汽车可靠性_第五章.ppt

1,汽车可靠性技术,主讲教师：陈清华学时：28,2,汽车可靠性试验,2,3,3,内容提纲,一、抽样试验二、汽车可靠性抽样检验三、汽车可靠性验证试验四、汽车可靠性寿命试验,4,一、抽样试验,5,1）何时需要采用全检？,生产过程不能保证达到预先规定的质量水平，不合格品率大时;不合格品漏检有可能造成人身事故或对下道工序或消费者带来重大损失时;全检检查效果比检查费用大时。全检花费的时间和费用高并限制在非破坏性检查项目的检查。全检时，很少有产品的性能指标全部检查，一般只对特定检查项目进行检查，所以即使全检，也不一定确保一个不合格品也没有。全检是在有限期间內检查大量产品，难免误检，因此尽量使用样板和自动检验，完善管理和使作业合理化。,5,1.1概述,6,2）何时需要使用抽样检验？,产量大、批量大、并且连续生产时无法进行全数检验；允许一定数量的不合格存在；希望减少检验时间和检验费用时；刺激生产者注意改进质量时；破坏性检查全检不允许时。,6,1.1概述,7,间断交易，以往批质量情报不充分时；质量水平达不到，全检又没有必要，只对坏批进行全检，希望改善平均质量时；根据检查结果选择供方时，批间质量不稳定或批数不多，转入间接检查不充分时；抽样检查与全检相比，受检单位产品数少，检查项可多些，但是同一质量的产品批有可能判合格，也有可能判不合格。而且，当不合格品率很小时，很难抽出不合格品。,7,1.1概述,8,3）检验一般的工作程序：,准备阶段决定检查单位决定检查项目决定试验方法决定质量判定标准决定在生产过程那个阶段检查决定全检、抽检还是无试验检查决定质量指标选择抽样表(计数、计量和抽样类型),8,实施阶段决定批的构成决定抽样方法决定批处理方法整理阶段决定检查结果的记录方法。决定检查结果的处理方法。,1.1概述,9,4）批的定义和构成原则,批：各种产品，具有相同的来源，在相同的条件下生产所得到相同规格的一群产品，称为。不同原料、零件和制造的产品不得归在一起。用不同制造机械、制造方法制造的产品，不能归在一起。不同时间或交替轮翻制造的产品，不能归在一起。,9,1.1概述,10,5)符号及名词解释,N:批量批中包含的产品单位数，称为批量。n:样品量从批中抽取的单位产品的汇集，称为样本。样本中单位产品数，称为样本大小。抽样方案:样本大小或样本大小系列和判定数组结合在一起，称为抽样方案。Ac:合格判定数作出批合格判断样本中所允许的最大不合格品数或不合格数，称为合格判定数。Re:不合格判定数作出批不合格判断样本中所不允许的最小不合格品数或不合格数，称为不合格判定数。,1.1概述,11,11,AQL:合格质量水平抽样检查中，认为可以接收的连续提交检查批的过程平均上限值，称为合格质量水平。ASN:对一个批质量已知的批，按给定抽样方案作出合格或不合格判断，该批所需检查样本单位数的平均值，称为平均样本大小。IL:检查水平提交检查批的批量与样本大小之间的等级对应关系，称为检查水平。检查水平高，批中抽取的样本相对多。,1.1概述,12,1）概述样本的选择原则抽样检查是通过样本来判断整批产品是否合格。因此，样本要能够代表批的质量方可进行抽样检查，为此进行随机抽样至为重要。常用抽样方法整群随机抽样分层随机抽样分段随机抽样系统随机抽样,12,1.2随机抽样,13,2）整群随机抽样,13,抽样,利用简单随机抽样法，通常的情况下，需将个体一一编号，然后利用乱数表或其它随机方法，作放回或不放回抽样，抽取特定号码的个体，因此当总体容量不大时，简单随机抽样确实是一种有效的抽样方法。,1.2随机抽样,14,3）分层随机抽样,14,1.2随机抽样,15,分层随机抽样必须满足：总体中的任一个体都必定属于且只属某一层；每一层的个体数目是确切；在任何两层进行的抽样都是相互独立的；一般当获得的资料分布不均匀，或呈偏态分布时，分层抽样是一种有效的抽样方法。,15,1.2随机抽样,16,4）分段随机抽样,在做分段时，要求每个区域內部的差异大些，区域之间的差异要小些，这样的效果才会比较好。,#$*#$*#$*#$*#$*#$*#$*#$*#$*#$*#$*#$*#$*#$*#$*#$*#$*#$*#$*,抽样,#$*$*#$*#$#$*,1.2随机抽样,17,17,分段随机抽样二段抽样,先从总体中选出一个或几个区域，然后再从这些区域中随机抽取样本，称为二段分析随机抽样。,1.2随机抽样,18,分段随机抽样的注意事项,分段随机抽样的精度一般没有分层抽样的精度高，但当抽样方法受到存放地点，或产品形状的限制，以及在抽样费用较高的情况下，采用分段随机抽样所获得的效果最好。,18,1.2随机抽样,19,5)系统抽样,定义：是一种从总体中每隔k个个体抽取一个样本的抽样方法，其中k值是抽样比值。比值k是总容量N与样本容量n之比，即k=N/n。当比值k已知时，利用乱数表或其它随机方法，选取一个随机数或随机号码确定随机起点。于是，可从总体中抽取那些个体来组成样本就可以知道了。,19,1.2随机抽样,20,系统抽样举例,今有总体1000个，欲自其中抽取50个样本，试问如何执行系统抽样？自11000对总体编号取k=1000/50=20在120中随意取一个数，如果取出来的是1，那么就取1,21,41,61,81.981号。如果被抽总体足够大，并且易作某种次序的整理时，那么系统抽样比分层抽样的效果好。,20,1.2随机抽样,21,21,6）乱数表的使用,单位产品按1N编号；随机确定起始行和列；选择样本号码；确定样本组。亦可利用软件来做(运用MicrosoftExcel),1.2随机抽样,22,1）合格批的处理,检查合格的批，样本中发现的不合格品要更换或修复。样本外偶尔发现的不合格品也要更换或修复。合格批入库或转入下道工序。这时，要求附上合格证或检查记录，按规定办法处理。,22,1.3批的处理,批：各种产品，具有相同的来源，在相同的条件下生产所得到相同规格的一群产品，称为。,23,2）不合格批的处理,经检查不合格的批，除记录何处不合格外，作出不合格批的标志，存放地点切勿与合格批混淆。不合格批可据具体情況作如下处理：退货或返工。全检更换不合格品或修复不合格品。检查部门或产品接收方对产品全检，挑出不合格品。整批报废。让步接收。,23,1.3批的处理,24,再提交检查,退货的不合格批，为了再提交检查，原则上卖方要作全检，挑出或修复不合格品。若不合格项系破坏性检查，可全检合适的代替特性，否则不得再次提交检查。再检查注意事项：注明是再提交批注明不合格项或等级全检时，合格品与修复的合格品要加以区分不要与其它初次提交批混淆。,24,1.3批的处理,25,检查结果记录,为了保证检查工作准确和检查结果的应用，必须作检查结果的记录.检查记录工作有下列几点检查数据记录：记录检查批的检查结果，以此为依据，写出合格或不合格判定报告和检查结果报告。历次检查数据记录：汇集一定期间內的产品批检查数据，以应用结果获得各种质量数据。,25,1.3批的处理,26,检查结果的应用,分析检查內容：据检查结果分析检查的实施是否能达到检查的目的。检查的调整：检查结果是抽样方案加严或放宽的调整依据。生产过程控制：跟据检查出的不合格品的情况或质量特征值的分布趋势，可早期诊断生产过程的异常，作出有效处理。改善质量判定标准：质量判定标准与实际是否相符，质量状况和质量要求估计得是否合适，以检查结果确定合适的质量判定标准。选择生产方：购买产品时，选择产品质量好的生产方，长期质量稳定尤其重要，因此可以检查结果历史资料为情报。,26,1.3批的处理,27,AQL定义即合格质量水平，在抽样检查中，认为可以接收的连续提交检查批的过程平均上限值。,AQL的意义AQL是合格质量水平。当批质量等于或优于AQL时，抽样方案以高概率判批合格，当批质量劣于AQL时，抽样方案的高概率判批不合格。AQL数值AQL以每百单位产品的不合格品数或不合格数表示。在数值上它等于过程平均不合格品率上限值Pmax，它是允许的不能再坏的批质量平均值。,27,1.4AQL,1）概述,28,28,Pa,不良率,p0,AQL:可以接受批的最高不合格率和允收概率，一般设定的允收概率为95%,又称为生产者冒险率。,LTPD:指消费者认为质量恶劣的送验批所含有的最低不合格率，通常设定允收概率为10%时的不合格率为LTPD,1.4AQL,29,生产者冒险率PR(ProducersRisk),生产者产品的质量相当良好，已达允收水准，理应判为合格，但由于抽样的关系，样本中不良品过多而误判为拒收，其概率称为生产者冒险率，因为此种错误使生产者蒙受损失而命名。此时冒险率又称为第一型误差，用表示，通常于AQL时，订=5%。,29,1.4AQL,消费者冒险率CR(ConsumersRisk),生产者产品的质量相当恶劣，已达拒收水准，理应判为不合格，但由于抽样的关系，样本中不良品甚少而误判为允收，其机率称为消费者冒险率，因为此种错误使消费者蒙受损失而命名。此時冒险率又称为第二型误差，用表之，通常于LTPD时，订=10%。,30,30,1.4AQL,AQL一般在技术标准中确定，也可在生产方及使用方的订货合同中规定，一般遵守下面三条原则：军用产品AQL工业产品AQL民用产品AQL。严重不合格项AQL特殊检查水平分四级特殊检查水平S-1，S-2,S-3,S-4。判断能力S-4S-3S-2S-1。一般检查水平的判断能力大于特殊检查水平的判断能力。,1.6检查水平,44,44,选择原则-1,没有特殊规定时，首先采用一般检查水平。比较检查费用，若每个样品的检查费用为a，判批不合格时处理一个样品的费用为b，检查水平选择应遵循:ab选择检查水平a=b选择检查水平aAc则判定该批不合格,1.7抽样方案,51,4）双次抽样示意图,N,n1,n2,Ac1,Re1,Ac2,Re2,在N件中随机抽n1件，设检验出d1件不合格,若d1Re1判定不合格,若d1Ac1判定合格,若Ac1d1Re1則再抽取n2件设检验出d2件不合格,若d1+d2Ac2判定合格,若d1+d2Re2判定不合格,1.7抽样方案,52,5)多次抽样使用说明,1.7抽样方案,53,1）计量型抽样检验,假定产品的某项主要质量特性已知为正态分布，抽取n个样本，根据其测定值计算样本平均数x及样本标准差s，分别作为群体平均数及标准的估计值，再利用规格的上（下）限可算出所分配的正态曲线在规格界限外的面积，此即该批产品的估计不良率，若不良率小于最大允许不良率，允收该批，否则拒收。,1.8抽样检验,54,2）抽样检验,U规格上限,x,1.8抽样检验,55,MIL-414表应用实例未知变异性标准差法例1某种器具的操作温度，规定最多为209OF。有一批40个器具送请检验。采用IV级检验水准，正常检验，及AQL=1%。自表A-2与表B-1得知需要5个样本。如样本的观测值为197O、188O、184O、205O与201O，决定此批是否符合允收准则。,2）抽样检验,1.8抽样检验,56,1.8抽样检验,57,未知变异性标准差法例2.9某种器具的操作温度，规定最多为209OF。有一批40个器具，送请检验。采用IV级检验水准，正常检验，及AQL=1%。自表A-2与表B-1得知需要5个样本。如样本的观测值为197O、188O、184O、205O与201O，决定此批是否符合允收准则。,1.8抽样检验,58,1.8抽样检验,59,双边规格界限（未知变异性标准差法）规格上限与下限为同一AQL值的情况例3某种器具的操作温度，规定最低为180OF，最高为209OF。有一批40个器具，送请检验。采用IV级检验水准，正常检验，及AQL=1%。自表A-2与表B-1，得知需要5个样本。如样本的观测值为197O、188O、184O、205O与201O，决定此批是否符合允收准则。,1.8抽样检验,60,1.8抽样检验,61,双边规格限界限（未知变异性标准差法）规格上限与下限各予不同AQL值的情况例4某种器具的操作温度，规定最低为180OF，最高为209OF。有一批40个器具，送请检验。采用IV级检验水准，正常检验，对规格上限AQL=1%。对规格下限AQL=2.5%。自表A-2与表B-3得知需要5个样本。如样本的观测值为197O、188O、184O、205O与201O，决定此批是否符合允收准则。,1.8抽样检验,62,1.8抽样检验,63,1.8抽样检验,64,64,二、汽车可靠性抽样检验,65,1）常用名词和术语抽样试验定义：从整批产品中抽出一部分作为样本进行试验，并根据样本的实验结果判断该批产品的可靠性是否合格的一种试验。汽车可靠性抽样试验适用于产品的生产鉴定、协作产品的验收和在线的质量检查。单位产品：构成产品总体的基本单位。不合格：不满足规定的技术要求。缺陷：不满足预期的使用要求。批：在相同条件下生产出来的一定数量的单位产品。,2.1汽车可靠性抽样试验的基本知识,66,2.1汽车可靠性抽样试验的基本知识,批量：构成批的单位产品总数。试验批：为判定汽车或零部件产品的可靠性而进行试验的批量。批不合格品率：指试验批中不合格品所占的比率。过程平均不合格品率：指同一生产过程中所生产若干批同类产品的不合格品率的平均值。,67,2.1汽车可靠性抽样试验的基本知识,2）汽车可靠性抽样试验的类型标准型抽样试验是根据抽样检验方案，仅对试验批作出接收或拒收判断的抽样试验方案。适用于对产品质量的历史资料不了解的情况。它能同时兼顾生产者(或者供应方)和消费者(或使用方)的利益，使双方把因抽样试验带来的风险控制在一定范围内。选别型抽样试验是按抽样检验方案对检验批进行试验以后，对被判定为不合格的批再进行全数试验，剔除其中的不合格品，并以合格品补足批量之后，再提交验收的一种抽样试验。适用于不能选择供应者的购货试验，或者企业内部各生产工序中的成品与半成品试验或者产品入库与出厂试验。,68,2.1汽车可靠性抽样试验的基本知识,调整型抽样试验这种试验根据产品质量变化，随时调整检查、验收、试验的频次。通常在放宽、正常、加严检查之间调整变化。对于质量好的产品，采用放宽检验条件；对于质量水平逐渐变差的试验批，则增加检查频次，检验条件随之加严。随着产品质量的变化，试验可以在放宽试验、正常试验和加严试验之间进行转换。但转换条件应事先作出明确的规定。连续生产型抽样试验是在自动生产线或传输带上传送的连续生产的产品进行中途试验。它不要求产品形成批。试验批不能采用连续生产型抽样试验。如要采用，可先连续对每个产品进行试验，当合格品数累计到规定数量或不合格品数在某个值以下时，就改成每隔一定数量试验一次，如果出现不合格品，再恢复到逐个试验。,69,2.1汽车可靠性抽样试验的基本知识,70,2.2可靠性抽样试验的方案设计,为什么设计抽样方案？为了保证样本的可靠性特征既要有一定的代表性，又要尽可能减少抽样试验的费用及由于抽样带来的风险，可将数理统计理论运用于抽样试验中，按产品可靠性特征的不同，制定不同的抽样方案。汽车可靠性抽样方案是指在抽样试验前，确定从一批产品中抽取试验产品数和判定接收或拒收该批产品的规则。,71,2.2可靠性抽样试验的方案设计,1）按产品合格判断规则进行分类的抽样试验方案为了保证样本的可靠性特征既要有一定的代表性，又要尽可能减少抽样试验的费用及由于抽样带来的风险，可将数理统计理论运用于抽样试验中，按产品可靠性特征的不同，制定不同的抽样方案,72,2.2可靠性抽样试验的方案设计,2）按抽样程序进行分类的抽样试验方案一次抽样试验二次抽样试验多次抽样试验序贯抽样试验,73,三、汽车可靠性验证试验,74,3.1汽车可靠性验证试验的基本知识,1）目的与分类可靠性验证试验（定义）:是用来验证产品的可靠性特征值是否符合其规定的可靠性要求的一种试验。目的：验证产品的设计是否达到了规定的最低可接收的可靠性要求，是衡量汽车或汽车零部件设计质量水平的有效手段。适用于：定型鉴定，是生产前的试验，为生产决策提供管理信息。包括：可靠性鉴定试验、可靠性验收试验,75,2)统计验证的基本概念个体总体总体分布样本样本量抽样抽样检验随机抽取,3.1汽车可靠性验证试验的基本知识,76,3.2汽车可靠性验证试验大纲,1)可靠性验证试验的目的、分类与大纲内容目的：用来验证产品的可靠性特征值是否符合其规定的可靠性要求的一种试验；也即是为了验证产品的设计是否达到了规定的最低可接收的可靠性要求，是衡量汽车或汽车零部件设计质量水平的有效手段；一般用于鉴定。分类：可靠性鉴定试验、可靠性验收试验大纲内容：试验的对象及其数量；试验的目的和进度；可靠性验证试验方案、试验时应具备的条件应包括综合环境试验设备的条件、试验环境条件和检测设备的精度要求；试验场所在相应条件下进行。,77,3.2汽车可靠性验证试验大纲,2）可靠性验证试验的要求拟定试验计划要求时，考虑的内容：可靠性使用参数及指标：直接反应堆装备的使用需求的可靠性参数称为可靠性使用参数；其量值即可靠性使用指标。可靠性目标值：汽车需要达到的可靠性使用指标可靠性门限值：汽车必需达到的可靠性使用指标,78,3.2汽车可靠性验证试验大纲,可靠性合同指标：在产品合同和研制任务书中，表述订购对汽车可靠性要求并且是承制方在研制与生产过程中能予以控制的可靠性参数可靠性规定值：可靠性目标值转化为合同和研制任务书中规定的、汽车需要达到的合同指标可靠性最低可接受值：可靠性门限值转化为合同和研制任务中规定的、必须达到的合同指标,79,3.2汽车可靠性验证试验大纲,3)汽车可靠性验证试验大纲可靠性验证试验方案内容试验项目；选定的统计试验方案；综合环境试验条件；故障判决依据及分类；承制方及订购方的职责分工；计划进度、经费、人员及设备器材等的资源保证条件；从其他可靠性工作项目及其他产品试验中获得可靠性信息的程序及这些信息的用法。可靠性验证统计试验方案选用原则当以成功率作为可靠性特征量时，可以采用固定试验次数或固定投入试验产品数的实验和截尾序贯试验；在寿命为指数分布假设下，当以故障或MTBF作为可靠性特征量时，可以采用定时或定数截尾试验和截尾序贯试验。,80,3.2汽车可靠性验证试验大纲,定时或定数结尾试验的优缺点定时试验的最大累积试验时间是固定的，因此在试验以前就可以确定试验设备、人力、物力的最大需要量；定期试验在试验之间已确定了最大故障数，因此在没有修复或更换的情况下能够确定受试产品的最大数量；其最大累积试验时间比类似的截尾序贯试验时间短；定时截尾试验的平均故障数及定数截尾试验的平均累积试验时间超过类似的截尾序贯试验；不论产品可靠性高还是低，对定时截尾试验而言，一定要达到最大累积试验时间才停止试验；对定数截尾试验而言，一定要出现规定的最大故障数时才停止试验，作出判决。,必须在达到规定的时间或在失效的样品达到规定数目时终止试验，这种试验称为截尾试验，前者称为定时截尾试验，后者称为定数截尾试验。,81,3.2汽车可靠性验证试验大纲,截尾序贯试验的优缺点作出判决所要求的平均故障数比定时或定数截尾试验少作出判决所要求的平均累积试验时间比定时或定数截尾试验少其累积试验时间和故障数有固定的最大值受试产品及试验费用不固定，给试验计划、人力、物力安排带来管理上的复杂性最大累积试验时间和故障有可能超过守时或定数截尾试验,82,四、汽车可靠性寿命试验,83,1)定义寿命试验：评价和分析产品寿命特征的试验对于大部分电子产品，寿命是最主要的一个可靠性特征量。因此，可靠性试验往往指的就是寿命试验。2）分类非工作状态的存储寿命试验和工作状态的工作寿命试验两类。为了缩短试验周期、减少样品数量和试验费用，常常采用加速寿命试验。在不改变产品的失效机理和增添新的失效因子的前提下，提高试验应力（相对于工作状态的实际应力或产品的额定承受应力），以加速产品的失效过程。根据试验中应力施加方式的不同，又可分为：在试验过程中应力保持不变的恒定应力加速寿命试验；试验过程中应力逐级步进式增加的步进应力加速寿命试验；试验过程中应力连续增加的序进应力加速寿命试验。,4.1概述,84,4.2汽车的可靠性室外试验,1）试验条件车辆各总成、部件及附属装置齐全并安装调试合理；装载质量在无特殊规定时均为厂定最大装载质量，且装载均匀、不受试验和相关条件的改变而改变；轮胎气压符合技术条件规定；燃料、润滑油和制动液符合规定。试验道路除另有规定外，各项性能试验在清洁、干燥、平坦的，用沥青或混凝土铺装的直线道路上进行。道路长度为2-3km，宽不小于8m，纵向坡度在0.1%以内。气候无雨无雾、相对湿度2500km时，令MTBF=2500kmD当量故障率，次/1000km,92,4.2汽车的可靠性室外试验,客车轿车可靠性综合评定分值计算式中：Q可靠性综合评定分值；A有效度；n试验车辆数；ji第j台车第i类故障累计数；Sji第j台车第i类故障首次故障里程，km；Se定时截尾里程数，km；i第i类故障系数；对于客车和轿车的故障系数，其值可以按下面选取：类故障，1=100；类故障，2=50；类故障，3=5；类故障，4=2,93,4.3汽车的可靠性室内试验,1）程序疲劳试验方法能够较快的较准确的评价构件的疲劳寿命，它是