国产汽车使用可靠性研究与评价解析

国产汽车使用可靠性研究与评价 摘要 本文主要关注国产汽车的可靠性评价方法以及提升策略，通过介绍汽车可靠性的评价指标和相关的可靠性分布函数，对国产汽车的可靠性进行了评价。对于汽车的可靠性评价，本文采用故障分级和寿命指标的评定，同时使用了分布函数，包括指数分布、正态分布、威布尔分布等。在文中，清晰的指出国产汽车的可靠性提升应该主要集中在设计阶段和售后服务阶段，同时应该加强提升可靠性的动力和建立全面的可靠性监管体系。 关键词：国产汽车 可靠性

0前言 随着社会经济的快速发展，汽车的保有量不断增加，人们对汽车的质量要求也越来越高，汽车工业的发展也收到了刺激。另一方面，汽车制造企业数量的不断增多，在制造过程中对质量的要求就必须得到保障，这给我国的汽车工业也带来了巨大的挑战。如何提高汽车产品的质量,如何增强其竞争力,迅速占领市场,成为新的汽车大国,是今后我国汽车业发展的重点。汽车产品的可靠性是衡量汽车产品安全品质与疲劳寿命的重要指标。汽车产品的可靠性与人身安全、经济效益密切相关。汽车由很多总成、部件、零件组成,如果其中一个很小的零部件损坏了或失效了,都可能造成汽车事故,引起严重的后果。提高汽车产品的可靠性是提高其安全性能的基础。 可以看出,在汽车所有性能中,可靠性是最基本的性能。只有可靠性得到了保证,汽车的安全性、快速性、舒适性、经济性及其它性能才能得到充分地发挥与体现,汽车可靠性的提高可以减少、防止故障和事故的发生,特别是避免灾难性的事故的发生。同时,提高汽车产品可靠性还可以提高顾客的满意度,改善汽车企业的声誉,增加汽车产品对顾客的吸引力,从而扩大其销路、提高其市场份额。在欲发展成为汽车大国,鼓励国内企业“走出去”的今天,这点尤其重要。 汽车可靠性的提高可以降低汽车产品整个寿命周期的费用,即从产品策划、产品设计、产品制造过程设计、试生产、正式投产、运输、存储、使用、维修一直到产品报废的全寿命周期费用。为了提高汽车产品的可靠性,需要对其进行可靠性设计、分析、试验、制造过程质量控制等,需要选用高质量的零部件、元器件,这都需要一定的费用。同时,汽车高的可靠度与低的故障率是紧密结合在一起的,汽车产品可靠性的提高可以降低保修费用、处理产品故障的成本、产品责任赔偿成本、维修成本、用于解决可靠性问题的成本费用。这些费用的节省,往往会大大超过进行可靠性工作所花费的成本费用。经相关证明,在设计和制造过程中用于提高产品可靠性的投资,在使用中节省的维修费用会比这些投资多几倍。若企图在产品可靠性上节省,往往会带来更大的损失。

1国内汽车可靠性发展现状 1.1国内汽车可靠性研究现状 国外发达国家非常重视汽车可靠性，早在上世纪50年代，美国、口本、德国等国家的汽车制造业就将可靠性技术应用于汽车设计、制造、检测、使用及管理 中，实现了汽车产品质量持续提升。美国从上世纪60年代中期开始大力进行汽车可靠性研究，其中，通用汽车公司在设计、试验、生产、服务等几个步骤都安排了标准的工作程序:制定可靠性目标，研究设计、工艺、质量管理方法、预测产品可靠性。福特汽车公司于1996年以汽车底盘试验为主，采用模拟道路数据，用自动控制器进行加速寿命试验、测定产品的可靠性。日本本于1960年成立了可靠性及质量控制专门小组，提出了全面质量管理方法，他们认为提高质量的途径不能仅限于统计方法的应用，规划、产品开发与设计、生产准备和销售服务等部门，都要纳入到质量管理范畴中去。 1.2国内汽车可靠性研究现状 中国是在上世纪80年代才开始进行汽车可靠性的研究，从1983年开始到1984年，汽车行业组织了空前规模的汽车可靠性试验。结合可靠性试验开展了以“汽车可靠性考核与使用方法研究”为中心的科学研究活动，取得了较为显著的成果:初步摸清了过成汽车可靠性状况;试验研究结果引起汽车企业领导的高度重视;在汽车行业开始普及可靠性知识，把可靠性评价方法列入“汽车产品质量评定办法”(即“蓝皮书”)中，在全行业贯彻实施。为了提高汽车产品的质量水平，中国汽车工业公司提出了以提高汽车可靠性为主攻目标的战略措施，通过质量监督检验，继续对骨干企业的汽车产品可靠性进行考核。 1.3可靠性技术在我国汽车行业的应用现状 从20世纪80年代开始，由国家统一对国产汽车产品进行质量监督可靠性试验，并且规定了明确的标准，这充分说明了国家对国产汽车产品质量的重视。经过十几年的努力，国产汽车产品的可靠性水平逐年提高。虽然可靠性技术在汽车行业已得到重视，但还是没有得到普遍应用。如在设计阶段，我国汽车行业还未形成一套完整的技术创新体系，可靠性设计的理论在我国汽车行业产品设计中还没有得到实际应用，仍然保留传统的经验设计;另外，可靠性管理也没有引起重视，设计评审没有按正规程序进行。在制造阶段，由于我国原材料性能低，再加上制造加工工艺精度达不到要求，导致配套零部件质量不过关，同时装配质量控制不严，装配检验跟不上，这些因素影响了整车的可靠性。在售后服务阶段，虽然售后服务已引起了社会的普遍重视，而还有一些企业并没有把售后服务工作提到工作日程上来，甚至对用户反馈的信息不予理睬，大部分厂家把售后服务的重点放在了维修上，根本不进行故障分析和维修性评价，这就影响了售后服务部门对设计、制造部门反馈信息的作用。

2可靠性理论概述 2.1 可靠性发展历史 可靠性真正发展成为一门工程科学并成功应用到工业生产领域里还是近代的事。上世纪30年代,美国航空委员会首次提出了飞机事故率的概念和要求,这可能是最早的可靠性指标。二次大战期间,由于战事的需要可靠性技术得到了迅速的发展，这期间,许多复杂系统,如航空电子设备、通信系统以及武器系统等,暴露出低下的可靠性水平,引起了当时人们对可靠性问题的重视,技术人员开始注意在许许多多的偶然因素中寻找“研究可靠性规律"。而如今,可靠性学科己渗透到各个工业部门,可靠性己成为产品质量指标和产品竞争力的重要标志。概括起来,可靠性概念大体经历了摇篮期、奠基期、普及期和成熟期四个时期,才逐渐完备。 总的来说,整个可靠性学科大体经历了三个发展阶段，如下图所示。 初期发展阶段可靠性工程技术发展形成阶段可靠性发展的国际化时代 2.2汽车可靠性定义 狭义的汽车可靠性就是汽车产品在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力。规定条件是指:汽车产品的工作条件，包括气候、道路等环境条件;载荷性质、种类、行驶速度等运行条件;维修方式、水平、制度等维修条件。规定时间是指:汽车行驶的保用期、第一次大修里程、报废期等，可以用时间单位来表示，也可用行驶里程数表示。规定的功能是指:设计任务书、使用说明书、定货合同以及国家标准规定的各种功能和要求，不能完成规定功能的就是不可靠，称之为发生了故障或失效。 汽车是一个可维修系统，它总是处于完好状态与故障状态中的一种，完好状态下发生了故障，便进入故障状态;故障状态经过维修，便进入完好状态，循环反复直到系统报废为止。可维修系统的可靠性是:系统(或产品)在规定的使用与维修条件下，在规定的时间内，完成规定功能的能力。或者称之为系统的有效性。系统(汽车整车系统)是否完好，既取决于工作过程的可靠性，又取决于维修过程的维修性。这就是广义汽车可靠性的含义。

2.3可靠性分析常用分布 3.1 指数分布 指数分布的概率密度函数为：

)0,0()(tetfrt 或

)0,0(1)(1tetf

参数 1 分布函数 tetF1)(

或 tetF1)( 可靠度函数 tetR)(

故障率 tteetRtft)()()( 3.2 正态分布 正态分布的概率密度函数为: 22121)(





t

etf

它的累积分布函数是: dxetFtt2)(2121)( 经标准化后： dxetFxt221021)()(t

设 )()(,ztFutz (由于产品的寿命取负值是没有意义的,因此在用正态分布描述时,随机变量的取值从O开始至∞) 正态分布的可靠度函数表示为:

)(1)(121)(2210ztdxetRx 故障率函数为： )(1)()()()(zztRtft

式中，)(t为标准正态分布概率密度的函数值。 3.3 威布尔分布 概率密度函数为： 0)(01)()(ttmmettmtf 累计分布函数为：

0)(1)(trtmetF 故障率函数为：

10)()(mttmt 在上述几个公式中:m为形状参数,m>0;t0尺度参数,t0>0;γ为位置参数,γ>0。 4可靠性理论评价方法 固有可靠性单项指标常用来评价产品可靠性。车辆固有可靠性单项指标为平均首次故障里程（MBTF）丶平均故障间隔里程（MTTFF）和当量故障率D等。 评价车辆固有可靠性时，必须要有一个标准值才能得出评价车辆的固有可靠性水平。对车辆固有可靠性指标进行综合评定，并把综合评定结果等级分为合格与不合格，合格又分为优秀与一般。 4.1使用可靠性指标评价模型 4.1.1使用可靠性单项评价指标 营运车辆使用可靠性单项指标为平均故障间隔里程L、使用有效度A及当量故障率D等。评价车辆使用可靠性时，必须要有一个标准值才能得出评价车辆的使用可靠性水平。 4.1.2使用可靠性综合评价指标 研究确定对车辆使用可靠性指标进行综合评定，并把综合评定结果Q等级分为优秀、良、中与差，研究确定其早期故障期和有效寿命期、耗损期可靠性综合评价模型。 4.2可靠性评价原则 4.2.1典型性原则 尽量选取那些己为社会各界承认和认可的内容评价,反映汽车产品质量的内容为典型指标,忽略次要的指标,不片面追求完整全面性,以避免分散、繁琐,保证 突出重点。 4.2.2客观性原则 在评价时,评价人员往往对影响因素的认识,对评价对象的选择,对评价内容的理解,以及对评价方法的运用带有主观色彩。评价人员的主观意识和经验不同程度地影响着评价工作的进行和评价结论的正确性。因此,需要有足够的基础资 料,有一套科学地检测和评价方法,评价时应当以科学知识和实验数据为依据, 必须尊重客观事实,一切从实际出发,不能主观猜测、凭空想象。 4.2.3量化原则 评估指标要有可度量性,并且尽量做到定量化,可以在系统分析的基础上,采