汽車產(chǎn)品可靠性試驗(yàn)

王立星 陳帆航 王 波 趙召勇

浙江吉利新能源商用車集團(tuán)有限公司 浙江 杭州 311228

1 引言

汽車可靠性是汽車產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。含四個(gè)因素:對(duì)象是汽車、限定條件是規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間、內(nèi)容是規(guī)定的功能。規(guī)定的條件可以是氣象、載荷、速度等，規(guī)定的時(shí)間可以是時(shí)長(zhǎng)、里程、頻次，規(guī)定的功能可以是汽車運(yùn)輸能力、空調(diào)制冷或加熱能力、也可以是語(yǔ)音識(shí)別功能或智能駕駛功能等[1]。可靠性試驗(yàn)就是圍繞這幾點(diǎn)進(jìn)行工作。

2 可靠性試驗(yàn)概述

汽車可靠性試驗(yàn):為了提高或保證汽車產(chǎn)品的可靠性及評(píng)價(jià)，驗(yàn)證汽車產(chǎn)品的可靠性而進(jìn)行的關(guān)于汽車產(chǎn)品故障及其影響的各種實(shí)驗(yàn)[2]。

2.1 試驗(yàn)分類 可靠性試驗(yàn)按試驗(yàn)方式分為虛擬驗(yàn)證及實(shí)物驗(yàn)證；按對(duì)象分為零件試驗(yàn)、系統(tǒng)試驗(yàn)及整車試驗(yàn)；按場(chǎng)地分為試驗(yàn)室試驗(yàn)、試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn)和社會(huì)道路試驗(yàn)；按試驗(yàn)?zāi)康姆譃槟途迷囼?yàn)、壽命試驗(yàn)、特殊環(huán)境試驗(yàn)、極限強(qiáng)度試驗(yàn)[3]。

2.2 試驗(yàn)策劃 試驗(yàn)策劃需包含試驗(yàn)對(duì)象、試驗(yàn)?zāi)康摹?chǎng)地、人員、費(fèi)用，并需滿足項(xiàng)目開發(fā)的周期以及車型開發(fā)的驗(yàn)證需求。試驗(yàn)計(jì)劃需依據(jù)項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)行分解，此項(xiàng)分解可以結(jié)合VTS、SSTS以及CTS的驗(yàn)證需求進(jìn)行。

3 整車試驗(yàn)

傳統(tǒng)汽車主要以機(jī)械結(jié)構(gòu)為主，可靠性試驗(yàn)主要是以疲勞耐久驗(yàn)證為主。現(xiàn)代汽車產(chǎn)品，特別是新能源汽車，有很多電器及控制模塊，工程開發(fā)人員需結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)，適時(shí)制定試驗(yàn)規(guī)范，總體如下:綜合強(qiáng)化路主要驗(yàn)證機(jī)械結(jié)構(gòu)；高速路主要驗(yàn)證動(dòng)力總成或三電；對(duì)于軟件與控制模塊，需要在車輛交付試驗(yàn)前進(jìn)行全面的標(biāo)定與功能開發(fā)，再在可靠性道路試驗(yàn)過(guò)程中予以復(fù)現(xiàn)；對(duì)于開關(guān)、按鍵類，需依據(jù)客戶調(diào)研來(lái)制定疲勞壽命或頻次，并融入到日常試驗(yàn)中予以考察。

以一個(gè)全新項(xiàng)目為例，闡述可靠性試驗(yàn)內(nèi)容。競(jìng)品車的可靠性試驗(yàn)包含:路譜采集，逆向后進(jìn)行零部件CAE分析，采集的路譜可作為項(xiàng)目前期開發(fā)車型還沒(méi)有造出來(lái)的時(shí)候，給CAE進(jìn)行分析；逆向進(jìn)行競(jìng)品車的零部件CAE分析，是給開發(fā)車型做目標(biāo)參考。開發(fā)車型分不同造車階段有不同的驗(yàn)證內(nèi)容，半工裝車階段主要進(jìn)行的有:路譜采集、整車四立柱、車身六自由度、試驗(yàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)耐久、動(dòng)力總成耐久專項(xiàng)、環(huán)境適應(yīng)性；全工裝階段主要有:綜合耐久、誤用試驗(yàn)、環(huán)境適應(yīng)性、客戶路況，綜合耐久一般一個(gè)車型需要兩臺(tái)車同時(shí)路試、誤用試驗(yàn)是模擬客戶誤操作或者是特殊的極限工況、環(huán)境適應(yīng)性主要是高溫/高寒/高濕/高原、客戶工況在全工裝階段可安排兩三臺(tái)車進(jìn)行縮短里程的路試摸底；小批量階段主要有:綜合耐久、客戶路況，此階段主要是質(zhì)量部門進(jìn)行可靠性的驗(yàn)證驗(yàn)收；量產(chǎn)階段主要是進(jìn)行客戶工況路試，此階段工作可結(jié)合客戶用車進(jìn)行。

對(duì)于改型類的小項(xiàng)目，應(yīng)有針對(duì)性的制定試驗(yàn)方案。對(duì)于性能衰減測(cè)試，需在路試開始前及路試完成后(過(guò)程按需進(jìn)行)，進(jìn)行性能衰減測(cè)試，主要測(cè)試項(xiàng)目為基本性能主/客觀項(xiàng)目。對(duì)于不同的項(xiàng)目級(jí)別，此項(xiàng)目也需區(qū)分對(duì)待。待所有試驗(yàn)完成后，再進(jìn)行試驗(yàn)車輛拆解分析。對(duì)于產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，試驗(yàn)驗(yàn)證不是越多越好，如何能夠經(jīng)濟(jì)有效的驗(yàn)證才是項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)需要重點(diǎn)關(guān)注的點(diǎn)。

4 客戶關(guān)聯(lián)

產(chǎn)品驗(yàn)證需能夠模擬客戶狀態(tài)下的使用強(qiáng)度，這需要進(jìn)行客戶關(guān)聯(lián)，即需得到充分的驗(yàn)證，又不能過(guò)設(shè)計(jì)；另外，客戶關(guān)聯(lián)也要研究客戶工況下的失效模式，以避免或盡量減少試驗(yàn)場(chǎng)失效與客戶失效的不吻合的狀態(tài)[4，5，6]。

客戶關(guān)聯(lián)的基本步驟如下:

(1)用戶調(diào)研:包含調(diào)查問(wèn)卷、載荷狀態(tài)、道路種類、里程、駕駛習(xí)慣…；

(2)載荷采集:用戶路況、特殊路況、試驗(yàn)場(chǎng)路、雨流計(jì)數(shù)…；

(3)當(dāng)量關(guān)系:用戶道路損傷、試驗(yàn)場(chǎng)損傷、當(dāng)量關(guān)系計(jì)算；

(4)技術(shù)規(guī)范:通過(guò)當(dāng)量關(guān)系，判斷路試強(qiáng)度是過(guò)強(qiáng)還是偏弱，調(diào)整路試?yán)锍碳肮r。關(guān)聯(lián)工作的深入開展，還需與CAE分析、試驗(yàn)室試驗(yàn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。也就是說(shuō)，通過(guò)客戶關(guān)聯(lián)將虛擬分析、臺(tái)架試驗(yàn)、道路試驗(yàn)予以串接起來(lái)，使得設(shè)計(jì)規(guī)范有客戶可依，并且具有可繼承性。

5 試驗(yàn)問(wèn)題處理

試驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)人員需要將各類問(wèn)題或疑似問(wèn)題記錄并通報(bào)項(xiàng)目組。針對(duì)這些問(wèn)題的后續(xù)處理有如下原則:

(1)項(xiàng)目成員快速反應(yīng)，支持現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題排查與解決，減小試驗(yàn)問(wèn)題對(duì)試驗(yàn)進(jìn)度的影響；

(2)復(fù)雜問(wèn)題臨時(shí)連線視頻會(huì)議，對(duì)接試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，相干人員積極響應(yīng)；

(3)建立問(wèn)題處理及上升機(jī)制，如明確的問(wèn)題單點(diǎn)處理、綜合性問(wèn)題專題討論并明確責(zé)任、特殊問(wèn)題上升匯報(bào)、所有問(wèn)題例會(huì)制推進(jìn)，基本思路是單點(diǎn)處理―小組討論―例會(huì)匯報(bào)―QC會(huì)議；

(4)問(wèn)題影響評(píng)估:對(duì)于故障或失效問(wèn)題，需評(píng)估對(duì)產(chǎn)品開發(fā)的影響，并確定是否需要增加驗(yàn)證試驗(yàn)或里程；

(5)試驗(yàn)問(wèn)題等級(jí)評(píng)估，并錄入質(zhì)量管理系統(tǒng)進(jìn)行問(wèn)題解決得推進(jìn)。

6 總結(jié)

常規(guī)可靠性試驗(yàn)主要指疲勞耐久試驗(yàn)，隨著電器及控制功能的增加，需增加對(duì)此類零部件及功能的驗(yàn)證。可靠性試驗(yàn)不是某一個(gè)試驗(yàn)，是虛擬驗(yàn)證結(jié)合實(shí)物試驗(yàn)、零部件試驗(yàn)結(jié)合整車試驗(yàn)、道路試驗(yàn)配合各專業(yè)模塊及各性能試驗(yàn)的綜合性試驗(yàn)。通行客戶關(guān)聯(lián)，因地制宜制定經(jīng)濟(jì)有效的可靠性試驗(yàn)方法，在保證試驗(yàn)驗(yàn)證有效性的前提下，降低對(duì)資源的消耗。