潘地洪

摘 ?要：可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)是航空、機(jī)電行業(yè)常用的提升產(chǎn)品可靠性的一種方法。本文根據(jù)某公司車型在研制階段提出的的可靠性目標(biāo)，應(yīng)用基于DUANE模型的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)理論，結(jié)合汽車產(chǎn)品開發(fā)流程和試驗(yàn)方法，對(duì)該車型的可靠性試驗(yàn)進(jìn)行計(jì)劃，試驗(yàn)過程中采集故障數(shù)據(jù)，監(jiān)控產(chǎn)品實(shí)時(shí)可靠性指標(biāo)，使用FRACAS管理手段，使產(chǎn)品可靠性不斷增長(zhǎng)，到試驗(yàn)結(jié)束時(shí)最終完成設(shè)定的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn);DUANE模型;置信度;回歸分析;研制階段

中圖分類號(hào)：U467 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1005-2550（2020）05-0017-08

Abstract： Reliability growth test is one common measure for improving the reliability level of products in aviation， electronics and machinery industries. According to the reliability goal of a vehicle which was set by an automobile company in its R&D phase， this paper applies the principles of the reliability growth test based on DUANE mode takes into consideration the vehicle R&D process and test measures， makes test plan， collects test data and monitors real time reliability level during the test， applies the management measure of FRACAS， and enables the reliability level to increase continuously， and have completed the expected target at the end of the test.

Key Words： Reliability Growth Test; DUANE Mode; Confidence Level; Regression Analysis; R&D Phase

有計(jì)劃地激發(fā)產(chǎn)品潛在設(shè)計(jì)缺陷、分析失效原因和糾正設(shè)計(jì)，并證明糾正措施有效性而進(jìn)行地試驗(yàn)，稱為可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)[1]。可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)是針對(duì)可修復(fù)的復(fù)雜系統(tǒng)與整機(jī)產(chǎn)品的一個(gè)非常有效地手段。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)上，通過系統(tǒng)規(guī)劃產(chǎn)品的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)樣機(jī)階段的可靠性試驗(yàn)的失效追蹤與記錄，并系統(tǒng)評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性水平。GJB 1407 和 QJ 3127《航天產(chǎn)品可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)指南》中指出“一項(xiàng)成功的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)可以免去可靠性鑒定試驗(yàn)”[2]-[3]。在國(guó)外汽車及大的零部件企業(yè)，可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)是一項(xiàng)非常成熟而且必要的可靠性驗(yàn)證手段。

可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的一般方法是制定增長(zhǎng)目標(biāo)、確定增長(zhǎng)模型，通過“試驗(yàn)—暴露缺陷—分析—糾正—再試驗(yàn)”即TAAT（如圖1），這樣一個(gè)迭代的過程，使產(chǎn)品可靠性實(shí)現(xiàn)不斷增長(zhǎng)。通常安排在工程研制階段的中、后期進(jìn)行。

1 ? ?可靠性增長(zhǎng)方法理論

1.1 ? DUANE模型及數(shù)學(xué)描述

DUANE（杜安）模型最初是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓機(jī)械裝置等復(fù)雜可修產(chǎn)品可靠性改進(jìn)過程的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，屬于工程模型。DUANE模型有廣泛的適應(yīng)性，因此被航空和機(jī)電產(chǎn)品廣泛采用。

根據(jù)DUANE模型的描述，在產(chǎn)品研發(fā)過程中，產(chǎn)品的潛在缺陷一直被持續(xù)地改進(jìn)，累積失效率λC（t）與累積試驗(yàn)時(shí)間t，可以用雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上的一條直線來近似描述[4]，如圖2所示，其數(shù)學(xué)表達(dá)為：

式中，ɑ為尺寸參數(shù)，表示產(chǎn)品試驗(yàn)之前的故障率;m為形狀參數(shù)，反應(yīng)了產(chǎn)品故障率下降的速度。大量的試驗(yàn)實(shí)踐表明，對(duì)于新研制的復(fù)雜產(chǎn)品，m的值通常在0.3～0.6之間，如果m的值在0.1～0.3之間，表明失效糾正的效率不高;如果m的值在0.6～0.7之間，表明在可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)過程中，采取了強(qiáng)有力的失效分析和糾正措施[4]。

1.2 ? DUANE模型增長(zhǎng)試驗(yàn)計(jì)劃

1.2.1 計(jì)劃增長(zhǎng)曲線數(shù)學(xué)公式

基于杜安模型的計(jì)劃增長(zhǎng)曲線由兩階段組成（0，t0]和（t0，t]。（0，t0]表示第一階段的試驗(yàn)時(shí)間，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中是一條水平直線，表示這個(gè)階段試驗(yàn)的平均可靠性水平，即可靠性增長(zhǎng)的初始水平，是增長(zhǎng)的基點(diǎn)。t0時(shí)間點(diǎn)之后，進(jìn)入可靠性持續(xù)增長(zhǎng)階段。t0時(shí)刻是計(jì)劃增長(zhǎng)曲線實(shí)質(zhì)性增長(zhǎng)的起點(diǎn)時(shí)間，即糾正措施開始引入產(chǎn)品的時(shí)間。

1.2.2 置信度和置信區(qū)間

汽車的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)通常采用小樣本的試驗(yàn)，結(jié)論只針對(duì)樣本試驗(yàn)結(jié)果做出，試驗(yàn)的樣本量越少，置信區(qū)間越大，試驗(yàn)結(jié)果越不確定或者結(jié)果的可信度越低。然而我們卻想要全體樣本結(jié)論，因此，為了做到真實(shí)有效，引入置信度，采用R/C作為可靠性目標(biāo)，如R（θF≥10000km）C90，表示產(chǎn)品達(dá)到目標(biāo)可靠性水平至少為MTBF 10000km 的可能性至少為90%。

MTBF雙側(cè)置信區(qū)間為：

1.2.3 計(jì)劃增長(zhǎng)曲線的繪制和試驗(yàn)總里程的確定

開展可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)之前，須依據(jù)增長(zhǎng)模型和模型的參數(shù)繪制出計(jì)劃增長(zhǎng)曲線，如圖3所示，作為試驗(yàn)跟蹤的依據(jù)。

增長(zhǎng)曲線的繪制可按照下述步驟進(jìn)行：

（1）在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，以累積試驗(yàn)時(shí)間（或里程）為橫坐標(biāo)，θ為縱坐標(biāo)，將θF以一條平行于橫坐標(biāo)的水平線在坐標(biāo)中標(biāo)注出來。

（2）以（t0，θ0）為起點(diǎn)，按照選定的增長(zhǎng)率m，畫出累計(jì)MTBF曲線;然后將累計(jì)MTBF曲線向上平移-ln（1-m），繪制出瞬時(shí)MTBF曲線。

（3）瞬時(shí)MTBF曲線值上升至目標(biāo)MTBF時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間或里程，為試驗(yàn)樣本達(dá)到目標(biāo)所需的總試驗(yàn)時(shí)間或里程。

（4）考慮試驗(yàn)是小樣本試驗(yàn)，根據(jù)設(shè)定的置信度，按照達(dá)到目標(biāo)MTBF的單側(cè)置信下限所經(jīng)歷的時(shí)間或里程，為總試驗(yàn)時(shí)間或里程。

可靠性增長(zhǎng)曲線是對(duì)前期計(jì)劃經(jīng)驗(yàn)的消化利用，用來預(yù)計(jì)將來計(jì)劃的可靠性增長(zhǎng)。一般在制定研制計(jì)劃時(shí)繪制，并在研制的各個(gè)階段進(jìn)行修訂。當(dāng)開始獲得確切的可靠性數(shù)據(jù)時(shí)，必須將所得到的階段性試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)劃的增長(zhǎng)值進(jìn)行比較，以確定可靠性增長(zhǎng)是否進(jìn)行的順利。

1.2.4 試驗(yàn)樣本量與試驗(yàn)里程分配

有了計(jì)劃增長(zhǎng)曲線，確定了總試驗(yàn)時(shí)間（或里程），這時(shí)需綜合考慮與試驗(yàn)驗(yàn)證相關(guān)的各種信息，對(duì)試驗(yàn)樣本量、每個(gè)樣本的試驗(yàn)里程、根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度將試驗(yàn)分幾個(gè)階段、車型配置分配和試驗(yàn)工況分配進(jìn)行合理規(guī)劃。

在汽車產(chǎn)品開發(fā)階段，會(huì)出現(xiàn)由于車上的零部件開發(fā)不能做到同步，造成用于開展試驗(yàn)的樣車中許多零部件還不滿足設(shè)計(jì)狀態(tài)，甚至是臨時(shí)的手工制作樣件的情況，如果一開始就制造大量的樣車進(jìn)行整車可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)，就會(huì)出現(xiàn)大量的因樣件不成熟而造成的沒有意義的故障，即浪費(fèi)了寶貴的試驗(yàn)資源和時(shí)間，也造成大量的精力投入到這些問題的處理和識(shí)別上。所以，產(chǎn)品工程師往往會(huì)根據(jù)零部件的計(jì)劃開發(fā)進(jìn)度，以及為了達(dá)到將已完成的試驗(yàn)故障糾正措施在下一輪試驗(yàn)中繼續(xù)驗(yàn)證的目的，通常將工程樣車的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)分階段進(jìn)行，比如工程樣車（Engineering Product，簡(jiǎn)稱EP樣車）第一階段試驗(yàn)（簡(jiǎn)寫成EP1）、第二階段試驗(yàn)（EP2），根據(jù)可靠性增長(zhǎng)情況以此類推。可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)計(jì)劃可按照以下幾個(gè)原則進(jìn)行：

（1）試驗(yàn)車型必須涵蓋所有配置;

（2）必須包含所有試驗(yàn)工況;

（3）優(yōu)先開展零件成熟度相對(duì)較高的配置車型;

（4）含應(yīng)用新設(shè)計(jì)和新技術(shù)的系統(tǒng)及部件較多的配置車型安排相對(duì)較多的試驗(yàn);

（5）預(yù)計(jì)市場(chǎng)銷售好的配置車型安排相對(duì)較多的試驗(yàn);

（6）預(yù)計(jì)使用工況最惡劣的配置車型安排較殘酷的試驗(yàn)工況;

（7）在前期試驗(yàn)驗(yàn)證存在較大失效風(fēng)險(xiǎn)的零部件、系統(tǒng)及整車，對(duì)裝有這些系統(tǒng)和零部件的配置車型安排相對(duì)較多的試驗(yàn);

（8）試驗(yàn)周期盡量不要超過工程規(guī)定的時(shí)間節(jié)點(diǎn);

（9）試驗(yàn)費(fèi)用應(yīng)控制在試驗(yàn)總費(fèi)用預(yù)算之內(nèi)。

1.3 ? 可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)條件

在公共社會(huì)道路和環(huán)境條件下進(jìn)行的整車可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)激發(fā)的故障模式最貼合實(shí)際用戶使用條件，是最理想的試驗(yàn)方法。但是，由于社會(huì)道路情況復(fù)雜、不同地區(qū)的氣候環(huán)境差異巨大、以及汽車及其零部件的生命周期很長(zhǎng)，在常規(guī)的試驗(yàn)條件下進(jìn)行可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的成本很高及周期較長(zhǎng)，給新產(chǎn)品的開發(fā)、產(chǎn)品改進(jìn)與產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)都帶來很大的問題。因此，為縮短可靠性試驗(yàn)周期，節(jié)約時(shí)間和費(fèi)用，可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)可以采取快速可靠性試驗(yàn)方法。試驗(yàn)遵循以下原理：

（1）試驗(yàn)激發(fā)的故障模式應(yīng)與用戶實(shí)際使用情況一致;

（2）故障數(shù)據(jù)的分布規(guī)律要相近;

（3）存在一定的加速系數(shù)。

為了模擬用戶實(shí)際使用工況，試驗(yàn)道路往往選擇各種特征路面，按照一定比例組合，制定合理的行駛循環(huán)，作為可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)規(guī)范。為了滿足上述要求，必須選擇合理的載荷方式，以及規(guī)定操作要求，盡可能地模擬用戶實(shí)際使用的方式，激發(fā)產(chǎn)品潛在的缺陷。

1.4 ? 跟蹤與評(píng)價(jià)

對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤的目的，是為了根據(jù)試驗(yàn)的實(shí)際情況，對(duì)產(chǎn)品達(dá)到的可靠性作出正確估計(jì)，以便不斷調(diào)整原定的試驗(yàn)計(jì)劃，直到實(shí)現(xiàn)預(yù)定的可靠性增長(zhǎng)目標(biāo)。

1.4.1 故障統(tǒng)計(jì)原則

試驗(yàn)中發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)首先進(jìn)行鑒別。對(duì)于從屬故障、誤用故障、已經(jīng)被有效糾正的故障因沒有引入糾正措施而再次發(fā)生的故障、不滿足設(shè)計(jì)狀態(tài)的零件發(fā)生的故障、設(shè)計(jì)壽命周期外發(fā)生的故障等故障不計(jì)入可靠性故障。而只統(tǒng)計(jì)那些不能通過維修根本解決，只能通過分析、整改才能排除掉的故障。故障次數(shù)統(tǒng)計(jì)遵循以下原則：

（1）間歇性故障只計(jì)為一次故障;

（2）當(dāng)證實(shí)多個(gè)故障模式是由同一單元的失效引起的時(shí)候，整個(gè)事件計(jì)為一次故障;

（3）多臺(tái)樣車發(fā)生同一類型的故障，每臺(tái)樣車各計(jì)一次故障;

（4）已經(jīng)記錄的故障，維修后，故障再次出現(xiàn)的，獨(dú)立計(jì)為一次故障;

（5）由于獨(dú)立故障引起的從屬故障不計(jì)入產(chǎn)品的故障次數(shù);

（6）試驗(yàn)對(duì)象或其部件計(jì)劃內(nèi)的拆卸事件不計(jì)入故障次數(shù)。

整車可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)是現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，大多數(shù)的故障數(shù)據(jù)來自試驗(yàn)工程師每日定時(shí)檢查車輛時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄，記錄的故障時(shí)間可能比故障實(shí)際發(fā)生時(shí)間延后，不能準(zhǔn)確體現(xiàn)故障的時(shí)間分布，從而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。這種情況下可采用將故障數(shù)據(jù)按時(shí)間段分成若干個(gè)組，消除個(gè)別數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確對(duì)可靠性評(píng)估帶來的影響。

1.4.2 可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的跟蹤與數(shù)據(jù)分析

當(dāng)產(chǎn)品投入可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)后，首先可根據(jù)故障發(fā)生的時(shí)間ti及其累積故障數(shù)N（t），求出各對(duì)應(yīng)的θC（ti）。然后，將這些點(diǎn)[ti，θC（ti）]描在雙邊對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上。為了對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，便于尋找規(guī)律，我們采用適合的分析法，畫出一條可以描述累積MTBF發(fā)展趨勢(shì)的曲線（擬合曲線），既跟蹤曲線，與計(jì)劃曲線中的累積MTBF進(jìn)行比較，便于對(duì)試驗(yàn)情況進(jìn)行跟蹤與評(píng)價(jià)。

當(dāng)繪出的點(diǎn)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上不能構(gòu)成一條直線，使用回歸分析求解DUANE模型中的尺寸參數(shù)和形狀參數(shù)。繪制一條擬合直線ln[θC（ti）]=mlnt-lna，可以最大程度地體現(xiàn)可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)中累積MTBF隨時(shí)間的分布規(guī)律。

2.4.3 可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的評(píng)價(jià)

如果實(shí)際的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)過程中同時(shí)出現(xiàn)下面3種情況：

（1）所有[ti，θc（ti）]點(diǎn)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中的計(jì)劃曲線上或下方，如圖6所示;

（2）跟蹤曲線在計(jì)劃曲線的下方，如圖7所示;

（3）跟蹤曲線向未來方向延伸將在總試驗(yàn)時(shí)間結(jié)束前穿過計(jì)劃曲線，如圖8所示。

需要對(duì)上面3種情況進(jìn)行調(diào)查，找到原因并說明。如經(jīng)調(diào)查，沒有發(fā)現(xiàn)原因，則產(chǎn)品進(jìn)行可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)失敗的風(fēng)險(xiǎn)很大，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)過程進(jìn)行優(yōu)化或調(diào)整，考慮如下對(duì)策有：

（1）縮短FRACAS流程時(shí)間;

（2）提高故障的整改措施有效性;

（3）增加試驗(yàn)總時(shí)間;

（4）增加樣本量。

如果采取了這些措施，研制的產(chǎn)品還不可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的可靠性增長(zhǎng)目標(biāo)，試驗(yàn)前設(shè)置的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)可能太過冒進(jìn)，此時(shí)要果斷的終止試驗(yàn)，對(duì)可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)進(jìn)行評(píng)估，其后對(duì)目標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。

2 ? ?應(yīng)用案例

2.1 ? 試驗(yàn)計(jì)劃

2.1.1 對(duì)象和目標(biāo)

某汽車公司計(jì)劃開發(fā)一款經(jīng)濟(jì)性緊湊型城市型SUV，采用了基于DUANE模型的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)方法，以暴露產(chǎn)品潛在的設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)、激發(fā)故障、確定故障的機(jī)理，并通過FRACAS（故障報(bào)告、分析及糾正措施系統(tǒng)）方法解決和防止這些故障再現(xiàn)，從而使產(chǎn)品的可靠性不斷提升，達(dá)到期望的可靠性水平。

根據(jù)以往類似車型的可靠性水平和對(duì)標(biāo)車型的可靠性水平，制定可靠性目標(biāo)為MTBF 14000km， 該目標(biāo)為用戶使用條件下的可靠性水平，而在開發(fā)階段采取的是快速試驗(yàn)，轉(zhuǎn)化為試驗(yàn)條件時(shí)，需要引入轉(zhuǎn)化加速系數(shù)。根據(jù)以往車型開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)和售后故障里程與試驗(yàn)故障里程分布的對(duì)比，認(rèn)定試驗(yàn)的加速系數(shù)約為4，既在試驗(yàn)條件下，可靠性目標(biāo)至少為MTBF 3500km，置信水平為0.9，可靠性規(guī)范為P（MTBF≥3500km）≥0.9。

2.1.2 試驗(yàn)條件

為了縮短試驗(yàn)周期，試驗(yàn)選擇在國(guó)內(nèi)某汽車試驗(yàn)場(chǎng)道路上進(jìn)行，選擇具有一定加速系數(shù)的固定路形的特殊道路，道路有平原公路、凹凸不平壞路（失修的水泥路面、瀝青路、碎石路、扭曲路、搓板路、魚鱗坑、石塊路、卵石路、波形路、模擬鐵路交叉口、模擬陰井蓋等）、山路、模擬城市路、高速環(huán)道等。道路組合如表1所示：

2.1.3 繪制計(jì)劃增長(zhǎng)曲線和確定試驗(yàn)總里程

根據(jù)DUANE模型計(jì)劃增長(zhǎng)曲線數(shù)學(xué)公式，須首先確定試驗(yàn)計(jì)劃的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，初始MTBF、第一階段試驗(yàn)里程、預(yù)計(jì)的增長(zhǎng)率、置信度和試驗(yàn)加速系數(shù)，才能繪制出增長(zhǎng)曲線。根據(jù)企業(yè)之前車型開發(fā)經(jīng)驗(yàn)、車型的技術(shù)特點(diǎn)、對(duì)標(biāo)車型的可靠性水平和上一代車型的在市場(chǎng)上可靠性表現(xiàn)（售后數(shù)據(jù)），制定可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)計(jì)劃的關(guān)鍵參數(shù)，參數(shù)設(shè)置見表2：

繪制計(jì)劃曲線表明，當(dāng)累計(jì)試驗(yàn)里程到25萬(wàn)km時(shí)，與瞬時(shí)MTBF的置信區(qū)間單邊下限值與目標(biāo)值（P（MTBF≥3500km）≥0.9）相交，因此，從試驗(yàn)開始時(shí)的MTBF 800km增長(zhǎng)到MTBF 3500km，需要進(jìn)行約累計(jì)25萬(wàn)km的試驗(yàn)。計(jì)劃增長(zhǎng)曲線如圖9所示。

2.1.4 試驗(yàn)實(shí)施計(jì)劃

根據(jù)試驗(yàn)周期、零件的成熟度、樣車配置等因素，將項(xiàng)目的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)分成2個(gè)階段進(jìn)行。計(jì)劃安排6臺(tái)樣車進(jìn)行可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)，累計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)里程25.2萬(wàn)公里。試驗(yàn)樣車主要配置和試驗(yàn)里程分配見表3。

2.2 ? 試驗(yàn)跟蹤

2.2.1 故障的采集與處理

試驗(yàn)人員通過定時(shí)的車輛檢查及試驗(yàn)行駛時(shí)感知到的故障，將發(fā)現(xiàn)的故障數(shù)據(jù)記錄到行駛記錄表單中，然后，以故障報(bào)告的形式反饋給設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行根本原因分析和整改措施，整改措施體現(xiàn)后，再次放到試驗(yàn)樣車上進(jìn)行驗(yàn)證，既FRACAS流程。所有故障都必須按照FRACAS流程進(jìn)行管理。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工程師排查和分析，以及設(shè)計(jì)人員的根本原因分析，依據(jù)故障統(tǒng)計(jì)原則，判定故障是否是可靠性故障。

2.2.2 故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)中，大多數(shù)情況下記錄的故障里程為試驗(yàn)人員檢查車輛發(fā)現(xiàn)故障時(shí)的里程，不是真實(shí)的故障里程。所以，本次試驗(yàn)采用分組故障數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)時(shí)可靠性進(jìn)行評(píng)估。試驗(yàn)故障數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)如表4所示，各月份的累計(jì)MTBF如圖10所示。

2.3 ? 試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1 回歸分析

通過9個(gè)月累計(jì)25.2萬(wàn)公里的試驗(yàn)，一共發(fā)生故障105條，經(jīng)過鑒別，屬于可靠性故障61個(gè)，故障的分布如表4所示。借助Minitab軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到累計(jì)MTBF曲擬合線，如圖8所示，擬合曲線的斜率為0.414，與計(jì)劃增長(zhǎng)曲線的斜率0.4相當(dāng)接近，尺寸參數(shù)為0.044。累計(jì)MTBF 曲線向上平移-ln（1-m），得到瞬時(shí)MTBF曲線，如圖11所示。

如圖12中瞬時(shí)MTBF曲線所示，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品的瞬時(shí)MTBF約為6705km。也可以通過公式計(jì)算得出

2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

根據(jù)以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得到結(jié)論：當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束后，所有整改措施落實(shí)和驗(yàn)證完畢，6臺(tái)樣車的可靠性水平從試驗(yàn)前的MTBF 800km增長(zhǎng)到了MTBF 6705km，相當(dāng)于用戶使用條件下的MTBF 26820km，明顯大于設(shè)定的目標(biāo)用戶條件下MTBF 14000km。

但上述結(jié)論，只是針對(duì)幾個(gè)試驗(yàn)樣本做出的，車企都希望試驗(yàn)結(jié)果可以代表車型整體，那需要將置信度納入考慮。試驗(yàn)條件下，置信度90%的單邊置信下限MTBF為

與制定的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)P（θL≥3500km）≥0.9非常接近。相當(dāng)于用戶條件下MTBF 13944km，基本達(dá)到了試驗(yàn)前設(shè)定的MTBF 14000km可靠性目標(biāo)。

3 ? ?結(jié)論

本文以基于DUANE模型的某車型可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)應(yīng)用為研究?jī)?nèi)容，得到如下結(jié)論：

（1）通過合理制定模型參數(shù)和車輛可靠性目標(biāo)，使用DUANE模型制定可靠性增長(zhǎng)計(jì)劃非常簡(jiǎn)便;

（2）由于量化的實(shí)時(shí)指標(biāo)數(shù)據(jù)，使在可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)過程中的跟蹤和評(píng)估非常簡(jiǎn)明，利于及時(shí)調(diào)整增長(zhǎng)策略。

（3）對(duì)于小樣本的汽車產(chǎn)品試驗(yàn)，置信度關(guān)系到試驗(yàn)結(jié)果的可信度，在制定目標(biāo)和評(píng)估結(jié)果時(shí)，是不能忽略的因素。

（4）通過合理制定試驗(yàn)計(jì)劃，對(duì)試驗(yàn)過程和故障解決流程（FRACAS）嚴(yán)格進(jìn)行管控，可靠性增值長(zhǎng)試驗(yàn)完成時(shí)，可以完成預(yù)期可靠性目標(biāo)。

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