一种可靠性指标计算方法及控制系统

技术领域

本发明涉及车辆维修设计技术领域，特别是涉及一种基于用户期望平均故障间隔时间的可靠性指标计算方法及控制系统。

背景技术

基于用户期望平均故障间隔里程的可维修系统可靠性指标分解算法，目前的汽车行业，仅有几家美系车企有完整的可靠性正向开发能力。国内仅少数车企引入可靠性属性到开发流程中。仅存在耐久属性、而在车内电子电器零部件越来越多的趋势下，产品耐久性显而易见不能满足客户对产品寿命、功能的期望值、产品的功能寿命、功能安全的工程开发成为产品的重要环节，电子电器产品的可靠性明显低于机械产品，产品可靠性的正向开发是主机厂和供应商当下应该刻不容缓去解决的工程问题。现有技术中，目前汽车上的可靠性指标分解体系为整车B10(可靠度为90％)寿命，将整车的失效概率密度分布定为指数分布，对每一主系统进行权重分解后通过计算得到每个主系统的寿命。

发明内容

本发明的第一方面的一个目的是要提供一种基于用户期望平均故障间隔时间的可靠性指标计算方法，解决现有技术中无法通过用户对产品的期望寿命来正向开发车辆的各部件的性能指标的问题。

本发明的第一方面的另一个目的是要解决现有技术对车辆部件的可靠性指标的获得依赖于失效概率密度分布呈指数分布的问题。

本发明的第二方面的一个目的是要提供一种基于用户期望平均故障间隔时间的可靠性指标计算的控制系统。

特别地，本发明提供一种基于用户期望平均故障间隔时间的可靠性指标计算方法，包括：

获取用户期望平均故障间隔时间；

根据所述用户期望平均故障间隔时间得到车辆的整车可靠度R(t)，其中，t为寿命；

获取所述车辆的各零部件权重系数C

根据所述车辆的所述整车可靠度R(t)和所述各零部件权重系数C

可选地，所述整车可靠度R(t)根据如下公式获得：

用户期望平均故障间隔时间

可选地，根据所述车辆的整车可靠度R(t)和各零部件的权重系数C

将所述整车可靠度R(t)分解为n个零部件的可靠度的乘积，即R(t)＝R

则变形后得到Ln R(t)＝LnR

由于

LnR

则1＝C

则根据各零部件的权重系数C

可选地，获取所述车辆各零部件的权重系数C

获取m个专家为所述车辆的n个零部件打分的评分数据{a11、a12……a1m}、{a21、a22……a2m}、……、{an1、an2……anm}；

将每一零部件的得分进行求积得到A1、A2……An，其中，A1＝a11×a12×……×a1m，A2＝a21×a22×……×a2m，……，An＝an1×an2×……×anm；

将求积得到的数据求和得到B，其中，B＝A1+A2+……+An；

将求积得到的数据A1、A2……An与求和得到的数据B求商得到A1/B、A2/B……An/B，则所述各零部件的权重系数C

可选地，在步骤根据各零部件的权重系数C

根据R

可选地，根据R

根据失效概率密度函数可知R(t)＝e

则用户希望

在失效概率密度模型中，已知用户希望故障时间MTTF＝1/λ，则在知道了用户希望故障时间即可得λ的值；

将该λ的值带入到

可选地，所述t

可选地，所述根据所述车辆的整车可靠度R(t)和各零部件的权重系数C

根据所述车辆的可靠度大于90％的整车可靠度R(t)和各零部件的权重系数C

可选地，所述根据所述车辆的整车可靠度R(t)和各零部件的权重系数C

根据所述车辆的可靠度为90％的整车可靠度R(t)和各零部件的权重系数C

特别地，本发明还提供一种基于用户期望平均故障间隔时间的可靠性指标计算的控制系统，包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现上面所述的基于用户期望平均故障间隔时间的可靠性指标计算方法。

本方案通过用户期望平均故障间隔时间可以得到整车的可靠度，并且通过各零部件的权重系数和整车可靠度就可以得到各零部件的可靠度，而在得到该可靠度的同时即可得到在该可靠度下的寿命，从而得到零部件的工程所需的设计指标。

本方案中对于权重系数的获得并非是直接按照指数分布，而是根据专家打分获得，因此使得本实施例的方案在车辆的应用过程中不存在局限性，从而使得对整机、系统、零部件的失效概率密度分布没有限制，通用性更强。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个具体的实施例的基于用户期望平均故障间隔时间的可靠性指标计算方法的示意性流程图；

图2是根据本发明的另一个具体的实施例的获取车辆各零部件的权重系数C

具体实施方式

图1是根据本发明一个具体的实施例的基于用户期望平均故障间隔时间的可靠性指标计算方法的示意性流程图。根据本发明的一个具体的实施例，本实施例的基于用户期望平均故障间隔时间的可靠性指标计算方法可以包括：

步骤S100，获取用户期望平均故障间隔时间；

步骤S200，根据用户期望平均故障间隔时间得到车辆的整车可靠度R(t)，其中，t为寿命；

步骤S300，获取车辆的各零部件权重系数C

步骤S400，根据车辆的整车可靠度R(t)和各零部件权重系数C

本实施例中步骤S100中，用户期望平均故障间隔时间可以通过用户市场调查，用户主观评价打分，并且还可以结合对标车型的用户期望平均故障间隔时间进行调整或设置打分基准获得。

本实施例通过用户期望平均故障间隔时间可以得到整车的可靠度，并且通过各零部件的权重系数和整车可靠度就可以得到各零部件的可靠度，而在得到该可靠度的同时即可得到在该可靠度下的寿命，从而得到零部件的工程所需的设计指标。

作为本发明一个具体的实施例，本实施例的整车可靠度R(t)根据如下公式获得：

用户期望平均故障间隔时间

具体地，本实施例中，用户期望平均故障间隔时间可以通过失效概率密度的模型获得，在失效概率密度的模型中，用户希望故障时间MTTF可以等于平均失效周期E(T)。而平均失效周期

如果f(t)＝-R′(t)，则E(T)＝-∫

上述公式变形后，

若E(T)小于∞，则

则用户希望故障时间MTTF＝-∫

作为本发明一个具体的实施例，本实施例的步骤S400中根据车辆的整车可靠度R(t)和各零部件的权重系数C

将整车可靠度R(t)分解为n个零部件的可靠度的乘积，即R(t)＝R

则变形后得到LnR(t)＝LnR

则1＝C

则根据各零部件的权重系数C

根据失效概率密度函数可知R(t)＝e

则用户希望故障时间

在失效概率密度模型中，已知MTTF＝1/λ，则在知道了用户希望故障时间MTTF即可得到λ的值，将该λ的值带入到R(t)＝e

图2是根据本发明的另一个具体的实施例的获取车辆各零部件的权重系数C

步骤S301，获取m个专家为车辆的n个零部件打分的评分数据{a11、a12……a1m}、{a21、a22……a2m}、……、{an1、an2……anm}；

步骤S302，将每一零部件的得分进行求积得到A1、A2……An，其中，A1＝a11×a12×……×a1m，A2＝a21×a22×……×a2m，……，An＝an1×an2×……×anm；

步骤S303，将求积得到的数据求和得到B，其中，B＝A1+A2+……+An；

步骤S304，将求积得到的数据A1、A2……An与求和得到的数据B求商得到A1/B、A2/B……An/B，则各零部件的权重系数C

具体地，具体以实际车辆中评分的分类，规则可以如下表所示。

以四位专家对车辆四个零部件(发动机、变速箱、离合器和车桥)进行打分，得到的分数如下表所示：

将上述每一零部件中不同的专家打分的分数相乘得到Ai，例如，发动机一行中，A1＝7×6.5×7.5×8＝2730；A2＝6×6×8×8＝2304；A3＝7×7×7×7＝2401；A4＝8.5×9×9.5×8＝5814。

则B＝A1+A2+A3+A4＝13249。

则根据C

本实施例中对于权重系数的获得并非是直接按照指数分布，而是根据专家打分获得，因此使得本实施例的方案在车辆的应用过程中不存在局限性，从而使得对整机、系统、零部件的失效概率密度分布没有限制，通用性更强。

作为本发明一个具体的实施例，本实施例的步骤S400根据车辆的整车可靠度R(t)和各零部件的权重系数C

根据车辆的可靠度大于90％的整车可靠度R(t)和各零部件的权重系数C

本实施例中，将整车可靠度限定在90％及以上的数据，如此可以计算出整车可靠度在90％下的零部件的寿命t。在实际设计是可以根据该数据进行调整，从而保证零部件可靠度在90％及以上，保证车辆安全行驶的情况下满足用户期望的故障时间。

作为优选地方案本实施例的步骤S400根据车辆的整车可靠度R(t)和各零部件的权重系数C

根据车辆的可靠度为90％的整车可靠度R(t)和各零部件的权重系数C

具体地，本实施例的寿命t

作为本发明一个具体的实施例，本实施例还提供一种基于用户期望平均故障间隔时间的可靠性指标计算的控制系统，该控制系统可以包括存储器和处理器，存储器内存储有控制程序，控制程序被处理器执行时用于实现上面的基于用户期望平均故障间隔时间的可靠性指标计算方法。处理器可以是一个中央处理单元(central processing unit，简称CPU)，或者为数字处理单元等等。处理器通过通信接口收发数据。存储器用于存储处理器执行的程序。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何介质，也可以是多个存储器的组合。上述计算程序可以从计算机可读存储介质下载到相应计算/处理设备或者经由网络(例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到计算机或外部存储设备。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。