2025年12月23日晚上七点,第三百六十一期工程可靠性论坛在电子科技大学清水河校区主楼C1-205如期举行。
工程可靠性论坛由电子科技大学可靠性工程研究所所长黄洪钟教授创立,现已逐渐发展为我所师生定期汇报成果、交流思想的重要平台。论坛不仅为团队成员获取前沿知识、技术与方法提供了有效渠道,促进其不断完善知识体系、提升专业能力;也在思想碰撞中激发创新思路,助力攻克复杂问题、推动技术进步。此外,成员们借由分享经验与案例,相互启发,进一步强化了团队协作能力。该论坛在提升团队学术氛围、科研水平及内部凝聚力方面发挥了重要作用。
本次论坛由硕士研究生祁鑫山主持,硕士研究生何冠东、许皓芊、任鼎和闫孜瑜分别做学术报告。
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在学术报告前,首先由主持人祁鑫山介绍了可解释混合深度学习故障诊断的核心方法与挑战。报告指出,在大模型时代,故障诊断面临模型输出高度说服力但易误导、过度自信以及用户难以感知偏差来源等问题。该方法融合CNN(空间特征提取)、LSTM(时序依赖建模)和Transformer(全局注意力机制)的混合模型,结合XAI(可解释人工智能)技术,如LIME局部解释、SHAP全局重要性和注意力热图,实现多故障精准识别与决策透明,提升诊断的可信度和鲁棒性。尤其在噪声干扰强、变量交互复杂的多模态传感器数据中,该方法支持多并发故障分类,并通过多层解释揭示模型推理过程,帮助从黑箱模型转向可靠决策支持,推动诊断从反应式向预防性、智能化转型。
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接下来,硕士研究生何冠东介绍了题为《臂架系统多学科稳健优化建模》的报告。本报告以高空作业平台臂架系统为核心,围绕安全性、可靠性和轻量化设计需求,以及不确定性因素(如材料、结构、载荷和工艺)的影响,开展了不确定性量化、多学科协同优化和代理模型应用研究。报告分析随机不确定性和认知不确定性,引入蒙特卡洛法、区间数学和模糊理论进行表征,构建协同优化(CO)与最大变差分析(MVA)框架,实现臂架结构和变幅机构的稳健优化。实验验证典型工况下强度、刚度、模态和屈曲约束,给出优化结果和变差分析。该方法实现安全性、稳健性和轻量化的统一,为高空作业装备提供高效的多学科优化策略,提升系统整体可靠性和工程适用性。
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随后,硕士研究生许皓芊介绍了题为《TSV三维集成器件FMECA》的报告。本报告以TSV三维集成器件可靠性分析为核心,围绕“后摩尔定律”背景下热-机械应力、电迁移和界面分层等失效问题,以及2.5D/3D TSV结构的设计与服役场景,开展了故障模式影响及危害性分析(FMECA)研究。报告介绍FMECA流程,包括系统定义、故障判据、故障模式/原因/影响分析,以及风险优先数(RPN)法量化危害度。针对TSV通孔、金属凸点和RDL布线层,构建FMECA表格,识别高风险模式如填充空洞(RPN=294)和结构参数不合理(RPN=270),提出补偿措施。报告总结风险排序和结论,为器件设计改进提供依据。该方法提升早期风险识别能力,具有微电子可靠性工程价值。
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然后,硕士研究生任鼎介绍了题为《全域性能驱动的智能臂柔系统多学科协同稳健优化》的报告。本报告以高空作业平台臂架系统为核心,围绕安全性、可靠性和轻量化目标,以及材料/结构/载荷不确定性因素,开展了多学科优化设计(MDO)和代理模型应用研究。报告分析臂架系统不确定性量化,引入协同优化(CO)和代理模型(如Kriging、RBF),构建全域性能驱动的稳健优化模型,实现臂架结构和变幅机构的协同优化。实验比较单级/多级MDO方法,给出设计方案和优化结果。该方法处理复杂耦合关系,提升系统稳健性,为智能臂柔系统提供高效的多学科协同优化框架,具有工程机械优化意义。
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最后,硕士研究生闫孜瑜介绍了题为《TSV 系统可靠性设计分析 —— 故障树分析》的报告。本报告以TSV三维集成系统可靠性为核心,围绕“后摩尔定律”背景下关键结构失效问题,以及静态/动态故障树分析方法,开展了故障树建模、定性/定量分析和蒙特卡洛模拟研究。报告介绍故障树基本概念、建模流程和动态逻辑门,针对TSV关键结构(如种子层、绝缘层)和系统级(如冗余子系统)构建故障树,求解最小割集和重要度。实验用蒙特卡洛模拟计算系统失效概率(3.179%)和失效原因占比,给出改进建议。该方法识别薄弱环节,提升系统可靠度,为微电子可靠性设计提供科学工具。
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在每位汇报人完成汇报后,参会老师进行了评议,针对汇报内容提出了宝贵建议。同学们也积极参与互动,师生之间就报告内容展开了深入切磋与交流。老师们对同学们的研究成果给予了充分肯定。
至此,第362期工程可靠性论坛在热烈的掌声中圆满结束。