汽車產品可靠性開發

王立星 楊希志 趙召勇 李寅

摘要：可靠性具有質量屬性，是汽車產品的門檻指標，關系到企業的聲譽。同時，可靠性開發涉及汽車產品研發、生產、售后諸多方面，是一項綜合性極廣的工作。這就需要可靠性開發人員不僅需要強的產品研發能力，還需要有項目的運營能力，廣闊的知識面以及溝通協調能力，是一個綜合能力強的多面手。本文從可靠性概念出發，說明可靠性開發的工作內容、流程及開發的基本原則。

關鍵詞：汽車，可靠性，產品開發，流程

1 引言

汽車質量是汽車產品滿足顧客的能力，是消費者購買汽車過程中所關注的重要部分，而汽車可靠性是用戶最為關心的質量問題之一，也是汽車市場競爭、企業信譽好壞的關鍵因素之一，因此提高和改善汽車可靠性是必要的，也是必須的[1]。

汽車可靠性是指汽車產品在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的能力，是汽車質量的重要部分，是決定汽車效能和壽命周期費用的重要因素，貫穿了汽車產品調研、設計、實驗、制造、售后等各個環節[2]。耐久性是指產品在規定的使用、儲存與維修條件下，達到極限狀態之前，完成規定功能的能力，它是壽命的度量。在汽車產品開發過程中，好的耐久與可靠性能是高質量的必要條件，但不是充分條件。本文從可靠性概念出發，闡述可靠性開發內容;從產品全生命周期的角度，描述可靠性開發歷程，并介紹了可靠性開發原則，為可靠性開發提供了基本工作思路。

2 可靠性開發內容

可靠性是一種完成規定功能的能力，規定的功能就是可靠性應保證的內容。此內容可以是：強度、疲勞、防腐蝕能力、抗老化能力、密封性、耐熱性、電磁兼容、軟件可靠性等。

以往汽車產品，可靠性開發內容主要集中在機械類零部件或產品，但隨著新能源、智能化汽車的逐步增多，電子電器類零部件及軟件類問題比重逐步增多。故可靠性開發內容，可分為機械結構類、電子電器類和軟件類三大塊。以上主要是針對產品研發中的可靠性開發而論。若以產品開發流程來看，可靠性開發又涉及調研階段、工程開發及驗證階段以及上市銷售三大階段，不同階段，可靠性開發的內容不同。

3 可靠性開發流程

產品開發需結合市場需求，承接了市場需求的產品才具備開發的價值;產品開發出來后，需緊密結合市場銷售及用戶的反饋，來驗證產品并及時做出調整。可靠性開發即分為市場戰略階段、產品開發階段及上市階段。

3.1.1 可靠性開發三大階段

市場戰略階段的主要工作是消費者市場趨勢、市場競爭趨勢、新設計/新技術趨勢的研究;產品研發階段主要工作是產品定義、工程設計、試驗驗證與優化以及投產準備;車輛上市后需跟進售后問題反饋，分析MIS、IPTV數值，同時考慮大客戶車隊的數據采集合作工作。針對具體的產品開發階段，不同車企的流程名稱、閥點設置有所差異，但總體都是一致的，產品開發基本都是分為上述的四大模塊。每個模塊可以繼續向下分解成數個閥點，每個閥點內又圍繞著項目交付物進行開展工作，針對每個交付物又可以再向下分解工作，而后再整合起來，這就是汽車產品開發V字模型。

3.1.2 產品開發中的可靠性開發

可靠性設計方法，在眾多文獻資料中均有提到，可以通過FMEA、FTA、GO法等進行[3]。本文所選的是工作方式是FMEA，而對于問題的分析可以通過FTA、8D、7鉆、魚骨圖等模型進行。

可靠性開發一級工作流可以分解為：可靠性定義與策劃、可靠性設計、驗證與優化以及投產可靠性。可靠性定義與策劃的工作內容可以分為：團隊建立、歷史問題分析、QFD、VOC解讀、市場競爭策略定義、競爭力分析、VTS及SSTS制定等;可靠性設計需要將可靠性定義與策劃過程中設定的相關邊界與要求落實，具體工作流是問題分析、功能分析、邊界分析、參數分析、交互分析、試驗設計、穩健性設計。

可靠性試驗包含虛擬試驗和實物試驗，實物試驗可以分為零部件試驗、系統試驗和整車試驗。相關試驗及資源的需求應至少滿足VTS及SSTS的驗證需求，對于零部件工程師，需同步分解SSTS至CTS，并制定DV試驗計劃。

針對試驗設計的需求，對于不同車型，即便是用同一種零部件，這個零部件所處的生存環境有很大概率是發生了變化。這就需要進行邊界分析、交互分析，以此來進行有針對性的試驗驗證。

4 可靠性開發基本原則

可靠性開發原則有如下幾點：

（1）資源選取：包含供應商能力、外包公司設計能力、試驗資源的驗證能力，以及研發團隊的能力。

（2）簡化設計：提升產品平臺間的通用化，減少新開發件。選用市場成熟件進行適應性修改。減少非必要功能，提升零部件的集成度。零部件的結構設計也要化繁為簡。

（3）環境適應性：防潮、防水、防腐蝕、賴振動、抗沖擊，環境熱害應重點把控。

（4）電子電器：電子電器是集機械結構、電路及其元器件以及軟件控制的集合體，在滿足常規機械結構的強度、疲勞、耐環境等要求的情況下，還需考慮EMC防護，關鍵電器件或安全件，還要考慮冗余設計、降額設計等。

（5）可維修性：如何能夠快速處理問題或故障，主要包含：維修便利性（人機工程、標準化、模塊化、互換性）、故障檢測設計、后勤保障能力。

5 總結

在消費者滿意度卡諾模型中，可靠是典型的“基本需求”，達不到顧客滿意度，對產品的品牌會有極大的負面影響。同時《中國制造2025》也提出了對產品可靠性的期望。不管是客戶的需求還是國家的期望，做產品都必須以高可靠性為準繩。通過系統的產品開發流程，結合已上市產品問題反饋，以一個閉環的產品開發、驗證、反饋的全流程產品開發形態。

參考文獻

[1]徐霖，陳誠，任浩源.汽車零部件產品可靠性試驗的研究——基于開發和優化工業機器人操作程序[J].質量與標準化，2018（11）：54-56.

[2]李鵬.淺析汽車產品可靠性工程及其構建[J].價值工程，2010，29（21）：219.

[3]王金寧.汽車企業產品開發過程質量控制探討[J].汽車科技，2001（02）：30-33.