8第八章汽车可靠性管理.ppt

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1、2023/3/2汽 车 可 靠 性 郭一鸣郭一鸣 肖生发肖生发 主编“十三五十三五”普通高等教育汽车服务工程专业教材普通高等教育汽车服务工程专业教材2023/3/2可靠性基本概念及其主要数量指标可靠性常用分布函数汽车系统可靠性分析汽车可靠性设计第二章第三章第四章第五章第六章汽车可靠性试验汽车失效分析方法第七章第八章汽车可靠性管理绪论第一章第八章 汽车可靠性管理第八章 汽车可靠性管理第一节 可靠性管理概述第二节 汽车可靠性管理的内容第三节 一体化汽车可靠性管理第八章 汽车可靠性管理 教学提示：汽车可靠性工程是一个系统工程，有效地实施可靠性管理，可提高产品的可靠性能。本章重点介绍了汽车可靠性管理的

2、含义、可靠性管理的组织机构及职责、可靠性管理的具体内容以及一体化可靠性管理的基本内容。教学目标：要求学生掌握可靠性管理的含义；熟悉汽车可靠性管理的具体内容；了解一体化可靠性管理和用户关联试验技术的含义。第一节 可靠性管理概述 一、可靠性管理的含义 可靠性工作包括可靠性工程技术与可靠性管理两个方面。一切可靠性工程技术活动，都需要有效地管理，需要科学地规划、组织、协调、控制和监督。因此，可靠性管理在所有的可靠性活动中处于领导和核心地位。可靠性管理就是从系统的观点出发，通过制定和实施一项科学的计划，去组织、控制和监督可靠性活动的开展，以保证用最少的资源实现用户要求的产品可靠性。可靠性管理是质量管理的

3、一项重要内容，它不仅是单纯的保证技术，而且是企业中一项重要的经营决策，有利于增强企业的整体素质，提高企业产品的可靠性水平，是企业长期发展的强大力量。但可靠性管理和质量管理是两个不同的概念，可靠性管理包含时间的概念，而质量管理则没有时间要求。第一节 可靠性管理概述 汽车产品的可靠性，是用户最为注目的指标。可靠性水平低，故障频发，不仅使车辆的运行效率低，维修费用高，而且还可能造成车毁人亡的严重后果。汽车产品的可靠性水平，凝聚着汽车的声誉和形象，也是企业开拓市场的资本。美国人预言：“只有那些具有高可靠性的产品及其企业才能在今后日益激烈的国际贸易竞争中幸存下来。”日本人则断言：“今后产品竞争的焦点是可

4、靠性。”美国著名的可靠性专家里昂波多斯基博士曾根据自己从事可靠性工作多年的经验，提出了四个著名论点：（1）没有任何不可靠的产品，只有生产不可靠产品的人。（2）没有经过良好训练的质量保证人员，就没有质量保证。（3）产品的可靠性不是通过试验获得的，只有严格贯彻执行有关的规范和原材料的每项要求，注意生产和检验中的每个环节，才能使产品获得可靠性。第一节 可靠性管理概述 （4）在任何机构里，凡是可靠性与质量保证的各项措施必须自上而下地贯彻执行。领导部门在制订各项措施时，必须提出明确的理论和方针。若领导部门不把可靠性作为首要的目标，不提供所需要的设施，则工作人员不可能生产出高可靠性产品。为了满足产品可靠性

5、的另一项重要措施是产品生产过程中的质量控制，即防止产品在制造上出现有缺陷的管理功能，要求对原材料进行控制及对制造工艺进行控制。实施可靠性管理和质量控制，将使产品的总成本降低，可靠性增强，销售能力随之增强，也更有利于进一步的决策等。第一节 可靠性管理概述 为了有效地实施可靠性管理，必须制定汽车可靠性管理大纲，从质量管理和技术管理两个角度出发，把本企业各部门的可靠性工作通过一定的“章法”有机地联系起来，用可靠性管理大纲这个“章法”来规范各工作部门的可靠性工作，使投入到可靠性工作上的人力、物力、财力和时间最大限度地发挥作用，从而保证有效地提高汽车的质量和可靠性水平，产生经济效益和社会效益。在汽车可靠

6、性管理大纲中，从汽车产品的研制、生产、销售到使用过程，都有具体的工作项目及基本要求，包括可靠性设计、可靠性试验、生产过程的质量保证、售后服务和管理等内容，以确保汽车产品达到预期的可靠性要求。第一节 可靠性管理概述 制定汽车可靠性管理大纲，既应体现本企业的特色，针对本企业产品的质量、技术特点和工作情况，又要借鉴国内外先进技术和经验，围绕汽车可靠性这个核心，拟定出可行的、科学的管理大纲。这个管理大纲是本企业技术工作和管理工作经验长期积累的结晶。企业各部门应当不断地总结可靠性工作方面的经验和教训，把行之有效的技术、方法和管理经验总结起来，形成本单位规范性文件和标准，从而指导全企业的一切可靠性活动。第

7、一节 可靠性管理概述 二、可靠性管理的目标与方针 制定可靠性方针与目标的依据是：用户（或合同）要求；市场需求与市场调研结果；用户信息反馈资料；汽车同行的可靠性水平；现有同类车型的可靠性资料；国家规定的技术标准与法规；本单位的资金、技术、设备和引进技术的可能性；上级公司或股东对本单位的各项要求或制约因素。可靠性管理的总目标是：设计时有可靠性设计目标，制造时保证可靠性的实现，使用时维持可靠性水平。可靠性工作方针是各部门共同遵循的原则，应围绕着提高可靠性水平的目标开展工作。应杜绝致命故障，防止严重故障，延长保修周期，降低索赔，降低故障率，减少维修，延长预防性维修周期，改善维修性，降低维修时间与费用，

8、不断提高平均故障间隔里程和平均首次故障里程，减少易损件数量，提高大修里程，合理确定车辆报废周期，以社会效益和市场竞争能力为主，在确保可靠性目标的前提下降低生产成本。第一节 可靠性管理概述 三、可靠性管理的职责和工作方法 可靠性管理的对象是在研制、生产和使用中与可靠性相关的所有活动，但重点是研制阶段的设计与试验活动，其职责是计划、组织、监督、控制和指导，具体工作方法如下：（1）计划。开展可靠性管理首先要分析确定目标，选择达到可靠性要求必须进行的一组可靠性工作，制定每项工作实施要求，估计完成这些工作所需的资源。（2）组织。制定可靠性工作的总负责人和建立管理机构。确定专职与兼职可靠性工作人员，及其任

9、务分工、职责，对各类人员进行培训。（3）监督。利用报告、检查、评审、鉴定和认证等活动，及时取得信息，以监督各项工作的进展情况。（4）控制和指导。通过制定和建立各种标准、规范和程序，指导和控制各项可靠性工作的开展。第一节 可靠性管理概述 四、可靠性管理的组织机构 可靠性受到设计、开发、生产质量控制、供应商控制和维修等的影响，因此需要相应的组织机构对这些工作进行控制，协调相关工作并分配适当的资源，以达到产品的可靠性要求。第一节 可靠性管理概述 1汽车可靠性管理的组织机构 目前汽车行业比较流行的有两种可靠性组织机构，一种是基于质量的可靠性组织机构，另一种是基于工程的可靠性组织机构。如图8-1为基于质

10、量的可靠性组织机构示意图，在该组织机构中，质量经理对可靠性负责，这种组织机构形式在欧洲比较普遍。质量经理负责产品可靠性的所有工作，他要控制设计、生产质量以及维护修理等。可靠性工程人员主要与设计人员联系，质量控制人员主要是关心生产。可靠性工程和质量控制有密切的合作，它们之间还有一些共同工作，如公用的失效数据收集和分析系统，用于收集和分析开发、生产和使用过程中的失效数据。收集和分析相关数据后，质量保证部门向有关部门提供反馈信息。第一节 可靠性管理概述图8-1 基于质量的可靠性管理组织机构示意图第一节 可靠性管理概述 如图8-2为基于工程的可靠性组织机构示意图，在该组织机构中，产品经理对可靠性负责，

11、这种组织机构形式在美国比较普遍。质量经理只负责控制生产质量，可能直接向产品经理或生产经理报告。图8-2 基于工程的可靠性管理组织机构示意图第一节 可靠性管理概述 基于质量的可靠性组织机构的优点，能使一些在设计、开发和生产过程中相同的任务结合起来，提高了效率，例如相同的失效数据收集和分析系统、相同的试验设备和试验方法等。对于严重依赖设计革新的产品来说，基于工程的可靠性组织机构是比较优越的，因为设计保证对这类产品的可靠性影响往往很大，但是在该机构中可靠性的责任被分散到设计开发、生产和质量控制等部门，这给可靠性工作带来了一定的协调难度。第一节 可靠性管理概述 2汽车可靠性组织机构的责任 对于可靠性系

12、统的负责人，也就是可靠性组织机构的最高领导，一般是由总工程师来担任，也可以设专职副总工程师。对于产品可靠性的负责人，一般由技术负责人来担当。可靠性组织的领导机构主要负责：制订可靠性工作的方针、计划、组织和规章制度；发布标准规范；检查、督促可靠性工作的进展情况；协调整个系统的可靠性工作（包括协作单位在内）；组织可靠性工作的教育和情报交流；指导所属部门的可靠性工作。可靠性的执行机构是设计、采购、生产、试验、市场、质量保证等相关部门，每个部门都有相应的职责，具体如下：第一节 可靠性管理概述 设计部门所承担的可靠性职责是：根据所要求的可靠性指标确定环境条件（如力、应力、电压功率、温度、腐蚀等）；制定本

13、系统的可靠性任务书；确定对所用零部件、材料、工艺的可靠性要求；进行可靠性分配和预测；进行故障树分析和故障模式、效应及致命度分析；寻找产品的薄弱环节，在设计上采取措施，以提高薄弱环节的可靠性；对产品的零件、部件进行应力强度分析，采取相应的措施；对材料和加工精度提出恰当的要求，保证零件、部件和产品结构可靠；进行边缘设计，保证产品的性能可靠性；查明所用零部件、材料的保险期，制订恰当的维修、更新方案；在各个设计阶段结束时进行设计评审。采购部门所承担的可靠性职责是：派出专门人员调查外购件生产厂产品的可靠性，确定能否承担外购件生产任务；提出零部件的筛选条件，材料的检验条件和验收方案；必要时监督外购件的生产

14、。第一节 可靠性管理概述 生产部门所承担的可靠性职责是：严格选用满足产品可靠性要求的零部件、材料、工艺；对外购件进行严格的质量检查；制订严格的工装设备、量具、计量测试设备的维修计划，保证它们始终处于合格状态；对产品的生产过程进行严格的质量管理，保证一致性和稳定性。试验部门所承担的可靠性职责是：负责制定可靠性试验的规范和方法；验证模拟试验与实际使用状态之间的当量关系；对产品及其零部件进行可靠性试验并出具试验报告；必要时开发非标准的可靠性试验设备。市场部门所承担的可靠性职责是：提供产品使用条件；尽力为用户维修好产品；有合理的备件；对现场故障进行收集、整理和分析，并提供给有关部门。质量保证部门所承担

15、的可靠性职责是：负责可靠性确认；故障审查、分析和改正，提供故障报告。第二节 汽车可靠性管理的内容 可靠性管理的内容涉及的面很广，它既直接与工程设计部门、生产制造部门、质量管理部门联系，也与企业的人事部门、教育部门和采购供应部门有关。汽车产品开发过程（图8-3）主要包括整车概念设计阶段、整车工程设计阶段、产品试制与试验阶段、生产及使用阶段等，汽车可靠性管理应贯穿于汽车产品开发过程的各个阶段。图8-3 汽车产品开发主要过程第二节 汽车可靠性管理的内容 一、整车概念设计阶段 在整车方案设计阶段，要明确所开发整车的规格和可靠性要求、目标，提出产品和过程的设想。为此，要进行市场调查、研究工作，对竞争产品

16、的质量和可靠性进行分析、研究，收集、分析本企业已有产品的保修和维修记录，了解有关的政府法规和要求，了解本企业的产品计划和营销策略。对已有信息进行分析，确定本企业产品的可靠性要求和相应指标。第二节 汽车可靠性管理的内容 在确定产品可靠性指标的具体数值时，进行市场调查分析，了解国内外同档车型的可靠性水平；进行可靠性评估，了解当前车型的可靠性水平；考虑维护修理成本；也可以让顾客在确定产品可靠性要求时发挥作用。在制定可靠性指标时，还应考虑指标的阶段性。不同阶段可靠性水平要求不同，例如，对于新研制的车型，设计定型时MTBF定为2万km，上市时MTBF定为2.5万km，上市1年后时MTBF定为3万km，上

17、市3年后时MTBF定为4万km等。制定好可靠性指标后，就应根据目标制定可靠性增长计划。可靠性指标的验证最好分阶段进行，概念、设计阶段采用计算验证的方法，试验和生产阶段采用试验验证的方法，市场销售阶段采用使用验证的方法。第二节 汽车可靠性管理的内容 对调查、研究得到的资料进行分析，包括产品功能、性能、成本、时间以及可靠性等在内的综合分析，综合分析的结果一般是提出两个以上的产品方案，在方案中包含对产品和过程的设想。本阶段所有工作的总结是整车可靠性研制任务书，该任务书包含但不限于以下内容：（1）整车项目要求概述。（2）整车的使用和环境条件。（3）整车可靠性要求和指标。（4）整车产品和过程设想，包含产

18、品应该具有的特性、解构、材料和制造过程等。（5）对设想的产品和过程进行FMEA的结果。（6）项目风险评定，包括拟采用的新技术、新结构、新设计、新材料、新工艺、预期的使用和环境条件等。第二节 汽车可靠性管理的内容 二、整车工程设计阶段 产品可靠性这一内在的质量指标是在产品的设计阶段形成的，因此在整车详细设计阶段就必须充分考虑可靠性。在产品设计中，应明确可靠性设计的基本要求，将可靠性要求与其他技术要求通盘考虑。所谓技术要求：诸如汽车性能、汽车结构、汽车重量、载运能力、环保要求、安全要求、几何尺寸、运行环境等因素，综合权衡效益与开发投产周期，从而形成合理的设计方案，提高汽车的固有可靠性。在设计过程中

19、，应该充分考虑产品的制造、使用环境条件，应尽可能采用经过实际考验、技术成熟的结构。在满足性能、重量、成本要求的前提下，尽可能采用可靠、耐用、维修性好的传统结构；采用新结构时，必须有充分的试验数据证明其符合可靠性要求。第二节 汽车可靠性管理的内容 在设计中要确定关键项目（所谓关键项目，是指对可靠性有明显影响的项目或具有较大不确定性的项目），列出系统、子系统、部件的关键项目明细表，并在图纸和技术文件（设计说明书）上加上特殊的标记。对安全性、可靠性、耐久性有重要影响的零部件和关键项目，在设计阶段采取必要的措施（安全系数、降额使用、冗余设计、极限试验等），确保可靠性。系统设计中要确保连接零件的可靠性。

20、在设计阶段，进行汽车整车、系统、总成的可靠性分配，是个十分重要的环节，应当有明确的规范。首先，必须建立可靠性模型，即子系统的划分与可靠性框图；然后，将系统的各项可靠度指标分解到各个子系统、部件中去。可靠性分配过程是一个共同研究与协调的过程，确定的可靠性分配方案，连同设计任务书一起下达到各个子系统的设计部门（总布置设计也是其中一个部门）。在可靠度分配中应考虑以下因素：第二节 汽车可靠性管理的内容 （1）各个子系统的重要性（或重要度）。（2）现有同类车（老车型）各个子系统的可靠性资料、试验数据以及结构、强度方面的设计资料。（3）解决可靠性问题的难易程度（技术、费用、周期等因素）。在结构设计中，应同

21、时进行维修性设计，在统一的维修方针下确定维修方案，以保证维修的接近性、互换性、通用性、安全性；在制定各零部件及整车或总成的可靠性设计规范时，进行应力强度计算分析和寿命估算；设计还应充分考虑各种使用环境（温度、湿度、腐蚀、日照、高原、盐雾等）的影响。在可靠性设计中，采用设计失效模式及后果分析、故障树分析等分析技术，及时识别出设计的薄弱环节及其可能引起的后果，尽可能采取适当的设计或试验措施预防它们的出现；还应充分考虑各种人为因素对可靠性水平的影响，诸如防止误操作造成故障的可能、防止误装和漏装、便于检测故障等。第二节 汽车可靠性管理的内容 为保证产品设计可靠性，将可能发现的问题在产品开发阶段解决，发

22、挥设计、试验、工艺、使用、可靠性专业人员的聪明与才智，总结历史经验，必须在设计工作的各个阶段，组织设计评审工作。故障模式及危害度分析和审定是可靠性工作计划的重要组成部分，应由主管设计的负责人主持，试验人员应提供下列资料：（1）可靠性设计的计算、分析报告。（2）关键项目及易发生故障的项目的故障模式及危害度分析报告。（3）维修性分析报告。（4）为满足可靠性设计要求的相关资料、手册。经过故障模式及危害度分析和审定，设计人员应根据设计评审的结果进行设计的修改，修改后的设计，需要重新审定后才能认可。第二节 汽车可靠性管理的内容 三、产品试制与试验阶段 在产品试制阶段，新产品试制工作应按照设计图纸与技术条

23、件要求进行。试制产品须制定严格的检验制度并付诸实施。检验包括以下内容：（1）材料的物理性能。包括强度、硬度、塑韧性、抗磨性能、抗腐蚀性能、抗疲劳性能，对特殊环境工作的部件还需作高温或低温性能试验。（2）化学性能。化验材料的基本元素和添加的微量合金元素。（3）金相组织结构。了解材料的相结构和组成，了解晶粒的大小和夹杂物的分布、形貌和大小，了解晶体的缺陷（疏松、缩孔、裂纹源等）。（4）工艺正确性检验。试生产工艺，应同批量生产的工艺一致，不能完全一致时，应以不影响可靠性为原则。第二节 汽车可靠性管理的内容 （5）外购件检验。对外单位提供的协作配套件，应当进行各类检验，确保产品达到规定的可靠性指标。（

24、6）装配调整质量检验。在试制阶段，在装配上缺乏经验和调控数据，往往不能达到预期的要求，必须加强装配质量的检验。新产品试制结束后，应当同有关技术人员、现场管理人员、装配人员共同研究，总结试生产阶段的经验与教训，形成批量生产时现场质量管理的有关文件。对于试制的零部件、总成及整车，原则上都应通过可靠性试验。即使采用可靠性良好的老结构、标准件，也要进行与其变化部分有关的可靠性试验。可靠性试验分为零部件试验、总成试验、整车试验。设计部门应编制总成及零部件试验的项目与计划。第二节 汽车可靠性管理的内容 1零部件可靠性试验 在整车或总成可靠性试验之前，应进行零部件可靠性试验。对于新设计的主要总成、有重要修改

25、的总成以及对安全有影响的零部件，都必须在整车或总成试验之前进行台架可靠性试验。2整车及其总成的可靠性试验 整车或总成的可靠性试验，应在零部件可靠性试验的基础上进行。主要总成和关键零部件都必须经过可靠性试验，并证明已经达到可靠性设计要求。整车或总成可靠性试验的重点在于考核系统的可靠性。整车可靠性试验应当包括：试车场可靠性试验、耐久性试验、维修性试验、环境适应性试验、极限条件下可靠性试验。专用车、改装车应根据相应的规范，对改装及相关部分进行全面的考核试验。第二节 汽车可靠性管理的内容 对试验中出现的失效现象，试验人员必须认真分析。分析内容包括：失效的模式，失效造成的危害度，失效的原因及机理，在分析

26、的基础上提出解决问题的办法。失效分析的方法包括：人为因素分析、环境因素分析、加工设备分析、材料性能分析、材料成分分析、金相组织分析、断口形貌分析、应力测试分析、应力核算分析、尺寸精度分析、工艺过程分析等。在失效分析的基础上，应作出书面报告，作为设计人员改进设计的依据。采取措施后的效果也应计入报告，作为技术资料保存。作为产品试验部门，应当定期向主管领导或有关产品（工艺）设计部门提供阶段性的总结报告。根据试验中暴露的问题，针对分析报告提出的建议，设计人员应进行必要的设计修改。经过修改的设计方案，应当通过有关程序重新评审，在总工程师的牵头下，由设计、工艺、制造以及试验人员共同商讨并会签后方可投入试制

27、、再试验，使问题逐步得到改善，直至最终得到根本解决，使产品达到预期的可靠性目标。第二节 汽车可靠性管理的内容 四、生产及使用阶段 在工艺设计与生产准备阶段，必须同步考虑产品可靠性问题，这一阶段的主要工作任务应当围绕以下问题：（1）检查产品是否符合图纸和技术要求。（2）进行机械能力和工序能力分析，检查生产工序是否稳定。（3）检查质量检验的设施、设备是否满足可靠性工作要求。（4）对关键项目（关键零部件、易发生问题的工序等）进行工艺过程的故障模式和危害度分析。（5）生产准备以及工艺设计，能否满足产品质量要求。（6）进行工艺方面的可靠性评审。第二节 汽车可靠性管理的内容 在正式投入批量生产之前，必须进

28、行批量试生产及可靠性考核试验，检验在批量生产方式下，产品质量是否满足可靠性要求，对存在的问题，应当切实加以改进。批量试生产中的可靠性工作内容主要有：（1）建立生产过程的质量保证体系，在试生产过程中严格实施。（2）建立外购件的质量保证体系，按抽样试验规定进行外购件的严格检验。（3）进行零部件和整车的可靠性试验。（4）进行典型工况的用户使用试验。（5）开展售后服务工作，筹建配件供应商网点和维修网点，开展维修服务和技术培训。对试验和用户使用中发现的问题，应及时反馈信息，进行失效分析，以确定失效发生的原因。有关部门应拟定切实有效的方案，通过技术或管理手段予以解决，然后采用改进方案，再次进行试生产和试验

29、，直到最终解决问题。第二节 汽车可靠性管理的内容 确认批量生产情况下，产品质量是否达到可靠性要求，必须进行鉴定。生产鉴定的内容包括：批量试生产产品的试验报告，审查产品可靠性是否达到规定要求；在批量试生产中发现的问题、解决的措施及其效果；生产过程的质量保证体系及其运行情况；外购件质量保证体系及其运行情况。只有通过生产鉴定的产品，才能转入正式批量生产与销售。正式投产前，必须建立严格的质量保证体系，以控制本单位的生产过程，保证外购件的质量。质量管理部门应制定相应的文件，明确产品进行定期抽检和可靠性试验的规范，确保各项规定得到有效实施。第二节 汽车可靠性管理的内容 销售与售后服务是保证使用可靠性的重要

30、环节。必须制定必要的技术规范、管理制度、工作项目与计划，建立相应的组织机构予以实施。其主要工作内容包括：保证产品入库、储存、包装、发运的可靠性，确保产品安全、完整、可靠地到达用户手中；编制简明准确的使用、维修手册，方便用户维护与正确使用；开展用户与维修人员的技术培训；建立维修备件及易损件的供应网点，保证及时供应符合质量要求的备件；建立维修服务网点，实行强制维护服务制度，收集和反馈用户信息。第二节 汽车可靠性管理的内容 五、可靠性信息系统管理 在开发、生产、使用过程中获得的各种可靠性信息是十分珍贵的，应注意收集、整理和分析，作为技术积累进行保存，为将来开发新产品提供参考，也为产品改进提供依据。对

31、于可靠性信息可采用以下方法进行收集：（1）统计分析。对失效进行分类；随地区不同的变化趋势；随时间的变化趋势；随品种的变化趋势；维修困难的品种等。（2）实物回收与失效分析。对回收零件的失效分析；为追究原因的再现试验结果；失效分析与原因说明；制定方案对策等。（3）现场调查。了解作业情况；听取当事人的意见；参加作业；根据情况试行对策方案；确认对策效果等。第二节 汽车可靠性管理的内容 在收集到的可靠性数据中，应注意以下信息的统计分析：（1）子系统以上的可靠性信息。例如MTBF、MTTFF、有效度、不同品种的失效率、不同位置的失效率、按照不同失效原因的分类等。（2）零部件的可靠性信息。例如不同零部件的失

32、效率、零件的失效模式、更换率高的零件的失效分类、寿命数据的威布尔分析结果等。为提高汽车可靠性，有效利用各种可靠性信息，一般采用故障信息闭环控制系统FRACAS，也称为“故障报告、分析及纠正措施系统”FRACAS（Failure Reporting，Analysis and Corrective Action Systems）。如图8-4所示，FRACAS是利用“信息反馈，闭环控制”的原理，通过一套规范化的程序，使发生的产品故障能得到及时的报告和纠正，从而实现产品可靠性的增长，达到对产品可靠性和维修性的预期要求，防止故障再现。第二节 汽车可靠性管理的内容图8-4 FRACAS系统示意图第二节 汽

33、车可靠性管理的内容 FRACAS既是一种工作系统，也是一种信息系统。在建立FRACAS系统时，首先要建立FRACAS管理机构，以保证FRACAS各个流程顺利进行，直到闭环；其次要有相应的FRACAS管理规范，保证FRACAS能够按科学化、规范化、制度化的方法对故障信息进行闭环管理；另外还需要建立FRACAS软件平台，通过FRACAS管理软件管理FRACAS在各个流程中产生的各项信息，保证数据的完整性和可利用性，提高FRACAS的运行效率。利用FRACAS系统，可及时有效地处理重大故障和频发故障，避免过去发生的故障重现，进行产品现场表现的可靠性评估，动态确定可靠性关键件和重要件，提供可靠性关键件

34、和重要件的可靠性设计准则，辅助制定可靠性增长计划，辅助制定故障模式手册，最终建立企业的质量可靠性经验。在我国诸多行业和部门的可靠性实施大纲中，也明确提出了实施“3F”（FMEA、FTA和FRACAS）的必要性和实施FRACAS的重要性。第二节 汽车可靠性管理的内容 FRACAS的实施主要按以下6个步骤进行：（1）进行FRACAS需求分析。由于FRACAS系统涉及项目主管、产品设计、产品质量保证、原材料采购、工艺规划、产品生产、产品测试、可靠性工程、后勤保障、企业管理等各个部门，数据来源也很多，因此首先要清楚哪些信息应该进入FRACAS系统，这些FRACAS信息与可靠性信息间的关系、与质量信息间

35、的关系；其次要知道FRACAS的角色，数据录入者、可靠性分析者、技术领导分别是谁；最后还要确定FRACAS的流程以及监控和报警原则。（2）建立FRACAS规则。成立故障纠正措施委员会，最好设置专职人员，根据需求分析结果建立FRACAS规则，包括角色的划分、权限的限定、流程的定义（故障现象报告、故障分析报告、纠正措施报告、闭环报告等）等内容，制定的这些规则要以合同的形式约束特约维修站和分供方等。第二节 汽车可靠性管理的内容 （3）引进（开发）和配置FRACAS软件。企业应根据自身需要和产品特点，引进适合的FRACAS软件，有实力的可自己开发FRACAS软件，有了FRACAS软件后就按照已定义好的

36、规则配置FRACAS软件。（4）FRACAS实施。按照预定的规则，分配责任，实施FRACAS，一定要结合FRACAS软件进行。（5）故障信息监控。故障信息监控系统要区分哪些问题需要闭环处理，如重大问题和频发问题；需要闭环处理的问题如何报警；需要闭环处理的问题由谁处理，分析者、执行者、确认者分别是谁；问题处理紧迫性如何确定等。（6）故障信息的再利用。利用现有的故障信息，进行产品可靠性评估和维修性评估，制定相应的可靠性设计准则、故障模式手册、备件策略等。故障信息利用的原则是：既要有效利用，又要安全保障。第三节 一体化汽车可靠性管理 图8-5所示为传统的产品可靠性管理过程，它的基本思路是“先设计，再

37、制造，然后试验，最后修改”，显然传统方法既浪费时间，又不经济。图8-5 传统可靠性管理过程第三节 一体化汽车可靠性管理 而一体化可靠性管理（Integrated Durability Management，IDM）则通过仿真分析，在虚拟的、还未制造出来的零部件或总成上进行可靠性预测和优化计算。一体化可靠性管理的过程如图8-6所示，这种方法所需的时间很短，花费也低。如果优化方案恰当，可能只需制造一个虚拟样机，进行一次验证试验，就可以通过设计方案，获得理想的效果。图8-6 一体化可靠性管理过程第三节 一体化汽车可靠性管理 一体化可靠性管理将汽车工程中分析、测量和试验3个基本领域连接在一起，它的主要

38、特点如下：（1）以寿命为设计目标。（2）全方位调查用户用途及使用环境。（3）在设计阶段应用疲劳理论进行寿命分析，优化设计。（4）试验只对“好”的设计进行。（5）用试验关联验证理论，用理论指导试验，两者相互配合。（6）各部门相互配合。（7）提高产品质量，缩短开发周期，降低开发成本等。第三节 一体化汽车可靠性管理 在可靠性一体化管理中，运用到用户关联试验技术。图8-7所示为用户关联可靠性关联试验技术的示意图，这种试验技术是以用户的使用情况为出发点的，与传统试验方法相比，它的先进性是明显的。根据疲劳理论，疲劳损伤主要是由循环载荷引起的。如果汽车的输入载荷相同，那么引起的疲劳损伤在理论上也应该一样。根

39、据这一原理，如果已知用户在实际使用环境中汽车所受的载荷输入，那么可以在试车场里按一定的比例混合各种路面及各种工况，重现该载荷输入。载荷重现通常可能在较短的时间里完成，因此可以达到加速试验的目的，这就是用户关联试验技术的基本思路。第三节 一体化汽车可靠性管理图8-7 用户关联可靠性试验技术示意图第三节 一体化汽车可靠性管理 用户关联试验技术的实施步骤如下：（1）调查车辆用户使用情况，建立用户用途目标。（2）按照用户用途目标，测量车辆在使用环境下的载荷输入信号，应用雨流计数获得一个总的循环载荷范围及均值分布图；（3）测量车辆在试验场各种试验路面上的载荷输入信号，用雨流计数法获得每个试验路面的载荷范

40、围和均值分布图；（4）计算用户和试验场的疲劳损伤，按一定比例叠加各种试验路面的载荷范围分布，使其符合用户使用目标循环载荷范围分布，用数学方法计算各种路面的比例；（5）按照求得的路面比例，制订试验规范。第三节 一体化汽车可靠性管理 一般认为，如果要在产品开发中采用一体化可靠性管理，就需要购买必要的硬件和软件，并培训人员熟悉IDM过程，这样会导致前期资金投入的增加。但是，对于整个产品开发周期来说，使用IDM方法不仅能减少开发周期，而且能提高产品的质量。为了实现更快、更经济、更好的一体化可靠性管理，需要有一体化多学科的工作集体，又为所有涉及可靠性的各个部门所通用一体化软件工具；在整个企业内有一个一体化的数据交换网络；在企业及其供应商等机构之间有一个一体化的数据交换渠道。复习思考题 1汽车可靠性管理和质量管理有什么关系？2汽车可靠性管理的目标是什么？3可靠性管理的组织机构有哪几种？4可靠性管理的主要内容有哪些？5如何确定汽车可靠性指标？6什么是FRACAS系统？如何实施FRACAS系统？7相对传统可靠性管理而言，一体化可靠性管理有哪些特点？8试说明用户关联试验技术的基本原理和实施步骤。