绿色包装 正文 1 引言 现代工业在使经济高速增长、人类物质产品极大丰富的同时,也使地球环境不断恶化,人类生存环境遭受了史无前例的破坏。日益严重的环境问题,已引起世界各国政府和人民的高度重视,人们的环保意识不断增强。70 年代起,以保护环境、保护地球为宗旨的环境保护运动在全球蓬勃兴起,随之一种旨在改善人类生活质量的新兴工业产品观念绿色产品应运而生,并促使以消除和减少产品对人类生存环境产生不良影响为目的的全新产品设计概念绿色设计方法的兴起和发展。 在此同时电子行业也有同样的命运,电子技术和电子产品也为人类创造了大量财富,但是同时也为人类带来堆积如山的有毒物质和严重的环境问题。随着这些问题的日趋严重,人们开始对电子产品的设计制造活动进行反思,由此而现出诸如“生命周期评价”、“绿色产品”、“绿色设计”、“绿色制造”、“清洁化生产”、“再制造工程”以及“绿色消费”等新理论、新方法、新概念[1],并指导电子产品绿色设计制造全过程。 2 电子产品的环保设计思想 世界环保运动的蓬勃发展,使得绿色产品消费正在成为一种国际消费主导潮流。目前,世界许多国家和地区已制定了有利于环境保护、促进绿色消费的各项法规、政策以及各种市场准入制度,贸易往来中已是绿色壁垒高筑。因此,当代企业必须迅速转变经营理念,顺应绿色消费大趋势,树立绿色营销新观念,积极开展产品的绿色设计与开发工作。 所谓产品的环保设计,就是指在产品的整个生命周期( 开发设计、生产制造、使用、维护、回收、废弃等) 内,优先考虑产品的环境属性( 无污染性、可拆卸性、可回收可重复利用性、资源节约性等) ,并将其作为设计目标,在实现产品应有的基本属性、使用寿命、质量等的同时,保证满足环境设计目标要求。为此,设计人员从产品的设计构思阶段起,就要把降低能耗、易于拆卸、使之再生利用和保护生态环境等问题,与保证产品性能、质量、寿命、成本的要求列为同等重要的设计目标,通过预先设计来防止产品整个寿命周期内对环境可能产生的副作用,然后再进入制造阶段;而不是等产品产生了不良环境影响后,再采取防治措施[2]。可见,产品的绿色设计,就是要从根本上防止污染,节约资源,保护环境,体现了一种与环境友好的设计思想。 尽管环保设计起步较晚,难度较大,但发展很快。目前,工业发达国家在产品设计时,都在努力追求小型化( 少用料) 、多功能( 一物多用、少占地) 、可回收利用( 减少废弃物的数量和污染) 等产品环境属性; 生产技术上努力追求节能、省料、无废少废、回收重用,这些都是实现绿色设计思想的有效手段[3]。近几年来,在绿色设计领域内已形成一些共识,有些思想方法已在一些产品设计中得以应用,如面向再生的设计方法、面向拆卸的设计方法、面向生命周期的评估以及并行工程、逆向工程等等。这些设计方法在一些领域的应用已比较成熟,且已产生了相当大的社会经济效益,如绿色冰箱、环保汽车等的问世。3电子产品的环保设计形式 (1)部件模块化设计: 电子产品特别是一些结构复杂的电子产品, 都是若干具有一定功

完整版产品设计与开发复习题

一、填空题 1、近代资本主义的经济开始于工场手工业经济,其特征是雇佣劳动、工人多 且进行分工合作、生产规模大及产量高,有简单的生产工具,如:人力纺织机、风能磨坊等。 2、产品的设计包含了工业设计和工程设计两部分,每一个产品的设计必须 有工业设计师的参与,也必须有产品工程设计人员的参与。 3、对批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术、经验及视觉感受,赋 予产品以材料、结构、形态、色彩、表面加工以及修饰以新的质量和性能。 4、人性化设计原理就是把人的理性要求和感性要求融入到产品造型设计中 去,使产品的功能和形态、结构和外观、材料和工艺等诸多因素充分满足人的要求,达到产品与人的完美协调。 5、常用工程材料可分为金属材料和非金属材料两大类,金属材料包括黑色金属和有色金属。 6、能被顾客理解的,并能满足其需求的、由企业营销人员所提供的一切有形和无形的统一体,包括实质层、实体层和延伸层三个层次。 7、产品开发是指从研究选择适应市场需要的产品开始到产品设计、工艺制造 设计,直到投入正常生产的一系列决策过程。从广义而言,产品开发既包括新 产品的研制也包括原有的老产品改进与换代。 8、组合设计法是把原来不能单独存在的相邻近的东西组合起来的方法,或 是把两种功能让一件制品来担当,叫组合设计法。 9、产品的全生命周期包括产品的孕育期、生产期、储存销售期、服役期 和转化再生期的整个闭环周期。 10、非金属材料是指除金属材料以外的其他材料。在工业产品中使用的非金属 材料主要有高分子材料、陶瓷材料以及复合材料三大类。

二、简答题 1、工业设计对产品的重要性? (1)满足顾客需求的重要性:大多数市场上销售的产品都可以通过较好的工业设计在某些方面得到改进,人们所使用、操纵或所见到的所有产品在商业销售上的成功都在很大程度上依赖于工业设计。 传统的评价工业设计重要性的指标主要是人机工程学和美学。 人机工程学方面的需求: a、使用方便:对于大多数消费者来说非常重要,尤其是产品具有多种特性或功能,并且有多种操作模式时。 b、维护的简便性:如果产品需要经常维修和维护,用户一般希望操作简单方便,在大多数情况下,最好的方案是减少维护的必要性。 c、产品的用户界面:用户界面的新颖性是在改进设计中首先应该考虑的,产品的用户界面越多,工业设计在产品的界面设计上就越重要。 d、安全因素考虑:所有的产品都必须考虑其安全性,对于某些特殊产品,安全因素可能是设计人员面临的重大挑战。 美学方面的需求: a、产品的差别化:具有稳定市场和成熟技术的产品在很大程度上依赖于工业设计来创造美观的外形,从而使得产品差异化,来吸引消费者。 b、产品的外观:消费者对产品的感受很大程度上取决于产品的外观,即产品的形象和式样,美观的造型和式样往往能够吸引顾客,并给拥有者带来强烈的自豪感。 c、美观的产品设计激励着设计人员:当一个具有美观外形的产品最终生产出来时,常常会在设计人员和制造人员心目中产生一种“集体荣誉感”,将有助于激励和凝聚每一个开发人员。 (2)工业设计的经济效果: a、工业设计的费用:工业设计的费用包括直接成本、制造成本和时间成本。直接成本是指工业设计服务的开销,取决于雇佣设计师的知名度、人数、项目周期、所需模型的数量,还有材料费用的相关开支;制造成本是具体实现工业设计师所确定的产品细节的费用;时间成本是指延迟产品进入市场的时间所造成的不利后果。 b、工业设计的利益:工业设计所带来的好处包括以额外或更好地特征来美化产品的外观、增加顾客满意度、强化品牌形象和产品的差异性。这些方面使得相对于那些没有经过工业设计的产品来说,这些产品能卖到更高的价格,占有更大的市场份额。 2、产品造型设计的基本要求? 美观性原则、创新性原则、实用性原则、工业产品设计要注意遵循以下原则:经济性原则、合理性原则、环保性原则,这些原则是精神功能和物质功能的完美

电子产品使用环境及注意事项

电子产品使用环境及注意事项: (1)温度 高温环境对电子产品的主要影响有: 1)氧化等化学反应,造成绝缘结构、表面防护层迅速老化,加速被破坏。 2)增强水汽的穿透能力和水汽的破坏能力。 3)使有些物质软化、融化,使结构在机械应力下损坏。 4)使润滑剂粘度减小和蒸发,丧失润滑能力。 5)使物体发生膨胀变形,从而导致机械应力加大,运行零件磨损增大或结构损坏。 6)对于发热量大的电子产品来说,高温环境会使机内温度上升到危险程度,使电子元器件损坏或加速老化,使用寿命大大缩短。 (2)湿度 湿度也是环境中起重大作用的一个因素,特别是它和温度因素结合在一起时,往往会产生更大的破坏作用。高湿度使物理性能下降、绝缘电阻降低、介电常数增加、机械强度下降,以及产生腐蚀、生锈和润滑油劣化等。无论在电子产品使用状态或运输保管状态都会引起这些问题。相反,干燥会引起干裂与脆化,使机械强度下降,结构失效及电气性能发生变化。 湿热是促使霉菌迅速繁殖的良好条件,也会助长盐雾的腐蚀作用,因此将湿热、霉菌和盐雾的防护合称“三防”,是湿热气候区产品设计和技术改造需要考虑的重要一环。

(3)气压 气压降低、空气稀薄所造成的影响主要有:散热条件差、空气绝缘强度下降、灭弧困难。气压主要随海拔的增加而按指数规律降低。空气绝缘强度与海拔的关系大体上是:海拔每升高100m,绝缘强度约下降1%。气压降低,灭弧困难,主要是影响电气接点的切断能力和使用寿命。 (4)盐雾 盐雾对电子产品的影响主要表现为其沉降物溶于水(吸附在机上和机内的水分),在一定温度条件下对元器件、材料和线路的腐蚀或改变其电性能。结果使电子产品的可靠性下降,故障率上升。 盐雾是一种氯溶胶,主要发生在海上与海边,在陆上则可因盐碱被风刮起或盐水蒸发而引起。盐雾的影响主要在离海岸约400m,高度约150m的范围内。再远,其影响就迅速减弱。在室内,盐雾的沉降量仅为室外的一半。因此,在室内、密封舱内、盐雾的影响就变小。 (5)霉菌 霉菌是指生长在营养基质上面形成绒毛状、蜘蛛网状或絮状菌丝体的真菌。霉菌种类繁多。霉菌的繁殖是指它的孢子在适宜的温湿度、pH值及其它条件下发芽和生长。最宜霉殖的温度是20~30oC。霉菌的生长还需营养成分与空气。元器件上的灰尘、人手留下的汗迹、油脂等都能为它提供营养。 霉菌的生长直接破坏了作为它的培养基的材料,如纤维素、油脂、橡胶、皮革、

电子垃圾与环境污染

信息时代,电子垃圾该何去何从 ——初二综合实践活动方案设计 一、活动背景 “电子垃圾”是对废弃电子产品的俗称,通常指家用电器和电脑,即所谓的“四机一脑”:电视机、电冰箱、洗衣机、空调机和电脑。电子垃圾作为世界上增长最快的垃圾,正在由发达国家向发展中国家悄悄转移。整个欧洲每年产生电子垃圾约600万吨。而美国仅淘汰的电脑即将达到3亿—6亿台目前,全世界数量惊人的电子垃圾中,有80%出口到亚洲,这其中又有90%通过走私等途径进入中国。在中国,近年来电脑、手机消费量激增,电子垃圾数量也大增。目前我国电脑保有量约2000万台,手机近2亿部,已有近500万台电脑、上千万部手机进入淘汰期。存放和处理大量国内外电子垃圾已经造成严重的环境问题。中国目前正面临电子垃圾爆发期。因为电视、电脑、手机等产品,都含有大量有毒有害物质。以电脑为例,制造一台电脑需要700多种化学原料,其中50%以上对人体有害。一台电脑显示器中仅铅含量平均就达到1公斤多。一旦这些有毒物质进入环境,就会污染环境,损害人体健康。如回收处理不当,废旧家电及电子产品垃圾中的有害物质将对环境带为巨大危害。通过本次的综合实践活动,让学生到生活中去体会、感受电子垃圾所带来的危害,让同学们树立起环境保护人人有责的意识,实现环境的可持续发展。 本次综合实践活动主题研究初步确定四个大方面的主题研究:1、生活中的电子垃圾的类型、数量及发展趋势;2、电子垃圾带来的危害;3、电子垃圾现行处理状况的调查;4、电子产品的绿色回收利用。 二、活动目标 知识与技能目标: 1、了解电子垃圾现状及危害、认识到电子垃圾污染的重要性,提高环境保护意识。 2、关注社区的公共问题,了解相关的公共政策,以自己小公民的角色立足社会,体验生活 过程与方法目标: 1、通过活动,学会调查、收集、整理资料的方法,培养收集信息、处理信息的能力,培养学生的创新精神和问题意识 情感态度与价值观目标: 1、传播公民知识,培育公民意识,张扬公民权利,呼唤公民责任。 2、引导学生通过对电子垃圾污染的了解与思考,增强学生的社会的责任感和使命感,提高环境保护意识 三、活动计划和时间安排 本活动在初一一班实施,所用时间为30课时

如何将环境因素引入产品的设计和开发、培训课件

如何将环境因素引入产品的设计和开发、提高设计单位环境管理体系审核有效性研讨会纪要根据CNAS-CC121《环境管理体系审核及认证的能力要求》,“中设”组织了三体系专兼职审核员结合环境管理体系审核员能力要求进行了培训,并根据本公司的专业特点,学习了GB/T24062—2009《环境管理将环境因素引入产品的设计和开发》,对设计和开发过程中环境因素的引入、如何对工程设计项目进行环境管理体系审核进行了研讨,并对以下问题取得共识总结如下。 设计单位提供的产品----设计文件(图纸)是中间产品,与最终有型产品直接有关。将环境因素引入产品的设计和开发的目的旨在减少产品整个寿命周期中产生的不利环境影响。通过环境管理体系认证,使设计单位进一步提高认识,认识到环境因素引入我们的设计和开发的实质效益,如为顾客降低成本、促进组织创新、提高组织市场竞争力带来的新的商业机会,以及改进提高设计及最终产品质量。 对于设计单位即使不进行环境管理体系认证,实际在设计控制中也已将环境因素引入设计和开发中:设计输入中应包括适用的的法律法规要求(即包括环境保护法规)。只是通过环境管理体系认证,更加关注环境影响和环境因素的控制外还引入了满足相关方的要求和绩效改进。同时还关注该组织管理涉及的环境因素,包括节能减排。由于各设计单位规模不同、设计资质范围不同,设计过程也不同;专业不同,环境因素也不同,所以引入环境因素有关的过程不同。如何在质量管理体系的基础上将环境因素引入设计和开发过程,环境因素在设计和开发中的展开应用,要结合各单位实际运作要求,可从以下方面进行审核。 1、与产品有关要求的确定、评审 从项目要求的确定开始,目的是早期引入,尽早将环境因素引入产品的设计和开发过程,有助于改进产品。设计项目承接人要考虑环境要求并与其他要求权衡。我们在审核GB/T19001标准7.2.2要求时,要看组织与项目有关要求评审的内容除包括7.2.1要求(明示的、隐含的、法规规定的及组织确定的附加要求),是否考虑了与环境因素有关的要求(如顾客要求粉尘排放标准高于法规排放标准;周边环境的要求;执行行业或地方标准还是国家标准及设计项目所在国的标准;科研创新要求等),审核员审核时应引导合同评审人员在项目有关要求评审时应考虑识别与环境因素有关的内容。 (涉及GB/T19001标准7.2.1、7.2.2条款;GB/T24001标准4.3.1条款)

工作环境对电子产品的要求

工作环境对电子产品的要求 工作环境包括气候环境、机械环境和电磁环境,三者是影响电子产品的主要环境因 素。有的使用场合还存在着腐蚀性气体、粉尘或金属粉尘等特殊环境条件。必须采取 有效措施,降低它们对产品的影响,确保产品的稳定性。 1.气候条件对电子产品的要求 气候环境要素包括温度、湿度、气压、盐雾、风沙、太阳辐射等。气候环境对产品的影 响主要有:温升过高,会加速产品氧化,造成绝缘结构、防护层的老化,使电气性能下降s物 体产生变形,导致机械应力增大,造成结构损坏;低温则会使相对湿度增大,产生结嘻现 象;气压的变化,会改变产品的散热条件,空气绝缘度降低;盐雾、霉菌、沙尘可加速腐蚀, 使产品的可靠性下降,故障率上升。为减少和防止这些不良影响,电子产品应采取散热措 施,限制产品的温升。保证产品在最斯麦迪电子高温度条件下,元器件的温度不超过最高校限温度, 并要求产品能承受高低温循环时的冷热冲击;还要采取措施,防止潮湿、盐雾、大气污染等 因素对电子产品内元器件及零部件的侵蚀和危害,延长其工作时限。 2.机械条件对电子产品的要求 机械环境主要是指电子产品在储存、运输和使用过程中所承受的机械振动、冲击、离 心加速度等机械作用。这些机械作用会使紧固件松脱,机械构件或元器件损坏,电参数改 变,金属疲劳破坏等。最具破坏性的是共振现象,即整机或其组成部件的固有频率与外界 激振力频率一致,此时物体振幅最大,易造成元器件、组件或机箱结构断裂或损坏。应采 取有效减振缓冲措施,保证电子产品内的元器件和机械零部件在外界强烈的振动和冲击 下,不受损坏和发生过大的变形,提高电子产品的耐冲击力,保证电子产品的可靠性。

产品设计与开发.doc

确认客户需求 一个成功的手工工具制造商正在探索处于增长中的手持动力工具市场。在进行了初步研究后,该企业决定以无绳螺丝刀进入市场。图表4- 1展示了几个用于拧螺钉的现有产品。在一些初步的概念工作之后,制造商的开发团队制造并实地侧试了几种原型产品.;结果令人沮丧。尽管有些产品比其他产品更受欢迎,但每个产品都有客户以这种或那种方式所反对的特征。这种结果很奇怪,因为该公司长期以来已经在相关的客户产品上取得了成功。在大量讨论之后,开发团队认为其确认客户需求的过程是不够的。 本章提供了一种方法.以综合确定一系列客户需求。该方法的目标是: .确保产品集中在客户需求上 .确定潜在或隐藏的需求,以及外在需求。 .提供一个事实基础,以证明产品指标的合理性。 .创建开发过程中需求确认活动的文档记录。 .确保没有遗漏或忘记关键性的客户需求。 .在开发团队的成员中建立对客户籍求的统一认识。 该方法背后的哲学思想是建立一个在目标市场上的客户和产品开发者之间直接沟通的高质量信息渠道。该哲学建立在这样的前提上:那些直接控制产品细节的人(包括工程师和工业没计师)必须和客户沟通,并体验产品的使用环境(use environment)。没有这种直接体验,就不大可能正确地进行技术性取舍从而不可能找到挤决客户需求的创新方法,就可能永远都不会深切致力于满足客户的需求。 确认客户需求的过程是更广泛的产品开发过程的一个不可或缺的部分,它与概念生成、概念选择、竞争性标杆以及产品指标的建立等关系最为密切。图表4一2给出了与其他产品开发前期活动(他们可以集体视为‘’概念开发”阶段)相关的客户需求活动。 图表4一2所示的概念开发阶段间接地体现了客户筋求与产品指标之间的差别。这个差别很微妙。但很重要。“需求”在很大程度上与我们开发的特定产品无关;它们井不专属于我们最终选择并贯彻的概念。团队应该有确认客户需求的能力——无需知道能否或怎样满足这些需求。另一方面,“性能指标”确实与我们所选择的概念有关。我们最终选择开发的产品的技术指标。将取决于其技术和经济可行性,取决于竞争对手在市场上提供什么东西以及客户需求〔关于这种差别的详细描述,详见第5章‘’产品指标”)。还请注意,我们选择使用“需求’这个词来标识客户所期望的潜在产品上的任何属性。在这里。我们.不区分要求(want )和需求(need)。 在工业实践中用于指代客户需求的其他术语包括客户属性和客户要求 确认客户需求本身就是一个过程,对此我们提供了一种方法。我们相信一个小的结构对有效的产品开发实践很有好处,并且我们希望并期待这种方法不会被那些应用它的人视为一个拘谨的过程,而是持续提高和提炼的起点。这种方法分为以下5个步骤:

环保产品设计大赛

环保节能,有你有我 ——环保产品设计大赛策划书 一、活动背景 在全球能源危机日渐凸显的情况下,世界各国都在大力推进能源战略,中国也不例外,与高度的物质文明并存的,是环境遭到严重破坏,空气污染严重危害到人们的身心健康。在这种前提下,开发环保节能新能源则显得刻不容缓,从而诞生了环保节能产品。 二、活动目的 为了激发同学们的积极性与创造性,强化同学们的环保节能意识,使同学们感受到环保节能的重要性。同时,在环保产品设计过程中提高同学们的动手能力与创新能力。通过同学们的设计想法,让他们的环保产品得以发明,使他们感受到科研成功的喜悦。 三、主办、承办单位 韶关学院、化学与环境工程学院 四、活动时间 2012年10月22—11月20日 五、活动地点 黎灿楼学生活动中心 六、活动参与人员 韶关学院2012级全体新生 七、活动流程

(一)大赛活动流程及工作安排 1、10月22—24日将环保产品设计大赛在各校区内做好宣传工作,并完成报 名工作 2、10月25—31日进行初赛,各院系组织同学完成自己的环保产品,并推 选出3~4份优秀作品,由指导人员帮助其改进并要求学生写出产品说明 书后,再参与复赛 3、11月1日—11月3日,各学院将选出的优秀产品上交至黎灿楼学生活动 中心处 4、11月4日—11月12日,由大赛组织人员进行复赛的评选工作,选出30 份优秀作品,分一等奖,二等奖及优秀奖并通知好各获奖学生。同时,张贴出获奖名单于公告栏上 5、11月13日,在北区田径场进行颁奖仪式,并做出关于环保方面的知识 讲座 6、11月14日—20日在黎灿楼学生活动中心展览出各学生的优秀作品 (二)作品后续工作 作品展完毕后,将环保产品归还给各学生 八、工作准备 (一)大赛准备阶段: (1)文字资料准备 准备好报名表,宣传海报,获奖奖品及证书,以及为各个班分发大赛活动要求等资料 (2)宣传工作 在黎灿楼前张贴海报,挂好横幅,分派人员于黎灿楼里做好宣传工作。同时,分别在一堂、三堂前派发宣传单,并提供报名表让学生报名。 九、活动要求

汽车电子产品的环境试验

汽车电子产品的环境试验 一、概述 电子产品在汽车中的应用越来越广泛,电子技术的应用几乎已经深入到汽车的所有系统,电子产品占整车成本的比例逐年提高,特别是高档汽车有的已达40%~50%。目前汽车电子产品主要分以下三类:(a)、电子元器件。包括GPS、音箱、汽车DVD、倒车雷达、控制器、运算放大器、切换式电源供应器、各类微处理器、计算机等。(b)、继电器及电机马达。包括各类继电器、雨刮器电机、电动天线、空调电机、暖风电机、电动坐椅、前后视镜电机、中央控制门锁、交流发电机、清洗泵电机等。(c)、各类传感器。其中传感器和继电器的发展最为活跃。它是汽车上应用最多的两类汽车电子设备。目前我国已成为世界第三大汽车生产国,全球主要汽车厂商均已在我国投资建厂。迫于成本压力,大多数汽车厂商正在逐步推进进口零部件的国产化,这给我国汽车电子部件生产企业的发展带来了巨大的机遇。 但是,电子产品应用在汽车上将面临使用环境的挑战。汽车电子产品面对的是一个室外使用、随时移动运转的环境,而且根据产品安装位置不同,必须承受的环境应力条件也相差很大。因此,汽车电子产品的环境试验要求非常高,必须经过各种苛刻环境实验的考验,确保产品在预期的寿命内能够正常工作,这也是汽车电子产品比一般电子产品价格贵的原因。 为考核汽车电子产品的环境适应性,各车厂都制订了自身的环境条件标准。对于车厂的前装产品,厂家按照车厂得到要求试验条件进行试验,不必清楚原因。但对于后装产品,为了适应市场的需求,我们就应该深入了解相关标准的要求,根据标准制定环境试验的条件的项目。 二、汽车电子产品的环境试验标准 国际标准化组织中,ISO/TC22/SC3 负责汽车电气和电子技术领域的标准化工作。汽车电子产品的应用环境包括电磁环境、电气环境、气候环境、机械环境、化学环境等。电磁环境主要研究的是汽车电子产品的电磁兼容特性,我们在此不作描述。我们主要介绍汽车电子的其他特性。目前ISO制订的汽车电子标准环境条件和试验标准主要包含如下方面: ?ISO16750-1:道路车辆-电子电气产品的环境条件和试验:总则 ?ISO16750-2:道路车辆-电子电气产品的环境条件和试验:供电环境 ?ISO16750-3:道路车辆-电子电气产品的环境条件和试验:机械环境 ?ISO16750-4:道路车辆-电子电气产品的环境条件和试验:气候环境 ?ISO16750-5:道路车辆-电子电气产品的环境条件和试验:化学环境 ?ISO20653 汽车电子设备防护外物、水、接触的等级 ?ISO21848 道路车辆-供电电压42V的电气和电子装备电源环境 国内目前汽车电子产品的环境试验标准主要还是按照产品的技术条件来规定。全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)正在参照ISO标准制订相应的国家和行业标准。 ISO的标准在欧美车系的车厂中得到了广泛采用,而日系车厂的要求相对ISO标准来说偏离较大。为了确保达到标准的限值,各汽车车厂的内控的环境条件标准一般比ISO的要求要苛刻。 三、汽车电子产品环境试验必须考虑的因素 汽车电子产品进行环境试验时,必须考虑的因素主要包括: (1)地理和气候的因素。道路车辆几乎世界所有的陆地区域使用和运行。值得注意气候环境条件,包括可预期的每天的变化和季节的变化。应考虑给出全世界的温度,湿度,降水和大气条件的范围,还应包括灰尘,污染和海拔高度等。

机械设计与环境保护

机械设计与环境保护 流水、鸟鸣之声,能镇静人的情绪,松弛我们的身心,而且给人一种返回大自然的感觉,听了这些声音,脑电波会增加,左右脑的沟通亦会更加有效,智慧因而慢慢打开…… 而来的气息沁人心脾 大自然音符滋润心灵的选择,永远无悔的决定,没有年龄限制的音乐极品当一个人身心疲乏之际听到那些自然音乐而感到心情舒畅,当一个人身心烦躁时候一个静静大自然的音乐有使你陶醉其中,当一个人没落的时候,又是自然音乐给你了一丝的光明。当自然的音乐无处不在。 作为一名大学生,作为一名中国矿业大学的一名学生,更作为一名学机械专业的学生,机械设计与环境保护无疑使我们要现在和将来工作中都要学会的一门技术,更是一门艺术,现在的每一门产业链都无不和绿色环保挂着勾,面对大自然赠与我们如此美丽的世界,我们怎能忍心将至毁于自己手中,所以可持续发展、人类与大自然的和谐再一次成为我们要认真对待的一个课题。 随着工程机械品种和数量的不断增加,大量工程机械所消耗的资源、排放的污染物对环境产生了难以估计的负荷。为保护人类十分宝贵且有限的地球资源,实现全球可持续发展,提高操作人员的安全性及工作舒适性,努力达到人、机和环境的亲和,我们所设计的产品很有必要做关于环保方面的评估。 下面以建筑机械的环保设计理念来探究一下关于环保机械设计应该注意的问题。 1)使用环保型发动机发动机是建筑机械所有系统中对环境影响最大的部件,应使用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型发动机或配置废气净化、再循环等装置,大大降低对环境的负荷。目前工程机动车辆尚未限制发动机尾气排放和噪声,但随着国内外各大中城市对城市环境保护的日益重视,特别是装载机等建筑机械产品在市政建设中的使用量不断加大,对机动车辆尾气排放烟度、噪声等指标的限制愈来愈严格,有必要按照汽车行业的环保标准来设计建筑机械产品。 2)采用低环境负荷材料尽量使用可回收、易分解、能再生、无毒的无污染或低污染的材料和工作介质,尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机、挖掘机的驾驶室内饰上不使用难以自然分解且对环

电子产品储存环境

干燥通风 :电子产品低湿存放温湿度记录仪
摘要:潮湿是电子产品质量的致命敌人,如何现代化有效管理存放电子产品存放的环境湿度以减少企业损失是高科技电子企业的重要任务,这些都可以由自动温湿度记录仪来完成。
内容:
一、湿度对电子元器件和整机的危害
绝大部分电子产品都要求在干燥条件下作业和存放。据统计,全球每年有1/4以上的工业制造不良品与潮湿的危害有关。对于电子工业,潮湿的危害已经成为影响产品质量的主要因素之一。
(1)集成电路:潮湿对半导体产业的危害主要表现在潮湿能透过IC塑料封装和从引脚等缝隙侵入IC内部,产生IC吸湿现象。

在SMT过程的加热环节中形成水蒸气,产生的压力导致IC树脂封装开裂,并使IC器件内部金属氧化,导致产品故障。此外,当器件在PCB板的焊接过程中,因水蒸气压力的释放,亦会导致虚焊。

根据IPC-M190  J-STD-033标准,在高湿空气环境暴露后的SMD元件,必需将其放置在10%RH湿度以下的干燥箱中放置暴露时间的10倍时间,才能恢复元件的“车间寿命”,避免报废,保障安全。
(2)液晶器件:液晶显示屏等液晶器件的玻璃基板和偏光片、滤镜片在生产过程中虽然要进行清洗烘干,但待其降温后仍然会受潮气的影响,降低产品的合格率。因此在清洗烘干后应存放于40%RH以下的干燥环境中。

(3)其它电子器件:电容器、陶瓷器件、接插件、开关件、焊锡、PCB、晶体、硅晶片、石英振荡器、SMT胶、电极材料粘合剂、电子浆料、高亮度器件等,均会受到潮湿的危害。

(4)作业过程中的电子器件:封装中的半成品到下一工序之间;PCB封装前以及封装后到通电之间;拆封后但尚未使用完的IC、BGA、PCB等;等待锡炉焊接的器件;烘烤完毕待回温的器件;尚未包装的产成品等,均会受到潮湿的危害。
(5)成品电子整机在仓储过程中亦会受到潮湿的危害。如在高湿度环境下存储时间过长,将导致故障发生,对于计算机板卡CPU等会使金手指氧化导致接触不良发生故障。
电子工业产品的生产和产品的存储环境湿度应该在40%以下。有些品种还要求湿度更低。
二、企业如何用现代化的手段管理电子产品的存放环境
综上所述,湿度是企业产品质量的致命敌人,那么,企业应该如何来管理电子产品的存放湿度呢?我们先来分析一下,电子产品的生产全过程。电子产品的生产大致可以分成以下几个步骤:



由上面的流程图可以看出,企业应该着重管理原料仓库、生产车间、成品仓库和运输车辆

环境保护案例设计

“为地球撑起一把绿伞”实践活动案例设计 一、活动主题: “为地球撑起一把绿伞”综合实践活动。 【研究背景】:我们学校有棵大树,本来长得枝繁叶茂,最近同学们却发现了奇怪的现象:树冠的一面最近一段日子枝叶渐渐变黄,另一面仍郁郁葱葱。这是怎么了?看到这种情况,孩子们都十分不解。特别是五年级几个平时比较淘气的男同学,围在大树边议论纷纷,号称“赛诸葛”的张强更是拿来一根长竹竿,一会儿折段树枝看看,一会儿钩几片叶子瞅瞅,很想把原因弄个水落石出。 【研究过程】:通过仔细研究和观察,同学们觉得大树长在学校伙房边,树冠发生这样的变化可能与伙房烟囱有关系。为了证明判断的对错,五年级的同学们自己设计了一个实验:把两株同样大的植物插在盛有同样多的水并完全透明的玻璃瓶里,用塑料袋把玻璃四周扎紧。然后,在其中一株的叶子洒上一层薄薄的烟囱灰。接着用两个大塑料袋分别把两株植物罩上,并在瓶口颈部把袋口收紧扎好,再在两个玻璃瓶上各标出水高。过了一天,大家去观察这两盆植物,结果真的跟同学们推测的大致一样,没洒烟灰的植物所插的玻璃瓶水面下降了大约1.18分米,塑料袋内壁出现了许多小水珠;而洒了烟灰的植物所插的玻璃瓶水面几乎没下降,塑料袋内壁的水珠也很少。 【研究结果】这种现象说明,烟囱灰落到了大树叶子上,在物理作用和化学作用下,大树已不能蒸腾水分,排出氧气,吸收二氧化碳,影响到根部吸水,结果大树不再产生光合作用了,时间长了当然就叶萎根枯了。 弄清楚了大树为什么倒掉这件事,结合在科学课上曾经学习的《昼夜对植物的影响》、《光的行进》等知识,同学们明白了绿色植物是大自然的“总调度师”,它有制造氧气,清洗空气,减少噪音,保存水土,调节气候等很多作用,它还给人们的生活带来美的享受。保护植物,就是保护我们人类自己。 二、活动主题的提出 对应“奇怪的树冠”这一件事,联系全球环境的变化:冰川融化、海面上升、气候无常,给人们带来“如不进行环保教育,积极保护环境,将有灭顶之灾”的预告。我们决定在学生中开展“给地球城起一把绿伞”综合实践活动。通过开展这项活动,重视增强学生对于自己身边环境的主动关心意识,注重培养学生发现问题和思考判断的能力,培养学生参与构造良好环境和环境保护活动的积极态度。 三、活动目标 亲近大自然,感受自然的美丽: 1、通过观察、比较、收集和整理资料,使学生了解校园内植物的品种及数量;了解 植物对生长环境的要求以及植物对人类的好处,理解“树木是人类的朋友”。

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