（机械制造及其自动化专业论文）面向电气安全的家电产品设计模型及评价研究.pdf

摘要 摘要 国内越来越多的企业申请出口安全认证，参与全球市场竞争。但是目前国内出口家电 产品的电气安全问题频频出现，成为影响我国家电企业形象和品牌声誉的一个最重要因 素，加上欧美强制性电气安全指令的不断加强，使得国内出口型家电企业的各项成本增 加，竞争压力加大，不少中小企业面临洗牌危机。 目前我国家电企业对于产品的设计重点放在功能、外观，舒适性和智能化等方面，只 是为了出口而必须进行安全认证的时候才去关心产品的电气安全因此，整个认证过程中 都是被动应付，效果不明显，效率也低。反复修改设计方案和制作样品，不但增加了研笈 和认证成本，还大大延缓了出口进程。 家电产品性能的大部分是由设计阶段决定的。为了推动国内出口型中小家电企业积极 应对欧美技术壁垒和出口认证，帮助他们在产品设计过程中构建产品电气安全理念提高 产品电气安全度，缩短产品设计和出口认证周期，本文提出了面向电气安全的家电产品设 计模型和评价方法。 第一章分析了国内家电产品电气安全现状，家电产品设计的趋势，以及目前国内家电 企业对电气安全的认识，接着分析了欧美安全认证与我国家电企业的关系。讨论了常见的 欧美安全认证评价及其流程。最后阐述了本论文的研究目的、研究意义和主要研究内容。 第二章对家电产品的电气安全进行了需求分析，并基于需求分析提出了家电产品电气 安全的评价目标。评价指标体系的制定原则，接着分别从电气结构安全等方面对电气安全 指标进行了分析，建立了相应指标体系，最后分析了电气安全评价指标判定标准。 第三章对传统的家电产品开发模式、设计过程进行研究，指出其对于电气安全的弊 端，并基于家电产品电气安全需求和传统设计方法，提出面向电气安全的家电产品设计方 法，包括设计原则、开发模式、主要内容，开发过程和实施模式。 第四章提出了面向电气安全的家电产品设计和评价参考模型，进行系统分析和实施过 程分析，并结合案例，从新产品单品和系列品的设计和评价进行了实施研究 第五章对全文的研究工作进行了总结，指出了主要研究成果和不足之处，并对横向和 纵向的研究工作进行了展望 关键词：家电产品；电气安全；设计模型；安全评价 a b s t r a c t m o r ea n dm o r ec h e e s ec o m p a n i e sj o i n e dt h eg l o b a lc o m p e t i t i o nb y a p p l y i n gas a f e t ym a r k i n g b u tt h em o s ti m p o r t a n tf a c t o ri n f l u e n c i n gt h er e p u t a t i o no fo u rh o u s e h o l da p p l i a n c ec o m p a n i e si s t h ep r o d u c ts a f e t yp r o b l e mo ft h o s ef o re x p o r t a tt h es a m et i m e ，t h eo c c i d e n tf r e q u e n t l ym a k e s o u tn e we l e c t r i c a ls a f e t yd i r e c t i v e s , w h i c hi n c r e a s et h ec o s tp r o b l e m sa n dc o m p e t i t i v ep r e s s u r e so f d o m e s t i ch o u s e h o l da p p l i a n c ec o m p a n i e s e v e nm a n ys m a l la n dm e d i u m s i z e de n t e r p r i s e sa r e p r e d i c t i n gac d s i so f b a n k r u p t c y n o w a d a y sd o m e s t i ch o u s e h o l da p p l i a n c ec o m p a n i e sp u tt h ed e s i g ne m p h a s i so nf u n c t i o n , a p p e a r a n c e ，c o m f o r t a b i l i t ya n di n t e l l i g e n t i z ee t c t h et i m et h e yc o n s i d e re l e c t r i c a ls a f e t yi sw h e n t h e yh a v et oh a v et h e i rp r o d u c t st e s t e da n dc e r t i f i c a t e df o re x p e r tn e e d s t h i sb r i n g so u tar e a c t i n g r a t h e rt h a na c t i n gp r o c e s so fs a f e t yc e r t i f i c a t i o n , w i t hi n e f f e c t u a la n di n e f f i c i e n te f f o r t s s ot h e c o m p a n i e sh a v et om o d i f yt h e i rp r o j e c tf r e q u e n t l yf o re x p o r tc e r t i f i c a t i o n , w h i c hi n c r e a s e st h ec o s t a n ds l o w sd o w nt h ee x p o r tc o u r s c d e s i g ns t a g ed e c i d e sm o s to ft h ep e r f o r m a n c eo fh o u s e h o l da p p l i a n c e f o ra c t i v er e p l yt ot h e o c c i d e n tt e c h n i c a lb a r r i e ma n dc e r t i f i c a t i o n , a n dt oh e l pt h e mb u i l du ps a f e t yp h i l o s o p h yd u r i n g t h ep r o c e s so fp r o d u c td e s i g n ，t h i sp a p e rb r i n g sf o r w a r dah o u s e h o l da p p h a n c ed e s i g nm e t h o da n d p r o c e s sm o d e lf o re l e c t r i c a ls a f e t y , t h r o u g hw h i c ht h es a f e t yd e g r e eo fd o m e s t i ch o u s e h o l d a p p l i a n c e sa r ee x p e c t e dt ob ee n h a n c e d i nc h a p t e ro n e ，t h ea c t u a l i t ya n dt r e n do f h o u s e h o l da p p l i a n c ed e s i g na n ds a f e t ya r ep r e s e n t e d ， t h eo c c i d e n ts a f e t yc e r t i f i c a t i o n si n f l u e n c et od o m e s t i ch o u s e h o l da p p l i a n c ei n d u s t r ya n dt h e c o r r e s p o n d i n gd e a l i n gs u g g e s t i o n sa r ea n a l y z e d f i n a l l y ，t h em e a n i n g , i n t e n t i o na n dt h em a i n w o r ko ft h i sp a p e ra i ；ep r e s e n t e d i nc h a p t e rt w o ，t h er e q u i r e m e n ta n a l y s i so fh o u s e h o l da p p l i a n c ee l e c t r i c a ls a f e t yi sp r e s e n t e d b a s e do nt h er e q u i r e m e n ta n a l y s i s , e l e c t r i c a ls a f e t ya s s e s s m e n ts y s t e mi s b u i l t , i n c h i d i n gt h e a s s e s s m e n to b j e c t i v e ，p r i n c i p l e ，t h ei n d e xp o i n t ss u c h 勰s t r u c t u r a ls a f e t y , a n dt h ea s s e s s m e n t i n d e xp o i n 心d e t e r m i n a n tm e t h o d i n c h a p t e rt h r e e , t h er e s e a r c ho ft r a d i t i o n a l h o u s e h o l da p p l i a n c e sd e s i g nm e t h o da n d d e v e l o p m e n tm o d e li sm a d e t h e ni t sd i s f i g u r e m e n tf o re l e c t r i c a ls a f e t yi ss h o w na n dt h e e l e c t r i c a ls a f e t ya s s e s s m e n tb e c o m e san e e d s ot h eh o u s e h o l da p p f i a n c ed e s i g nm e t h o df o r e l e c t r i c a ls a f e t yi sb m u g h tf o r w a r d , i n c l u d i n gi t sp r i n c i p l e ，d e v e l o p m e n tm o d e l , m a i nc o n t e n t , d e v e l o p m e n tp r o c e s sa n di m p l e m e n tm o d e l i nc h a p t e rf o u r , ah o u s e h o l da p p l i a n c e d e s i g na n da s s e s s m e n tm e t h o dm o d e lf o re l e c t r i c a ls a f e t y i se s t a b l i s h e df o rr e f e r e n c e t h e ni t s s y s t e ma n di m p l e m e n tp r o c e s sa r ea n a l y z e d w i mt h e r e f e r e n c em o d e l , t h ea n a l y s i so f t h ea p p l i c a t i o nc a i sb m u g h if o r w a r d 矾他l a s tc h a p t e rs u m m a r i z e st h ea c h i e v e m e n t sa n ds h o r t c o m i n g so ft h ep a p e r , a n dg i v e sa 如r e c a n t o f f u t u r e r e s e a r c h w o r k k e yw o r d s ：h o u s e h o l da p p l i a n c e ；e l e c t r i c a ls a f e t y ；d e s i g nm o d e l ；s a f e t ya s s e s s m e n t 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得迸婆盘望或其他教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示谢意。 学位论文作者签名：乡到杰，签字啪州年月占日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解浙姿盘堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权 盘姿盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 乡铷土 导师签名： 签字日期：弘年f 月彦e l签字日期：枷年移月矽日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 第一章绪论 第一章绪论 【摘要】本章首先分析了国内家电产品电气安全现状，家电产品设计的发展趋势，以及目前国 内家电企业对电气安全的认识，接着分析了欧美安全认证与我国家电企业的关系，讨论了常见 的欧美安全认证评价及其流程。最后阐述了本论文的研究目的和主要研究内容 1 1 引言 安全性能检验是根据国家法律、商品标准和合同，对商品有关安全性能方面的检验。 它是以保护人、畜，物、环境的安全为目的的。对安全性能的检验比对品质、数量，重 量、包装等方面的检验要求要严格的多。凡有安全性能要求的商品，其安全性能检验大多 属强制性检验。“1 产品要出口，就一定要符合所出口国家的相应要求。国际上电气安全认证活动已开展 了多年，对于出口业务来说，是保证进出口商品的安全符合合格要求的基本保证。在美 国，尽管产品的安全认证并不是强制的，即法律上并不要求产品必须带有安全认证标志。 但事实上，产品如果没有安全认证标志，就很难找到市场”1 在我国，随着家电产品出口 量的增大，电器安全认证市场已经相当活跃，尤其是中小家电企业很乐意找寻相应地三方 认证机构为他们的产品进行安全测试，帮助他们改进产品，提高国际市场竞争力 1 2 国内家电产品电气安全和设计的现状与趋势 1 2 1 我国家电产品电气安全现状 加入w t o 以后。我国已逐渐成为世界上最大的家用电器生产国和出口国，也拥有最 大的市场，家用电器行业已成为世界家用电器制造基地2 0 0 2 年以来我国家用电器行业出 口开始迅猛增长，2 0 0 4 年1 1 0 月家用电器行业出口交货值同比增长4 6 1 4 ，依然保持了 较高的增长势头表i - i 整理了2 0 0 5 年几种常用家电在国内和日本的产量和出l ：l 数量对 比，从中我们大致可以看出中国目前在家电制造行业的地位和走势。 表1 - 12 0 0 5 年中国与日本重点家电类产品统计对比表 中国( 万台)日本( 万台) 产品名称 1 1 0 月出口 1 1 1 月产量1 1 0 月出口 1 1 0 月产量 吸尘器 6 9 6 1 3 9 9 7 7 22 2 8 4 2 83 7 3 9 4 6 1 房间空调器 2 7 7 36 8 9 7 5 1 1 2 3 3 7 8 34 9 8 7 5 3 9 电冰箱 1 4 8 6 2 9 5 1 2 95 7 2 4 32 4 2 6 6 7 洗衣机 7 4 92 5 9 0 0 5b 5 5 0 82 1 9 1 3 5 4 电风扇 4 1 3 8 8 1 0 5 7 5 2 23 1 - 4 85 9 8 2 3 电饭锅1 7 9 34 3 8 0 52 9 0 1 1 33 4 7 5 3 1 9 ( 整理自中国海关，国家统计局和日本经济产业省所提供统计数字) 一1 - 第一章绪论 从表1 - 1 中我们大致得出几种重点家电类产品的平均出口率，日本约为9 ，而中国接 近6 0 1 而且这种势头还在继续上升，绝对大的产量和相对大的市场带来了不断增大的出 口量。我们在保证出口量的同时，要更加重视我们的家电产品使用情况以及顾客满意度， 维护好出口产品的良好形象，保证良性的可持续出口。 家电产品的电气安全问题是世界各国消费者倍加关注的问题，产品使用安全性的疏漏 比舒适性的不足更容易引起消费者的不满。各国政府都在采取措施提高其安全性，我国政 府采取的在一些电器产品上加贴强制性认证标志“c c c ”，就是规范电器产品安全问题的 有效措施。“c c c ”标志和“c e ”，“u l ”等国际上通用的标志一样向人们告知产品的 基本安全性。下面几个方面的分析告诉我们我国目前家电有关安全现状： 家电企业和产品安全状况 我国推行强制性安全标志的时间还不长，国内家电产品的使用性能比起国外产品 的差距已经越来越小，但是我们在产品的安全度方面还没有引起足够的重视。像海 尔，美的、格力电器这样质量体系比较完善，且早已着手拓展海外市场的大型家电企 业生产的产品已经在为提高产品使用安全性方面不断加大投入，因为他们更加重视企 业的良好形象和企业的海外知名度。而其他国内中小企业则追随这些大型企业进军海 外市场，灵活性是他们的优势，但是多数中小企业的产品安全情况堪忧。 大多数家电产品本身的技术含量并不太高，且生产的进入门槛也较低。尤其对一 些小家电产品的生产来说，一张执照、几问房加上十几个人就能办厂生产的现象在国 内很常见。这类作坊式的厂家在利益驱动下，使用质次价低的零部件来进行装配，其 产品质量之低劣可想而知，更加不会去考虑消费者使用安全性的问题。 此外，在家电产品生产中比较流行的o e m 生产方式，也是造成一些家电产品安 全质量状况难以令人放心的原因之一近几年来，随着“小家电，大市场”趋势的日 趋明朗，有不少厂家为了提高品牌的知名度和市场占有率，纷纷以投入成本较低的 o e m 方式涉足小家电行业，但在日常管理中却又疏于对o e m 小家电产品的安全性能 进行有效控制 。 消费者缺乏安全意识 回顾以往发生的家电伤人事件，大多数都是由于消费者使用不科学、安全意识不 高、缺乏必要的防范措施酿成的。 虽然国家早在1 9 9 9 年就将该类产品明确列为禁止生产和销售的落后淘汰产品，并 明确规定从1 9 9 9 年1 0 月1 日起禁止生产、2 0 0 0 年6 月1 日起禁止销售了，但是时至 今日，仍然有几百万台已进入更换周期的产品还在一些家庭中继续使用，并最终成为 危害人们生命财产安全的。定时炸弹” 专家指出，其实国家相关部门对家电的使用寿命早就有建议年限，但是由于大多 数消费者缺乏相关的知识，加上安全意识匮乏，因此一直得不到很好的执行，最终使 大量报废家电继续使用，变成“定时炸弹”此外。消费者的安全意识缺乏还表现在 不按产品说明书操作、忽略安全提示等等。 安全法规匮乏“ 同家电消费安全的严峻形势息息相关的就是国家相关的政策法规、安全标准缺乏。专 家指出。相应的政策标准缺失是目前家电业普遍存在的现象中国家电研究院院长助理吴 2 第一章绪论 尚杰表示，以眼下最为热门的健康家电为例，至今国家还没有一部相关的法规标准。他告 诉记者。他们早在3 年前就开始了家用和类似用途电器消毒杀菌通则的国家标准制定 工作，但是由于该标准涉及到家电企业、卫生部门等多个机构，难度非常大，到现在连个 送请审批的草案都没有，至于出台的时间更是遥遥无期。 另外，直接关系到家电使用安全的家电使用寿命、报废年限、电磁辐射、有害物质的 含量、废旧家电的回收处理等等，目前都还没有相关的国家政策和标准，让我国的家电消 费安全形势更加严峻。 1 2 2 我国家电产品设计的趋势 泛英情报观察：2 0 0 6 年家电业的发展将继续面临上游成本增加和下游流通企业的 双重压力，面临严峻的出口形势。随着节能、环保、智能和安全成为家电发展的主题，全 球化竞争的加剧和高端产品的高盈利性迫使家电企业加大技术研发投入，自主创新将成为 家电业发展的战略支撑点，预计2 0 0 6 年家电市场竞争将更加激烈，行业增长继续趋稳。”1 家电产品性能的7 0 - 8 0 是由设计阶段决定的”1 家用电器的形式和式样正在日益变 得丰富多彩，产品的品种也随着技术的进步而不断增加。结合当今的技术发展趋势和社会 需求来看，家电产品设计在目前和未来趋势上主要围绕以下几点展开；“” 功能强大化与形式多样化 在技术进步的大背景下，产品的制造和加工工艺越来越精细，产品的成品品质越 来越精致、优良。表现在产品的性能特征方面是产品的功能日益强大化，在产品的形 态特征上表现为品种的多样化，在操作、控制上越来越简单方便化。 智能化 产品的发展正在走过一个从简单向复杂，从低级向高级，从人工向半自动，从半 自动向全自动不断完善的过程目前正处于人工智能化的阶段。模糊逻辑控制技术让 产品在使用的过程中能记忆消费者的使用习惯，在用量、温度和时间等方面再现消费 者的习惯要求，保证最佳的使用舒适度飞速发展的j c 技术以其强大的计算处理能 力，极大地提高和推动着产品的智能化进程，将人从各种繁杂、高难度和高强度的工 作中解放出来。 人性化 人机工程知识在设计过程中的被充分尊重和应用。在物质不断丰富、生活水平逐 渐提高的今天，人们一方面直接寻求对自然的回归，另一方面对产品的选择标准也从 简单的实用功能逐步走向侧重精神满足型，在购买和使用产品的时候更加在乎它的造 型、色彩所带来的精神方面的感受趣味性、情趣化的要素在产品的设计过程中变得 越来越受设计师的重视。 系统化 产品不是孤立存在的，它与周围的人和环境有着密切的联系在电器和电器之间 进行关联的思考和处理，将家电作为家居环境中一个重要组成部分来进行系统的规划 和设计，目前已越来越受到人们的普遍重视 3 第一章绪论 网络化 在r r 产业飞速发展的今天，网络已经覆盖了我们生活的各个领域，一种建立在网 络基础上的全新的，更加随心所欲、更加智能化、更加简便和更加舒适的生活方式正 在主导着我们的设计方向。网络化将成为产品设计的主要特征之一基于网络的控 制、基于网络的功能，基于网络的系统关系都将带来设计构成要素的变化，对产品功 能、使用方式和形态特征等各方面都将造成巨大的冲击。 对环保与生态的重视 “可持续发展”与“生态平衡”等概念的提出，是人类在高速发展过程中对自身 行为进行深刻反思的结果。在设计领域提倡的“绿色设计”和“再设计”是这一思潮 在设计领域的具体表现，将产品的生命周期延伸到了产品结束后的回收利用及处理阶 段。对环保与生态的重视正逐渐成为产品设计和评价工作中的一项重要参考指标 安全化 安全作为家电产品的基本要求重新被重视起来，尤其在欧美国家，通过第三方安 全认证、检测或者自身经验积累改进产品设计或者产品加上多项安全保险装置，保证 家电产品使用过程中，即使操作失误，也不会危及人身安全及产品自身”1 。目前我国 家电企业尤其是中小企业还没有引起足够重视，也是本论文要重点研究的内容 1 3 目前国内家电产品的电气安全评价 1 3 1 国内家电企业的电气安全认识 自1 9 7 0 年出台第一版的国际家电安全标准之后，国际电工委员会结合世界各国的生产 状况、使用环境和习惯等因素，进行了多次修改，目前针对家用和类似用途电器的国际安 全通用标准为i e c 6 0 3 3 5 1 ，欧洲协调标准为e n 6 0 3 3 5 1 ，美国协调为u l 6 0 3 3 5 1 ，其中还 有针对不同类型家电的特殊辅助标准，比如欧洲针对吸尘器的辅助标准为e n 6 0 3 3 5 2 - 2 。 我国对应国标为家用和类似用途电器的安全通用要求 我国已有关于许多家电产品的强制性电气安全标准，却未被纳入强制性3 c 认证体 系。有标准，但相应的认证制度却无法跟上，现在成了我国家电行业发展的软肋之所以 市场上一些家电产品质量安全不过关，很多时候是由于企业安全标准意识薄弱，没有严格 按照标准要求设计生产，有些企业常以标准滞后为由来为其产品在安全质量上所存在的隐 患寻找借口。 那些为了找寻国外市场的企业才会更积极地去接触安全认证领域像海尔、美的、春 兰，格力电器这样很早就关注海外市场的大型企业，会提前去关注国外尤其是欧美的相应 安全标准，对于计划出口的相关产品，在进行设计开发和生产制造的过程中，都会以欧美 的高标准来要求。这些举动相应的也会影响到整个公司的产品安全理念，整体提高公司所 有产品的安全性能，提高公司对产品的安全控制和管理水平 目前我国家电产品安全评价首要特点就是被动性，缺乏主动评价意识加上没有适合 自身的模式和方法，企业对待产品的安全性能评价，往往以标准参考为途径但是通行标 - 4 第一章绪论 准往往大而全，基本都是穷举式的列举，就算大型企业也只能盲目参考相关标准中自己最 关心的一些方面。那是因为没有一个像环境质量体系那样的产品安全体系可以参考。许多 中小企业企业标准则显得单薄无力，考虑得过于简单片面，随心所欲，所以尽管生产出的 产品在使用性能、功能等方面符合企业标准，却往往不能令消费者满意。 因此大多数家电企业在控制产品电气安全性能这个环节，基本上依赖于自己产品的市 场目的地国家所要求的一些强制安全标准，通过第三方安全认证机构对自己的产品进行电 气安全检测、对自己的工厂进行安全审查，企业本身很少会投入相应的入力财力，建立相 应的目标，成立相应的专业部f j d , 组来进行产品安全性能的控制改进相关的工作，反而曲 解了安全认证的本质意义，对安全认证机构产生了依赖心理，更加放松了产品安全性能控 制。 这里把目前家电企业出现出口产品电气安全问题的主要原因归为三大类：“”“” 1 企业只注重订单要求，对产品安全标记的重要性认识不足，因而出现产品安全标 记不合格 2 企业不熟悉有关电气安全标准，开发和制造技术力量薄弱，检测手段不足，无法 保证制造和检验质量。 3 相关质量管理体系不完善，部分企业甚至对工序操作没有进行具体的文件化。 1 3 2 国内家电产品电气安全与认证 目前国内产品只是在出口需要时才进行安全认证，作为对产品的电气安全的总体评 价。而在工厂最多针对产品的运行性能表现进行检测和评估 安全认证，是由一个公认的权威机构对企业的质量体系、产品、过程或服务是否符合 安全要求、标准、规范和有关政府法规进行鉴别，并提供文件证明的活动。国际标准化组 织将合格认证定义为；“由可以充分信任的第三方证实某一经鉴定的产品或服务符合特定 标准或其他技术规范的活动。”通过上述对合格认证的定义，可以得出安全合格认证包含 四项基本内容： 1 安全认证的对象是产品或服务； 2 标准是安全认证的基础； 3 证明批准认证的方式是合格证书或合格标志； 4 安全认证是第三方从事的活动。 产品认证方式有许多种，主要分为四类，如表1 - 2 所示这里所讲的家电产品电气安 全，主要指满足列名产品认证方式的相关检测和认证要求 表1 2 产品认证方式主要分类 歹名l i s t i n g 表不嵌产品的安全已符合一定的程度，一般人都可以使用 认可r e c o g n i t i o n表不1 敦产品符合零件的安全程度 分类c l a s s i f i c a t i o n霰不像产品在特定的操作条件下符合安全要求 授权c e r t i f i c a t i o n适用于产量极少且必须架设在特殊场所的产品 产品要在国家与国家之间进行流通，并证明其安全性，必须要有相应的机构对产品进 行上述安全认证，证明其产品符合安全标准，并进行有效的监督检查。开展安全认证工作 需要至少具备下面四个条件：“” 5 一 第一章绪论 1 具有较高水平的国际标准、国家标准或专业标准； 2 具有公认的权威的第三方的安全认证机构： 3 经认证合格的权威测试实验室； 4 具有较高水平的认证工作队伍 目前，比较著名的第三方机构都同时具备上述四个条件。下面是几家国内最著名的， 在家电类业务方面各受企业、销售商和客户信赖的第三方机构。 t u v r h e i n l a n d ( h t t p ：w w v c h n t u v i 曲 总部位于德国的1 1 j v 莱茵公司，是一所久负盛名的国际性认证机构，该公司在产 品检验和认证领域已有1 3 0 多年的历史，形成一套完整和严谨的检验理论和方法，致 力成为提供安全、质量认证服务的领先者。是国际上独立测试产品安全与品质及管理 体系的权威。 i n t e r t e ke t l s e m k 0 ( h t t p ：w w w i n t e r t e k - e t l s e m k o c o r n ) i n t e r t e k 集团是世界上最大的消费品和工业品监测与认证机构之一，集团总部设在 英国伦敦e t l s e m k o 为i n t e r t e k 集团的电子电器安全测试认证及检验部门，由 1 9 8 6 年爱迪生创建的e t l 实验室和s e m k o 瑞典国家实验室共同组成。 l j l ( h t t p ：w w w u | - c c i c c o m ) 1 0 0 多年来，u l 标志己成为美国，加拿大产品安全测试认证的代名词，近7 0 的 美国民众表示倾向于选择购买拥有u l 标志的产品。u l 美华认证有限公司由美国安全 检测实验室公司( u l ) 和中国检验认证有限公司( c c l c ) 于2 0 0 3 年1 月在苏州注册 成立。 c q c ( h t t p ：a w w c q c c o m c n ) 中国质量认证中心英文简称c q c 。是经国家有关部门批准设立的专业认证机构， c q c 及其设在国内外的分支机构是中国开展质量认证工作最早，最大和最权威的认证 机构认证客户数量居全国认证机构的首位 1 3 3 安全认证评价的一般程序和方法 企业根据自己的市场定位，然后了解出i z l 国家认可的家电产品安全认证标记，选择被 当地消费者认可度最高的或者性价比最高的一种，向第三方认证机构提出申请。 根据所申请安全认证标记的不同，因而其侧重点、影响范围、技术要求以及操作细节 也不尽相同。不过因为性质相同，而且很多认证标记参照的标准都出自同一个原始标准， 所以基本都包含在下面的一般认证程序，如图1 - 1 所示“” i 挲票h 鋈篓h 釜蒌h ；主h 薏要h 釜摹h 耋暑i 图1 - i 产品安全认证的一般流程 上面只是大概的流程，企业和第三方认证机构就产品出口安全问题具体如何合作，并 展开认证工作，我们可以通过下面企业向i n t e r t e k e t l s e m k o 申请g s 标志的工作流程得 到详细认识，如图1 2 所示：”“ - 6 - 第一章绪论 客户方 产品电路原理图 产品说明等 填写申请书 准备技术资料 准备样品 交付测试费用 认证方 报价 技术讨论会 测试费用 测试周期 使用标准 跟进服务协议书 改良设计 改进产品 重新送检 签署跟进检查协议 准备首次工厂检查 改进安全计划 测试 报告函及 技术讨论 工厂检查 袭 测试报告 首次工厂检查通知 取得产品安全认证 图1 - 2 申请g s 安全标志的工作流程 企业要申请安全标记证书，必须认真按照上述流程进行，并根据检测认证机构的要求 和所申请安全标记的需要提交相关的资料。下面同样以申请g s 证书为例，列举出企业需 要签署的文件和提供的相关资料： 1 填写申请表； 乞签署总协议书； 3 零部件清单及有关参数( 电流、电压、功率、阻燃等级等) ，对于具有电气安全 认证的元器件，提供欧洲认证证书复印件，与安全有关之零部件，如果不具有安 全认证，提供技术参数，以便进行随机测试： 4 与食品接触部件( 如有) ，提供权威机构对该材料( 塑料、涂层等) 颁发的食品 卫生许可文件；。 5 铭牌，要求德文，按照认证方提供样稿，采用丝印或用p v c 不干胶，贴于产品指 定部位； 6 产品电路图； 7 线路板图，标注实际尺寸； 8 德文说明书和英文说明书； 9 最终定型样品和零部件样品，按需求数量： 1 0 产品爆炸图。 7 第一章绪论 1 3 4 常见的欧美安全认证评价 欧美市场占据了我国家电出口份额的大部分，欧美各安全指令和相关标准一直对我国 家电产品的出i = 1 起着严格的控制作用。随着世界制造中心和国际市场形势的变化，近几年 欧美各国不断的出台一些标准政策或者相关指令，设立技术壁垒和绿色壁垒，达到控制和 限制中国家电产品出口的甘的。因此，分析那些拥有最高使用率的安全认证标记和欧美的 最新家电产品指令并研究其对策，对我国家电企业来说就显得尤为重要。 我国家电产品出口欧盟最常用的是c e 和g s 标志，出口美国和加拿大最常用的是u l 和e t l 标志，这几个标志在当地消费者心目中有着极强的购买说服力。图1 - 3 列出这几种 标志的一般形式。f 1 7 1 ( 铺 圈1 - 3 家电产c 晶最常用出口欧美安全标记 c e 认证 c e 标记( c em a r k i n g ) ，字母“c e ”是法文句子“c o n f o r m 话e u r o l ，e n e ”的缩 写，其意为“符合欧洲( 标准) ”，属于强制性认证标记。加贴c e 标志的商品表示 其符合安全、卫生、环保和消费者保护等一系列欧洲指令所要表达的要求。 c e 标志是安全合格标志而非质量合格标志。欧共体1 9 8 5 年5 月7 日的 ( 8 5 c 1 3 6 0 1 ) 号技术协调与标准的新方法的决议中对制定和实施指令的目的有 特定的含义，即只限于产品不危及人类、动物和货品的安全方面的基本安全要求，而 不是一般质量要求。产品符合相关指令有关主要要求，就能加附c e 标志，而不按有 关标准对一般质量的规定裁定能否使用c e 标志例如：一个带有c e 标志的风筝，并 不意味着能飞得好，而只表明该风筝符合安全规定。 在欧盟，产品必须携带c e 标记。欧盟的海关、执法与监督机关可以依法将没有 c e 标记的产品从市场上取缔。一个产品带有c e 标记也就是向欧盟盟国的官员表明： 该产品可以合法地进入欧盟统一市场，c e 标记可以确保该产品可以自由地在欧盟统一 市场内流通。 g s 认证 g s 的含义是德语“g e p r 如s i c h e r h c i t ”( 安全性已认证) ，也有“g e r m a n y s a f e t y ”( 德国安全) 的意思。g s 认证以德国产品安全法( s g s ) 为依据，按照欧盟 统一标准e n 或德国工业标准d i n 进行检测的一种自愿性认证，是欧洲市场公认的德 国安全认证标志。g s 标志表示该产品的使用安全性已经通过公信力的独立机构的测 试。 g s 标志，虽然不是法律强制要求，但是它确实能在产品发生故障而造成意外事故 时，使制造商受到严格的德国( 欧洲) 产品安全法的约束。所以g s 标志是强有力的 市场工具，能增强顾客的信心及购买欲望。虽然g s 是德国标准，但欧洲绝大多数国 家都认同。而且满足g s 认证的同时，产品也会满足欧共体的c e 标志的要求和c e 第一章绪论 不一样，g s 标志并无法律强制要求，但由于安全意识己深入消费者，一个有g s 标志 的电器在市场上可能会较一般产品有更大的竞争力。 g s 认证和c e 认证对产品的基本要求和协调标准有着很多的相同和重复之处，也 存在着很大的区别，主要如表l - 3 所示。 表1 - 3 c e 认证和g s 认证的区别 c e 认证g s 认证 强制性认证c o m p u l s o r y自愿认证n o n c o m p u l s o r y 适用欧洲标准( e n ) 进行检测适用德国安全法规进行检测g s 在具备完整技术文件( 包含测试报告)由经德国政府授权之独立之第三方进 的前提下可自行宣告c e行检测并核发g s 标志证书 无须缴年费必须缴年费 无须工厂审查每年必须进行工厂审查 工厂对产品符合性的自我宣告，公信由授权测试单位来核发g s 标志，公 力及市场接受度低信力及市场接受度高 g s 已经包含了“低电压指令( l v d ) ”的全部要求所以，获得g s 标志后， 会例外免费颁发该产品l v d 的c e 证明 u l 标志 u l 是美国安全检测实验室( u n d e r w r i t e rl a b o r a t o r i e si n c ) 的简写，u l 是一家独 立的非盈利的产品安全检测和认证机构，公众安全检测产品逾一个世纪，每年全世界 有超过1 6 0 亿个u l 认证标志被申请 u l 于1 9 9 8 年初推出加拿大u l 美国认证标志( c u l 美国认证标志) 带有该标 志的产品同时符合加拿大和美国市场的安全要求。c - u l 美国认证标志可被选择使用， u l 机构鼓励产品同时出口美国和加拿大两国的生产厂家使用这种新的混合标志c u l 美国认证标志，但生产厂家也可以继续使用美、加两国各自的u l 认证标志。 f r l 标志 e t l 可根据u l 标准或美国国家标准和c s a 标准或加拿大标准测试核发符合认证 标志右下方的“u s ”表示适用于美国，左下方的“c ”表示适用于加拿大，同时具有 。”和。c ”则在两个国家都适用e t l 为i n t e r t e k e t l s e m k o 专有标志，企业必 须通过i u t e r t e k e t l s e m k 0 申请该标记的相关证书 e t l 也要求其生产场地已经过检验，并且申请人同意以后对其工厂进行定期的跟 踪检验，以确保产品始终符合此要求 1 4 论文的研究目的和主要内容 通过对我国目前家电产品电气安全现状的认识，以及对产品设计和安全评价方法的分 析，我国家电行业亟需摆脱出口认证效率低下、成本过高和过分依赖认证机构的现状但 由于国内且缺乏从产品全生命周期最初的产品设计就融入电气安全理念的主动性，往往只 9 - 第一章绪论 能被欧美相关安全壁垒牵着鼻子走，疲于应付各种技术限制，不断缩小利润空间。尤其是 一些中小家电企业，在这些规则面前纷纷撤退甚至倒闭。 本文的研究旨在增进我国中小家电企业对产品电气安全的认识，优化产品设计，提高 产品安全度，增强应对出口认证的能力和效率。主要进行以下几方面的工作： 1 对家电产品进行电气安全需求分析，提出面向电气安全的家电产品评价目标、评 价原则，建立家电产品安全度评价的评价指标体系和评价判定标准。 2 对传统家电产品开发模式和设计方法进行研究，分析其在提高产品电气安全度方 面的不足之处。 3 结合前两项研究，提出面向电气安全的家电产品设计模型，包括设计原则、开发 模式、主要内容、设计过程和实施模式。 4 提出面向电气安全的家电产品设计和评价参考模型，进行系统和实施过程分析， 并结合案例加以应用。 本论文共分为五章，总体框架如图1 _ 4 所示： 1 5 小结 第一章绪论 j 上 第二章 ii 第三章 家电产品电气 匕)家电产品电气 安全评价体系i 安全设计模型 上上 第四章面向电气 安全的家电产品 设计和评价应用 j 上 第五章总结和展望 凰1 - 4 论文总体框架图 本章首先对目前我国家电行业的地位、家电产品安全现状进行分析。重点讨论了我国 家电产品出口所面临的困境以及家电产品设计的现状和走势，通过分析国内家电企业与认 证的关系、常见的欧美安全认证评价方法以及相关认证流程，分析了国内家电产品安全评 价的被动意识和对电气安全的认识不足，提出了面向电气安全的家电产品设计的研究需求 和必要性。最后对本论文的研究目的和主要研究工作做了介绍。 1 0 第二章家电产品电气安全评价体系 第二章家电产品电气安全评价体系 【摘要l 奉章对家电产品的电气安全进行了需求分析。提出了家屯产品电气安全评价体系，确 定评价目标、评价原则，然后分别从电气结构安全属性，材料安全属性、元器件安全属性、指 示安全属性和成本安全属性五个方面进行指标研究，最后分析了评价判定标准。 2 1 引言 要想更好地参与国际市场的竞争，我国中小家电企业必须引起对家电产品电气安全问 题的足够重视，并且要有针对性地对企业产品的主要电气安全指标进行评价和加深认识。 要充分了解并改进我国家电产品的电气安全问题，首先必须对这些问题进行全面的需 求分析归纳，然后针对需求分析建立电气安全评价指标体系，将家电产品的电气安全问题 加以层次化、系统化，以便在产品设计过程中有针对性地进行评价和改进。电气安全评价 内容的设置应科学、合理，突出重点，根据影响产品“电气安全程度”的评价项目的属 性，将其分成不同的评价方面及要素，最后根据具体的家电产品设计特征，建立合适、合 理的评价模型，对产品设计和制造等过程进行正确有效的指导。 2 2 家电产品的电气安全需求分析 在进行家电产品电气安全评价和相关设计之前，我们必须清楚的了解影响家电产品电 气安全的主要因素，以便针对不同的安全原因采取相应对策。但是由于家电产品种类繁 多，每种家电涉及到的安全问题也不尽相同，而且，国内家电企业如今也都不是生产单一 品种家电，至