汽车产品可靠性开发

王立星 杨希志 赵召勇 李寅

摘要：可靠性具有质量属性，是汽车产品的门槛指标，关系到企业的声誉。同时，可靠性开发涉及汽车产品研发、生产、售后诸多方面，是一项综合性极广的工作。这就需要可靠性开发人员不仅需要强的产品研发能力，还需要有项目的运营能力，广阔的知识面以及沟通协调能力，是一个综合能力强的多面手。本文从可靠性概念出发，说明可靠性开发的工作内容、流程及开发的基本原则。

关键词：汽车，可靠性，产品开发，流程

1 引言

汽车质量是汽车产品满足顾客的能力，是消费者购买汽车过程中所关注的重要部分，而汽车可靠性是用户最为关心的质量问题之一，也是汽车市场竞争、企业信誉好坏的关键因素之一，因此提高和改善汽车可靠性是必要的，也是必须的[1]。

汽车可靠性是指汽车产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，是汽车质量的重要部分，是决定汽车效能和寿命周期费用的重要因素，贯穿了汽车产品调研、设计、实验、制造、售后等各个环节[2]。耐久性是指产品在规定的使用、储存与维修条件下，达到极限状态之前，完成规定功能的能力，它是寿命的度量。在汽车产品开发过程中，好的耐久与可靠性能是高质量的必要条件，但不是充分条件。本文从可靠性概念出发，阐述可靠性开发内容;从产品全生命周期的角度，描述可靠性开发历程，并介绍了可靠性开发原则，为可靠性开发提供了基本工作思路。

2 可靠性开发内容

可靠性是一种完成规定功能的能力，规定的功能就是可靠性应保证的内容。此内容可以是：强度、疲劳、防腐蚀能力、抗老化能力、密封性、耐热性、电磁兼容、软件可靠性等。

以往汽车产品，可靠性开发内容主要集中在机械类零部件或产品，但随着新能源、智能化汽车的逐步增多，电子电器类零部件及软件类问题比重逐步增多。故可靠性开发内容，可分为机械结构类、电子电器类和软件类三大块。以上主要是针对产品研发中的可靠性开发而论。若以产品开发流程来看，可靠性开发又涉及调研阶段、工程开发及验证阶段以及上市销售三大阶段，不同阶段，可靠性开发的内容不同。

3 可靠性开发流程

产品开发需结合市场需求，承接了市场需求的产品才具备开发的价值;产品开发出来后，需紧密结合市场销售及用户的反馈，来验证产品并及时做出调整。可靠性开发即分为市场战略阶段、产品开发阶段及上市阶段。

3.1.1 可靠性开发三大阶段

市场战略阶段的主要工作是消费者市场趋势、市场竞争趋势、新设计/新技术趋势的研究;产品研发阶段主要工作是产品定义、工程设计、试验验证与优化以及投产准备;车辆上市后需跟进售后问题反馈，分析MIS、IPTV数值，同时考虑大客户车队的数据采集合作工作。针对具体的产品开发阶段，不同车企的流程名称、阀点设置有所差异，但总体都是一致的，产品开发基本都是分为上述的四大模块。每个模块可以继续向下分解成数个阀点，每个阀点内又围绕着项目交付物进行开展工作，针对每个交付物又可以再向下分解工作，而后再整合起来，这就是汽车产品开发V字模型。

3.1.2 产品开发中的可靠性开发

可靠性设计方法，在众多文献资料中均有提到，可以通过FMEA、FTA、GO法等进行[3]。本文所选的是工作方式是FMEA，而对于问题的分析可以通过FTA、8D、7钻、鱼骨图等模型进行。

可靠性开发一级工作流可以分解为：可靠性定义与策划、可靠性设计、验证与优化以及投产可靠性。可靠性定义与策划的工作内容可以分为：团队建立、历史问题分析、QFD、VOC解读、市场竞争策略定义、竞争力分析、VTS及SSTS制定等;可靠性设计需要将可靠性定义与策划过程中设定的相关边界与要求落实，具体工作流是问题分析、功能分析、边界分析、参数分析、交互分析、试验设计、稳健性设计。

可靠性试验包含虚拟试验和实物试验，实物试验可以分为零部件试验、系统试验和整车试验。相关试验及资源的需求应至少满足VTS及SSTS的验证需求，对于零部件工程师，需同步分解SSTS至CTS，并制定DV试验计划。

针对试验设计的需求，对于不同车型，即便是用同一种零部件，这个零部件所处的生存环境有很大概率是发生了变化。这就需要进行边界分析、交互分析，以此来进行有针对性的试验验证。

4 可靠性开发基本原则

可靠性開发原则有如下几点：

（1）资源选取：包含供应商能力、外包公司设计能力、试验资源的验证能力，以及研发团队的能力。

（2）简化设计：提升产品平台间的通用化，减少新开发件。选用市场成熟件进行适应性修改。减少非必要功能，提升零部件的集成度。零部件的结构设计也要化繁为简。

（3）环境适应性：防潮、防水、防腐蚀、赖振动、抗冲击，环境热害应重点把控。

（4）电子电器：电子电器是集机械结构、电路及其元器件以及软件控制的集合体，在满足常规机械结构的强度、疲劳、耐环境等要求的情况下，还需考虑EMC防护，关键电器件或安全件，还要考虑冗余设计、降额设计等。

（5）可维修性：如何能够快速处理问题或故障，主要包含：维修便利性（人机工程、标准化、模块化、互换性）、故障检测设计、后勤保障能力。

5 总结

在消费者满意度卡诺模型中，可靠是典型的“基本需求”，达不到顾客满意度，对产品的品牌会有极大的负面影响。同时《中国制造2025》也提出了对产品可靠性的期望。不管是客户的需求还是国家的期望，做产品都必须以高可靠性为准绳。通过系统的产品开发流程，结合已上市产品问题反馈，以一个闭环的产品开发、验证、反馈的全流程产品开发形态。

参考文献

[1]徐霖，陈诚，任浩源.汽车零部件产品可靠性试验的研究——基于开发和优化工业机器人操作程序[J].质量与标准化，2018（11）：54-56.

[2]李鹏.浅析汽车产品可靠性工程及其构建[J].价值工程，2010，29（21）：219.

[3]王金宁.汽车企业产品开发过程质量控制探讨[J].汽车科技，2001（02）：30-33.