【引言】

当前，热泵/空调行业深陷“内卷”，同质化竞争与价格战正持续侵蚀企业利润与创新动力。破局之道在于回归产品本质，聚焦以用户长期价值为核心的可靠性工程。

为此，冷暖商情特邀深耕该领域四十余年的知名专家、西安理工大学可靠性研究院创院院长陈建民教授分享其对于产品可靠性的思考见解，在其主编的“制造业可靠性丛书”及对可靠性的其它论述中，将可靠性重新定义为“产品在规定条件下、规定时间内，持续保持规定质量状态的综合能力”，其中“规定质量状态”涵盖功能、性能、安全、感性等多维集合。结合“好看、好用、耐用”六字方针与“135精品法则”，企业在现实成本约束下，从仅关注出厂“合格”转向保障用户全生命周期的“优秀”体验。

以空气源热泵/空调器为具体分析对象，系统呈现从理念到实践的完整转化路径，涵盖多维度质量模型构建、可靠性“防火墙”体系搭建、关键部件“基因式”管控，以及借助Minitab将现场数据转化为寿命预测与科学决策的定量方法。将帮助制造业把可靠性工作从被动的“成本支出”，转变为高质量发展、赢得用户持久信赖的战略资产。

哪些设计能够贯穿设备全生命周期安全防护？

在探讨了功能、性能、体验乃至信号层面的可靠性后，今天我们聚焦于沉重责任的维度——安全可靠性，即"产品在规定条件和规定时间内，规避各类安全隐患、保障人员及设备使用安全的能力"。

安全，是产品所有质量属性的底线，是"1"，其他都是后面的"0"。一旦安全失守，前面所有的功能、能效、静音优势都会瞬间归零，并可能带来无法挽回的人身伤害、财产损失和法律风险。对热泵产品而言，特别是家用机，安全可靠性绝非仅仅满足GB4706.1等安规标准那么简单，它必须贯穿于产品从设计、制造、安装、使用到报废回收的全生命周期。

我们先看看，热泵的安全风险潜伏在哪里？

• 电气安全：绝缘失效导致的漏电、短路引发的起火风险，元器件(如电容、压敏电阻)击穿产生的爆裂或起火。

• 机械安全：室外机安装支架因腐蚀或强度不足导致坠落；高速旋转的风扇失效或破裂飞出。

• 制冷系统安全：冷媒泄漏(特别是可燃性冷媒R290、R32)在密闭空间积累遇明火可能引发的燃爆；系统压力异常升高(如四通阀换向故障、脏堵)导致管路或容器爆裂。

• 火灾安全：电气部件过热、连接点接触不良引发高温，引燃周边可燃物。

"内卷"压力下，任何在安全相关部件和设计上的"成本优化"都是极度危险的短视行为。例如，为降低成本而选用耐压等级不足的电容、绝缘性能不达标的线材，或是省去必要的保护装置(如压力开关、TCO过热保护器)。这些"节省"都在为产品埋下不定时炸弹。我们必须算清一笔账：一次严重安全事故导致的直接赔偿、行政处罚、刑事责任、品牌毁灭性打击乃至企业破产的风险，与在安全设计上本应进行的必要投资相比，孰轻孰重？

构建全生命周期的安全可靠性，需要系统性管理：

设计端：本质安全与冗余保护。这是最根本的一环。在FMEA中，必须将安全失效模式及其最严重后果置于最高优先级进行分析。

   •固有安全设计：例如，对使用可燃冷媒的系统，从原理上限制充注量、优化管路设计减少存油、确保泄漏时冷媒能快速扩散，这是从源头降低风险。

   •多重保护设计：建立"故障-安全"的逻辑。例如，除了压缩机的内置过热保护，必须在电控板设置排气温度保护、高低压保护；除了漏电保护器(RCD)，还需在关键回路设置独立的过流保护。这些保护电路应尽可能独立，避免"共因失效"。

   •关键件选型与降额：对安全件(如绝缘材料、保护器件、支架钢材)必须建立严格的准入和检验标准，并应用降额设计原则，确保其在最恶劣工况下仍有充足裕量。

制造与安装端：一致性是实现设计安全的保障。再好的安全设计，也可能被糟糕的制造和安装毁掉。

   •制造：焊接质量、电气连接扭矩、绝缘处理等工艺必须受控。防错(Poka-Yoke)设计至关重要，例如，使高低压接口无法误插。

   •安装：这是将工厂安全交付给用户的关键环节。安装规范必须清晰规定支架的固定方式与强度验证、接地要求、安全阀的朝向与位置、可燃冷媒机组的安装间距、安装漏电保护器、不得接驳不符合规范的电源线、必须严格抽真空、检漏等。安装人员必须经过严格培训和资质认证。

使用与维护端：信息透明与预防性维护。安全责任的链条并未在交付时终止。

   •用户告知：说明书必须清晰警示风险(如禁止覆盖出风口、自行维修、在特定空间安装可燃冷媒机组)。

   •运维支持：在运维可靠性设计中，应包含对安全关键状态的监测与提醒功能(如通过物联网监测运行参数是否持续异常)，并为专业维护人员提供清晰的安全检查清单。

测试与认证端：超越标准的验证。安全测试不能仅以通过认证为目标。

   •应力测试：进行加速寿命测试和HALT(高加速寿命测试)，在远超正常条件的应力(如高低温循环、振动、电压波动、潮态实验)下，激发潜在的安全隐患，如绝缘材料老化、焊点开裂、结构件疲劳。

   •故障注入测试：模拟单一故障(如风机堵转、传感器失效、保护电路失效)，验证系统是否仍能进入安全状态，避免灾难性后果。

安全可靠性是企业生存的"生命线"，是品牌信誉的"压舱石"。在激烈的市场竞争中，任何以牺牲安全为代价的成本节约，都是对企业未来最彻底的透支。投资于全生命周期的安全可靠性体系，不仅是对用户生命的敬畏、对社会责任的担当，更是对企业自身可持续经营最根本、最明智的保护。这条红线，我们必须以敬畏之心，用系统工程的方法，守护到底。

下期聚焦：节能可靠性：破解"电费刺客"真相

【关于制造业可靠性丛书】

一

由西安理工大学可靠性研究院牵头，联合西安交通大学中国西部质量科学与技术研究院、电子科技大学系统可靠性与安全性研究中心等顶尖学术力量，精心策划编撰了“制造业可靠性丛书”。《机电可靠性工程概论》、《电子组件可靠性及工艺》《机电标准化与检测技术》《机电可靠性工程实践》四册，形成从理念到实践、从部件到系统的完整知识图谱。

《机电可靠性工程概论》全书共14章，从实用性和先进性出发，较全面地介绍了机电可靠性工程的基本理论和方法。可作为高等学校质量与可靠性课程的基础教材，也可供相关领域的工程技术人员学习、参考。

《电子组件可靠性及工艺》内容全面扎实，覆盖全生命周期的技术链条。全书共10章，逻辑清晰、层层递进，既适合系统学习，也可作为工具书随时查阅。《机电标准化与检测技术》覆盖全链条，从标准制定到检测认证。全书共12章，覆盖标准化基础、检测技术全流程，以及认证认可制度，构建“标准-检测-认证”一体化知识框架。

《机电可靠性工程实践》聚焦可靠性工程在制造业的真实应用场景，将理论转化为可操作的解决方案，填补从“方法论认知”到“工程落地”的最后一公里。