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标题: 企业自建实验室以电磁兼容为中心 [打印本页]

作者: maohongtao 时间: 2014-7-12 10:48
标题: 企业自建实验室以电磁兼容为中心
撰稿人毛洪涛导读：中国电子企业的发展得到股票市场的金融支持，企业规模也得到相应的提升，有能力进行电磁兼容实验室这种比较大的投资项目了，同时产品安全也开始强调由企业承担全部的责任。电磁兼容的发展与时俱进，逐渐由第三方实验室主导转向企业自建的实验室主导，由此企业自建实验室的管理和运营方式值得探讨，同时获得国家、企业、设备制造商的广泛关注。

前言：3C认证在中国市场上强制实施十年了，要问3C给中国带来最大的变化是什么？一个最显著的变化就是新产品不需要拿到生产许可证才能生产、才能贷款、才能进百货公司。CQC接替了技术监督局大发展，成了中国最大的技术标准公共测试平台，以消费者安全认证取代了生产许可证。行政管理被技术标准执行，市场准入控制取代。更深层次的原因是时代发展的需要，WTO规则要求中国的行政行为必须符合市场经济的要求和国际公平竞争规则。世贸组织规则体系是以市场经济为基础的，其最终目的是要求各成员国政府按照市场经济规则运作，以促进贸易自由和经济自由。市场经济就是以产权独立为基础，以单位利润最大化为运转核心的经济体系。一个国家能否真正实现从传统市场经济或计划经济向现代市场经济的转变，关键在于能否真正建立起适应市场经济需要的法制基础。这是因为，市场经济是竞争经济，而市场竞争离不开规则，离不开法治。现代市场经济是一种高度非人格化的经济形态，参与市场交易的人互相之间可能从来不认识，可能一次交易以后永远不再联系，在这样的交易方式下，如果市场不是建立在一套严格的规则基础之上，这种非人格化的交易就很难持续进行。从根本上讲，现代市场经济是法制经济，为了保障贸易的顺利进行规则不断在变化，如当下的WTO规则也非一朝一夕形成。传统的道德诚信原则被市场经济的道德也就是规则和信用取代，市场经济之道就是贸易规则，市场经济之德就是自觉遵守规则的产品信用。以前买电视机还挑一下，清晰度、颜色、灵敏度什么的，逐渐过渡到单片集成、免调试，现在买电视机这些毛病都挑不出来了，都一个样，消费者只能看到品牌不同，外观不同，价格略有差别，而消费者最关心的是工作的稳定性和可靠性，这些却看不到，那就要靠社会公共服务提供帮助，3C认证、CE认证、第三方认证等等应运而生，就要用电磁兼容和安全可靠性来评估，高科技的数字产品更是如此，消费者对此类产品的品种，甚至是否二手货、行货也无法辨别。认证检测的指标非简单的仪器测量可以胜任，前几年国家投资把检测认证系统建立起来，企业也不得不按照这种检测要求去控制自己的产品质量，因此企业自建实验室完善预兼容测试系统的需求就应运而生了。

企业自建实验室的理由：企业自建实验室的原因不外乎两点，为了省钱和省时间，当然也有更高的追求领先同行和超越自我。这些年经过3C认证、ISO9000认证以及每年的例行审查，认证有关的测试项目有安全、电磁兼容、有害物质等都纳入了企业重点控制的质量目标中。有一点规模的企业都已经感觉到，电磁兼容是电子产品质量管理和控制的关键因素，鉴于电磁兼容检测设备比较昂贵，不像买个频谱仪、示波器那么简单，必须以认证为目标的整机生产企业，有自主品牌，有市场准入的要求，如长虹、康佳等国内大型企业。OEM生产，如富士康、嘉华等大型外资企业；部件或者元件供应商，没有品牌认证要求，但是受供货商管理规定的约束，如风华高科、视源电子等元器件和部件生产企业。
企业自建电磁兼容实验室为什么能省钱？3C认证刚开始之初，中国的电磁兼容实验室还是凤毛麟角，只有省级、部级的检测机构和研究所拥有电磁兼容实验室，能够自建电磁兼容实验室的企业屈指可数，长虹、康佳、海尔等等，要想达到省钱、赚钱的目的，方法只有一个，以通过了CQC进行的现场检测（TMP）实验室能力核查，成为TMP实验室为目标。根据CQC网站的介绍，现场检测是当前国外认证机构在中国认证市场上已普遍采用的一种检测模式，即指认证机构委托检测机构利用制造商或生产企业自有的检测实验室资源，按照认证标准的要求进行产品检测，其测试的产品只能是制造商或生产企业自己生产的产品。采用现场检测的方式可免于企业寄送样品之苦，为企业缩短了认证周期，又节省了一定的费用，是提高认证效率的一种有效措施。现场检测的方式可分为以下四种：1.在制造厂现场进行的测试（TMP）；2.在目证条件下的制造厂测试（WMT）；3.受监督的制造厂测试（SMT）；4.认可的制造厂测试（RMT）。国内的大企业如TCL、海尔等都已经采用此模式，认证费用只要其他企业的一半，再加上规模效应和对获证时间的有效控制，就成了保护其竞争优势的技术壁垒。
企业自建电磁兼容实验室为什么能省时间？对电磁兼容测试专业化要求障碍了电子工程师对电磁兼容技术深入了解，由此又衍生出一个专业的工种电磁兼容工程师，精通电磁兼容测试手段和技术规则，有效地控制了电磁兼容设计、认证和质量控制的进程，因而把这一块最不确定、最难以控制的工作纳入项目管理计划内。有了专业的电磁兼容实验室才能有电磁兼容工程师的专业分工，才能有对电路电磁兼容设计经验的积累和优化、成熟方案的反复应用，企业电磁兼容设计规范的成熟，自然电磁兼容设计和生产的效率都会提高。不经过电磁兼容测试而能设计出符合标准规范的产品，这不和投飞镖一样？

企业如何自建实验室：企业投资电磁兼容实验室的目的是什么？当然保证质量、避免诉讼、控制成本，“产品安全取决于有目的的计划和行动”，这句话出自美国消费品安全委员会编写的《制造更安全消费品手册》，与市场准入认证有关的测试项目有电气安全、电磁兼容、有害物质，这些内容无疑都是针对可能造成消费者伤害潜在因素。同时本手册还明确指出“法律近年来倾向于让制造商对有缺陷产品所引起的伤害承担全部的责任。其目的在于帮助工业界把产品安全系统作为制造过程的一个不可分割的部分去建立，从而符合工业界以及公众的利益。”由此产品安全检测成了企业质量管理的重中之重，电磁兼容的设计和评估被融进产品开发的各个阶段，如下图所示某企业的新产品开发流程，各阶段的EMC试验完全由自建的电磁兼容实验室完成，并且反馈改进的方案。
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一般企业都会建一个测试中心，便于企业内部质量管理，便于上图EMC评估流程化运作，更有利于企业重要仪器设备资产维护。实验室设备、布局、配置等硬件建设方面，设备供应商、承建商会提供技术支持，这方面的文章也不少，我这里就不再画蛇添足，我们重点讨论企业管理上应该考虑的问题。在测试中心建设也以围绕电磁兼容测试为主，在企业所有的测试项目中，以电磁兼容的测试和整改最多，贯穿整个产品开发的始终，电磁兼容设计方案整改常常影响其他性能指标，如果没有和其他性能指标协调好，严重影响认证的有效性，这里面的关键环节又是电磁兼容设计和整改，因此以电磁兼容为中心来组织新产品的质量控制可以起到提纲契领的效果。
进入到生产阶段，安全和电磁兼容的关键元器件要纳入评估流程，产品获得认证以后，会产生一个关键元器件列表，比如开关变压器，X电容、Y电容、晶体振荡器之类的能够影响安全和电磁兼容质量的元器件，性能参数当然不能随便更改了，就是在长期的生产过程中，更换不同的元件供应商或者不同批次的进货都需要对来料与认证留样进行性能指标，以及相关安全和电磁兼容指标进行比较测试。最后的出货阶段，为了减少市场监督曝光的风险、避免消费者诉讼的风险，也必须有一个验收检测，这些都是以电磁兼容为中心的企业自建实验室力所能及的范围。
电磁兼容设备需要频繁的维护和更新，3C认证的前十年电磁兼容设备主要投入在检测机构，十年以后有到了这批设备需要更新的时间，届时国家没有必要再投入这么大的规模建设电磁兼容实验室，应该是大量的电磁兼容实验室应用于企业产品开发和质量控制的第一线。尤其是电子企业的上市公司，这项投资最容易获得董事会通过，上市公司不敢轻视产品安全质量和企业的信誉。对于没有能力投资的企业，即使暂时没有实力建起合规的实验室，也要建起一套简单实用的预兼容测试系统。硬件可以利用公共测试平台或者第三方检测机构，但是内部的评估和控制流程必须靠自己的努力才能从无到有，在实践中不断完善，积累企业的软实力。

企业自建实验室的经营管理：据统计，建一个标准的电磁兼容实验室需要投资2000万左右，如果每年花在租用第三方实验室的费用不超过200万，最好还是按捺住自建标准实验室的冲动，因此企业还需根据自己的生产规模量力而行。但是企业的实验室还不仅仅是投资个2000万买一套设备那么简单，实验室建成以后的有效运营才是企业真正的挑战，还必须引进相应的实验室运营人才，电磁兼容设备的运行成本也比其他设备高，测试、整改、设计人员的协调和管理也比检测机构的实验室复杂，也有企业投了一大笔钱，没有达到预期的效果，拖累企业的整体业绩，究其原因，不外乎对设备的管理不善，对员工的激励不当。
鉴于企业自建的TMP实验室兼有按ISO/IEC 17025：2005《检测和校准实验室能力通用要求》运行的检测实验室要求，同时必须满足产品开发项目的电磁兼容技术支持和进度控制，因此建议采取电磁兼容项目管理方法，可以获得时间和成本的最佳控制。作为安全质量的检测设备它隶属于质量部门的测试中心，电磁兼容设备不像其他的性能指标测试的设备可以有几套，接收机、天线、暗室等设备只有一套，而且不可能分开使用，多个部门都要用到，设备和日常维护以及检测人员归质量部，设计和整改人员作为电磁兼容项目组参与开发部的开发项目。电磁兼容仪器设备无法通过人们的直观感觉发现其偏离，因此既定的检定程序和校准周期是保证准确性、一致性的必要手段，检测实验室数据生产和日常管理的职能有测试中心统一安排。
电磁兼容项目组由电磁兼容实验室主管或者技术总监承担，拥有电磁兼容工程师和项目管理师的知识背景，组织电磁兼容检测工程师按认证标准检测，管理电磁兼容实验室，使检测结果符合标准要求的确定性，电磁兼容检测工程师对实验室出具的检测数据负责。技术总监领导电磁兼容工程师按项目管理方法参与开发项目的电磁兼容设计，电磁兼容工程师负责本项目阶段性电磁兼容评估和整改，检测和整改使用电磁兼容设备的时间记入本项目成本，电磁兼容工程师对本项目的电磁兼容认证检测结果和成本负责，但不能干预检测结果，技术总监最主要的一条是对集团公司产品获得市场准入证的时间进度负责。同时建议选择电磁兼容工程师的决定权交给产品开发项目团队，开发团队可以请电磁兼容技术总监推荐人选，毕竟电磁兼容工程师对目标市场认证标准的理解，电磁兼容设计规则的把握，成本权衡，时间控制，皆与产品开发项目更加密切，与电磁兼容实验室之间主要是设备使用方面的协调，同其他电磁兼容工程师同事之间的技术交流与合作，电磁兼容项目成本由电磁兼容项目工程师负责，绩效与产品开发项目团队挂钩，责任和经济利益都与其负责的项目效益更密切，这样才有电磁兼容工程师之间的良性竞争，防止恶意挤兑造成公司资源的浪费。
专业的分工，技能的熟练才是高效率的保证，测试，大专以下，从业五年以内的员工，熟练掌握标准的电磁兼容测试技能，准确处理测试数据。整改，大专以上，从业两年以上的员工，熟练掌握标准的电磁兼容测试设备，准确界定被测设备的电磁兼容问题，能够给出有效的对策。设计，本科以上，EMC从业两年以上，电子开发从业两年以上的员工，熟练掌握电磁兼容设计技术规范，能根据电磁兼容对策修改电路、PCB布局、协调机械工程师修改结构布局。电磁兼容技术总监，工程师、管理师以上职业资格，EMC从业十年以上，参与质量管理五年以上，电磁兼容技术、产品安全质量、项目进度、团队人员都能管理协调。
企业的实验室如果没有使用好，就成了电磁兼容工程师自我保护的壁垒，关起门在里面整改谁也不知道。电磁兼容标准化和设计规范化是现代电子企业产品开发硬件的基础，新型的电子企业基本上都和互联网、物联网有关，核心芯片组都是采用国外的，国内要做的就是应用软件开发和电子线路的二次设计，迫于市场认证制度，不得不对硬件设计重视起来，其中最关键的就是电磁兼容设计，目前中国的高科技也还是在制造层面而不是创造，在制造层面能胜出的就是工艺、是精益求精，电磁兼容设计就是在这种市场要求下从工艺设计中脱颖而出的新工艺，没有哪一种工艺比电磁兼容设计更加依赖于测试评估，你说患者选择医生给自己保健怎么选？首先是了解这个医生的专业是不是对自己的症，其次就是医生的口碑、过往业绩，再者医生对患者的态度、责任心，大概就是这些了吧。产品开发团队选择电磁兼容工程师，不也就像是给这个开发项目取得市场准入证寻找合适的保健医生吗？这样每个岗位要有两个以上可选择的人选，不然就无法比较，形成良性的竞争和传承。由开发项目经理来选择电磁兼容工程师，使电磁兼容项目组成员之间减少利益纠纷和谐相处，比如使用暗室进行整改的时间有争抢吧，薪酬高低有互相不服气吧，唯一的暗室经常是不够用的，如果没有计算成本，和开发项目、电磁兼容工程师的绩效挂钩，暗室的设备资源会随意挥霍，为公司全体股东的利益着想，虽然年轻人干劲充足，加班加点边摸索经验边赶进度，但是股份公司的固定资产的折旧随着使用的时间增加，控制有效的工作时间也是必须的，为了股份公司2000多万的投资物有所值，还是值得引进经验成熟的电磁兼容实验室管理人才的。

结语：3C认证向纵深发展的一个标志就是企业自建实验室和预兼容测试系统成为主流，企业逐渐认识到电磁兼容设计和评估在产品开发和生产过程中的重要性，逐渐建立和完善了一套自己的以电磁兼容为中心的质量控制系统，检测认证实验室担负了3C认证初期阶段公共测试平台，养成企业关注电磁兼容质量习惯的使命，后期主要是做3C认证检测和第三方认证实验室，扩展质量认证项目。对于认证实验室关注的重点已经转移，然而对于电子企业质量控制的重点和难点还是电磁兼容，电磁兼容设计和生产质量的保证主要靠企业自己建设自己的测试实验室或者预兼容测试系统来完成，毕竟电磁兼容是设计出来的，生产控制出来的，而一纸证书表示这个过程的结果却不能代替过程本身，企业自建实验室以电磁兼容为中心可以使这个过程更顺利，同时也使企业执行ISO9000标准时质量控制目标更明确，企业质量意识的自强不息才是中国制造的万里长城。

特别鸣谢电磁兼容技术国际联盟交流群的网友“【传奇】电科所-杨洪亮 ”提供的修改建议！

作者: 永恒的瞬间 时间: 2014-7-14 10:03
知识渊博，文笔细腻的大佬。

作者: 桃花岛主 时间: 2014-7-14 22:36
洪涛大哥知识确实渊博，感谢分享，学习了。

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