汽车的耐久性和可靠性一直以来都是比较容易混淆的概念,我国军用标准GIB 451A-2005《可靠性维修性保障性术语》中,可靠性定义为:产品在规定的条件下,规定的时间内,完成规定功能的能力。耐久性定义为:产品在规定的使用和维修条件下的使用寿命(年/千米/次),耐久性考虑的是在规定维修条件下也不能恢复产品规定功能的问题。
汽车的耐久性(durability 或 endurance)和可靠性(reliability)与汽车及其零部件的失效、寿命、安全性、维修性等密切相关。产品可靠性与产品的失效、寿命、安全性、维修性等密切相关,在可靠性的概念被明确提出之前人们已经在很多场合应用耐久性、寿命、稳定性、安全性、维修性等概念来表征产品的质量。
产品可靠性理论框架
1、可靠性工程发展概况
汽车可靠性工程研究常常把汽车及其零部件能够行驶一定里程而不发生失效作为其耐久性的评价指标,现代可靠性的研究概念包含了汽车耐久性的概念。。
第二次世界大战期间,由于军用电子设备故障率比较高,可靠性的研究首先在电子领域开展。
20世纪50年代,军用电子系统(雷达系统等)设备可靠性问题表现突出,可靠性工程开始形成一门独立的工程学科。
1957年,美国国防部和电子工业提出了在研制、制造过程中对产品进行可靠性试验、验证、鉴定的方法,以及对包装、储存、运输过程的可靠性要求,基本确定了可靠性工程的基本研究方向。
1960年,可靠性工程开始从电子工业迅速向其他工业部门推广,我国在航天、雷达、通信机、电子计算机的技术领域也提出了可靠性问题,开始开展可靠性工作。
1965年,美国国防部发表了 MIL-STD-785“系统和设备可靠性大纲(reliability programs for systems and equipments)”。强制性地要求把可靠性工程方法与在设计、开发和生产中传统的工程方法整合在一起。
20世纪70年代,可靠性工作已经成为企业质量保证工作的重要环节,日本的可靠性工作取得了很大的成就,日本产品(例如汽车、家电产品、照相机等)因可靠性高开始在竞争中处于有利地位。
就此,可靠性的理论和方法研究得到普遍重视,迅速开展起
2、汽车可靠性四大要素
可靠性定义为:产品在规定的条件下,在规定的时间内,完成规定功能的能力。可靠性定义中4大要素包含:
产品一一汽车、汽车部件、汽车零部件、汽车总总成、车载多媒体、车载冰箱等;
规定的条件一一产品工作的条件,如承受的机械载荷、电压、电流、工作温度湿度、腐蚀、维修、保养、操作者的特性等。
规定的时间一一包括次数(产品承受一定载荷的次数,开关的开-闭次数)、距离(汽车行驶的里程数)、时间(汽车发动机在规定条件下工作的时数)等反映产品寿命的量等。
规定的功能一一在产品(汽车或其零部件)设计任务书、使用说明书、订货合同以及国家标准中规定的各种功能与性能要求。
汽车产品可靠性的度量
3、可靠性分析浴盆曲线
可靠性分析、设计的基础是可靠性数据,需要在产品的研制、设计、制造、试验、使用、运输、保管及保养维修等各个环节应用可靠性技术。失效率λ(t)描述产品的失效规律,其3个时期绘成连续曲线,则得到所谓的“浴盆曲线”。
可靠性分析浴盆曲线
在浴盆曲线上可将失效分为3个时期:
早期失效期(失效率递减型)一开始时失效率较高,随着时间延长失效率逐渐减小,其表征为产品合格率。
偶然失效期(失效率恒定型)一失效是偶然发生的,无法预测,失效率低且恒定,失效的原因一般是产品受到非正常的、超过其设计强度的应力。
耗损失效期(失效率递增型)一失效率随着时间而增大,老化失效占据主导地位,引起失效的原因一般有材料疲劳、腐蚀、材料扩散等。
4、汽车产品维修性的度量
汽车可修产品在发生失效以后可以通过维修来恢复其功能,既要考虑其累积失效概率和正常使用时间,又要考虑发生失效后进行修理所需要的时间。维修的三要素包括:
产品维修的难易程度(主要由产品设计决定);
维修人员的技术水平;
维修设施和组织管理水平(维修备件、工具等的准备情况)。
汽车产品维修性的度量
5、研究产品可靠性的意义
研究汽车产品的可靠性有以下几方面的重要意义:
提高产品的可靠性可以防止故障和事故发生;
提高产品可靠性可以降低产品整个寿命周期费用(life cycle costs),即从产品策划立品设计、产品试制、制造过程设计、试生产、正式生产、运输、储存、使用、维修一直到产品报废的全寿命费用;
提高产品可靠性可以提高顾客的满意度;
提高产品可靠性即提高产品的可用率,获得高投资效益。
总而言之,汽车可靠性测试是评估产品在规定的寿命期间内,在预期的使用、运输或储存等所有环境下,保持功能可靠性而进行的活动。通过可靠性测试发现产品缺点,确认产品加工及制作工艺缺陷;提出改进意见及建议,帮助车企提升工艺水平,提升产品寿命和质量;为企业的研发生产提供技术支持,从而创造高品质产品,提高企业市场竞争力。