T-CSAE 174-2021 汽車產(chǎn)品可靠性增長開發(fā)指南

T/CSAE

174—2021 前言

................................................................................

II引言

...............................................................................

III1

..............................................................................

12

規(guī)范性引用文件

....................................................................

13

術(shù)語和定義

........................................................................

14

縮略語

............................................................................

45

..............................................................................

46

可靠性增長規(guī)劃

....................................................................

66.1

可靠性增長規(guī)劃概述

............................................................

66.2

維修數(shù)據(jù)分析

..................................................................

66.3

可靠性提升空間分析

............................................................

86.4

產(chǎn)品新內(nèi)容分析

................................................................

86.5

可靠性目標(biāo)設(shè)定

................................................................

86.6

預(yù)防性措施規(guī)劃

................................................................

96.7

可靠性增長試驗(yàn)規(guī)劃

...........................................................

107

預(yù)防性工程

.......................................................................

107.1 預(yù)防性工程的工作目的

.........................................................

107.2 預(yù)防性措施執(zhí)行與跟蹤

.........................................................

118

可靠性增長試驗(yàn)

...................................................................

118.1 可靠性增長試驗(yàn)?zāi)康?/p>

...........................................................

118.2 可靠性增長試驗(yàn)計(jì)劃

...........................................................

118.3 可靠性增長試驗(yàn)執(zhí)行與追蹤

.....................................................

119

持續(xù)改進(jìn)

.........................................................................

119.1 失效記錄與管理

...............................................................

119.2 故障閉環(huán)

.....................................................................

119.3 新產(chǎn)品上市后可靠性水平追蹤

...................................................

12附錄

A （資料性） 應(yīng)用示例

.........................................................

13T/CSAE

174—2021 本文件與其它質(zhì)量管理文件的關(guān)系參見圖1。汽車產(chǎn)品可靠性增長開發(fā)指南

圖1 本文件與其它文件的關(guān)系IIIT/CSAE

174—20211 范圍本文件規(guī)定了汽車產(chǎn)品可靠性增長開發(fā)的典型流程及各步驟要求。本文件適用于汽車產(chǎn)品的可靠性開發(fā)，適用于全新產(chǎn)品開發(fā)和已有產(chǎn)品升級(jí)開發(fā)。2 規(guī)范性引用文件文件。GB/T

7826—2012 系統(tǒng)可靠性分析技術(shù)失效模式和影響分析（FMEA）程序GB/T

7829—1987 故障樹分析程序GB/T

15174—2017 可靠性增長大綱GB/T

34986—2017 產(chǎn)品加速試驗(yàn)方法3 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1可靠性 產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。3.2可靠性增長

growth以產(chǎn)品的可靠性量度隨時(shí)間逐步提高為特征的一種過程。[來源：GB/T

15174—3.3可靠性增長流程

一種通用的流程，通過可靠性增長技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可靠性量度隨著時(shí)間逐步提高的一種流程。3.4平均失效間隔時(shí)間mean

time

failures產(chǎn)品或系統(tǒng)在兩相鄰失效間隔期內(nèi)正確工作的平均時(shí)間。T/CSAE

174—2021MTBFtimetime3.5B10

B10

lifeB10壽命是個(gè)產(chǎn)品的工作時(shí)間點(diǎn)。產(chǎn)品工作到這個(gè)時(shí)間點(diǎn)后，預(yù)期有10%的產(chǎn)品將會(huì)發(fā)生故障。3.6失效 failure產(chǎn)品完成要求功能的能力的中斷。“失效”意味著產(chǎn)品本來具有執(zhí)行要求的功能的能力但是后來喪失了。一旦系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有滿足規(guī)定性能要求[來源：GB/T

15174—3.7失效模式 failure

mode任何系統(tǒng)或零部件停止執(zhí)行其預(yù)期功能的工作的模式。[來源：GB/T

3.8失效模式及后果分析

mode

and

effects

analysis響的系統(tǒng)化方法。FMEAa)

評(píng)估產(chǎn)品/過程中的失效的潛在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；b)

分析失效的起因和影響；c)

記錄預(yù)防和探測(cè)措施；d)

針對(duì)降低風(fēng)險(xiǎn)的措施提出建議。制造商考慮的風(fēng)險(xiǎn)類型很多，包括技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)、時(shí)間風(fēng)險(xiǎn)和戰(zhàn)略風(fēng)險(xiǎn)。FMEA

[來源：GB/T

7826-2012]3.9故障 fault產(chǎn)品不能執(zhí)行規(guī)定功能的狀態(tài)。預(yù)防性維修或其它計(jì)劃性活動(dòng)或缺乏外部資源的情況除外。T/CSAE

174—2021[來源：GB/T

3.10故障樹分析 fault

tree

analysis效概率，并采取相應(yīng)的糾正措施，以提高系統(tǒng)可靠性的一種可靠性分析方法。[來源：GB/T

7829-1987]3.11預(yù)防性措施proactive

actions在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程中采取的降低產(chǎn)品失效可能的措施。3.12新內(nèi)容

contents產(chǎn)品開發(fā)中所有新更改的統(tǒng)稱。3.13可靠性試驗(yàn)

test為驗(yàn)證、評(píng)價(jià)與分析產(chǎn)品的可靠性而進(jìn)行的各種試驗(yàn)。3.14可靠性增長試驗(yàn)

test為提升產(chǎn)品可靠性而進(jìn)行的試驗(yàn)規(guī)劃、執(zhí)行與可靠性評(píng)估的可靠性試驗(yàn)（驗(yàn)證方法）。3.15可靠性目標(biāo)分配reliability

將系統(tǒng)可靠性目標(biāo)合理地分配給該系統(tǒng)的各個(gè)單元，確定系統(tǒng)各組成單元（總成、分總成、組件、零件）的可靠性目標(biāo)定量要求。3.16單位（機(jī)）失效數(shù)

per

unit產(chǎn)品上市后在一段時(shí)間內(nèi)平均到每臺(tái)車的失效數(shù)。T/CSAE

174—20213.17千臺(tái)失效數(shù) incidents

thousand

vehicles每千臺(tái)車的失效數(shù)量，即Incidents

Thousand

Vehicles。3.1812

incidents

per

thousand

vehicles

12

in

service12個(gè)月服役期內(nèi)的千臺(tái)失效數(shù)。12MIS3.19故障報(bào)告、分析與糾正措施系統(tǒng)

report

analysis

action

system一個(gè)跟蹤與解決產(chǎn)品開發(fā)或制造過程中問題的閉環(huán)系統(tǒng)。3.20基準(zhǔn)產(chǎn)品 baseline

對(duì)標(biāo)或參考產(chǎn)品。即在開發(fā)一個(gè)新產(chǎn)品的時(shí)候所選擇的對(duì)標(biāo)或者參考的產(chǎn)品。4 縮略語下列縮略語適用于本文件。RG：可靠性增長（

）RGP：可靠性增長流程（

Growth

）MTBF：平均故障間隔時(shí)間（Mean

Time

）FMEA：失效模式及后果分析（

Mode

Analysis）FTA：故障樹分析（Fault

Tree

Analysis）NC：新內(nèi)容（

）RGT：可靠性增長試驗(yàn)（

Test）IPTV：千臺(tái)失效數(shù)（Incidents

Thousand

Vehicles）12MIS：12個(gè)月服役期內(nèi)的千臺(tái)失效數(shù)(12

Months

Service)6MIS：6個(gè)月服役期內(nèi)的千臺(tái)失效數(shù)(6

Months

In

Service)FRACAS

Report

Analysis

System）ARINC：美國航空電子工程委員會(huì)（Aeronautical

Incorporated）AGREE：美國電子設(shè)備可靠性咨詢組（Advisory

on

of

Electronic

Equipment）CAE：計(jì)算機(jī)輔助工程（Computer

Aided

）5 概述T/CSAE

174—2021本標(biāo)準(zhǔn)描述的可靠性增長技術(shù)，應(yīng)用于汽車產(chǎn)品可靠性開發(fā)活動(dòng)，如圖2所示。可靠性增長流程貫穿于從最初的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)到最后的產(chǎn)品上市整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)周期。t 0 a 1352460 123RG

圖2可靠性增長概念圖可靠性增長試驗(yàn)。可靠性增長在開發(fā)過程中總體示意如圖3所示。圖3 可靠性增長在開發(fā)過程中總體示意圖T/CSAE

174—2021可靠性增長工作貫穿于產(chǎn)品研發(fā)流程中，表1詳細(xì)展示了可靠性增長流程三個(gè)階段的主要任務(wù)。表1產(chǎn)品開發(fā)流程與可靠性增長流程6 可靠性增長規(guī)劃6.1 可靠性增長規(guī)劃概述投資回報(bào)分析，確保獲得批準(zhǔn)和實(shí)施的可行性?？煽啃栽鲩L規(guī)劃主要分以下幾個(gè)步驟：a)

維修數(shù)據(jù)分析；b)

可靠性提升空間分析；c)

產(chǎn)品新內(nèi)容分析；d)

可靠性目標(biāo)設(shè)定；e)

預(yù)防性措施規(guī)劃；f)

可靠性增長試驗(yàn)規(guī)劃。6.2 維修數(shù)據(jù)分析6.2.1 維修數(shù)據(jù)分析工作的目的及要求T/CSAE

174—2021據(jù)。維修數(shù)據(jù)分析的目的是對(duì)基準(zhǔn)產(chǎn)品開展數(shù)據(jù)分析，為可靠性增長規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐。維修數(shù)據(jù)分析工作開展要求如下：a)

組織應(yīng)明確維修數(shù)據(jù)收集和分析的責(zé)任部門與人員職責(zé)等；b)

組織應(yīng)建立以產(chǎn)品可靠性為中心的數(shù)據(jù)庫并定期維護(hù)相關(guān)數(shù)據(jù)；c)

除了維修數(shù)據(jù)之外，維修數(shù)據(jù)分析還需要其它相關(guān)的數(shù)據(jù)如產(chǎn)品信息、生產(chǎn)信息等。6.2.2 維修數(shù)據(jù)分析工作的流程具體工作流程如下。a)

產(chǎn)品使用率分析產(chǎn)品使用率分析是基于維修數(shù)據(jù)中產(chǎn)品的使用情況，分析產(chǎn)品的平均使用率?？啃灾笜?biāo)（如MTBF等）及設(shè)定新產(chǎn)品可靠性目標(biāo)提供依據(jù)。b)

單臺(tái)失效數(shù)分析3個(gè)月、6個(gè)月與12數(shù)統(tǒng)計(jì)分析，是評(píng)定整機(jī)與系統(tǒng)可靠性的重要指標(biāo)。在汽車行業(yè)一般常用的指標(biāo)為IPTV12MIS等，這些指標(biāo)可以通過單臺(tái)失效數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。c)

單臺(tái)失效數(shù)與運(yùn)行時(shí)間關(guān)系早期失效期等）以及產(chǎn)品的MTBF分析，得到合理的整車級(jí)可靠性指標(biāo)。d)

單臺(tái)失效數(shù)趨勢(shì)分析效，產(chǎn)品制造與采購以及使用過程中是否存在異常等情況。e)

子系統(tǒng)/零部件單臺(tái)失效數(shù)分布按照子系統(tǒng)/零部件名稱逐級(jí)對(duì)失效數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，了解子系統(tǒng)與零部件的失效率占比，定位高件壽命數(shù)據(jù)分析等提供依據(jù)。f)

單臺(tái)維修費(fèi)用分析指標(biāo)。g)

單臺(tái)維修成本與運(yùn)行時(shí)間關(guān)系況。h)

單臺(tái)維修費(fèi)用趨勢(shì)分析否存在異常情況等。i)

子系統(tǒng)/零部件單臺(tái)維修成本分布按照子系統(tǒng)/零部件名稱逐級(jí)對(duì)單臺(tái)維修成本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，了解子系統(tǒng)與零部件的維修成本分布與占比，定位高維修成本的子系統(tǒng)/零部件。j)

壽命數(shù)據(jù)分析T/CSAE

174—2021用的指標(biāo)是B10壽命。在維修數(shù)據(jù)中，有大量的關(guān)于零部件失效壽命的數(shù)據(jù)，如第

點(diǎn)中提到的關(guān)于維修數(shù)據(jù)中失效比較高的零部件，可以通過該零部件各失效模式對(duì)應(yīng)的壽命，獲得該零部件的壽命分布，分析該零部件的壽命。壽命數(shù)6.3 可靠性提升空間分析效風(fēng)險(xiǎn)的程度，用提升百分比表示?？煽啃蕴嵘臻g分析工作的依據(jù)是沿用件的歷史失效情況，分析過程須確定失效模式、失效數(shù)量、失效占比、制定改進(jìn)措施并評(píng)估可靠性提升機(jī)會(huì)。6.4 產(chǎn)品新內(nèi)容分析6.4.1 產(chǎn)品新內(nèi)容分析的目的和要求品產(chǎn)生失效的主要潛在因素。劃的輸入。產(chǎn)品新內(nèi)容分析的工作開展要求如下：a)

程師、質(zhì)量工程師等須共同參與；b)

新內(nèi)容分析需要收集沿用件相關(guān)可靠性數(shù)據(jù)，以及定義新的子系統(tǒng)與零部件的歷史失效水平。6.4.2 產(chǎn)品新內(nèi)容分析的工作流程流程如下：a)

首先確定基準(zhǔn)產(chǎn)品，并分析基準(zhǔn)產(chǎn)品的可靠性水平；b)

可以基于行業(yè)的數(shù)據(jù)或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)）；c)

準(zhǔn)則；d)

系統(tǒng)或零部件歷史失效水平以及在新產(chǎn)品中的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。6.5可靠性目標(biāo)設(shè)定6.5.1 可靠性目標(biāo)設(shè)定的要求可靠性標(biāo)桿?？煽啃阅繕?biāo)設(shè)定工作開展的要求如下：T/CSAE

174—2021a)

平等，可靠性目標(biāo)設(shè)定的準(zhǔn)確性就越高；b)

可靠性目標(biāo)設(shè)定要平衡產(chǎn)品的開發(fā)成本、時(shí)間、性能等多個(gè)方面的因素；c)

設(shè)定的可靠性目標(biāo)需要在項(xiàng)目變更時(shí)重新評(píng)定。6.5.2 可靠性目標(biāo)設(shè)定輸入性目標(biāo)設(shè)定的主要輸入包括：a)

基準(zhǔn)產(chǎn)品的維修數(shù)據(jù)分析結(jié)果與相關(guān)可靠性水平（如單臺(tái)失效數(shù)、MTBF

b)

市場(chǎng)與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的可靠性水平；c)

管理層期望（或產(chǎn)品定位期望達(dá)到的）可靠性要求；d)

客戶需求。6.5.3 常用可靠性目標(biāo)設(shè)定方法包括以下方法：可以將這個(gè)目標(biāo)設(shè)定為基于原有可靠性水平基礎(chǔ)上提高

到

50%；模型的可靠性目標(biāo)設(shè)定，可以綜合考慮兩種需求對(duì)結(jié)果的影響。6.5.4 可靠性目標(biāo)分配ARINCAGREE與文獻(xiàn)選擇合適的分配方法。6.6預(yù)防性措施規(guī)劃6.6.1 預(yù)防性措施規(guī)劃目的高產(chǎn)品可靠性水平。常見的預(yù)防性措施包括但不限于以下幾種：a)

系統(tǒng)工程（如疲勞壽命仿真分析、

分析等）；b)

可靠性分析（如

FMEA、

等）；c)

可制造性設(shè)計(jì)，可裝配性設(shè)計(jì)；d)

健壯性設(shè)計(jì)；e)

降額設(shè)計(jì)；f)

可檢測(cè)性設(shè)計(jì)。6.6.2 預(yù)防性措施規(guī)劃工作流程具體流程如下：a)

對(duì)于每一項(xiàng)新內(nèi)容，選擇和確定預(yù)防性措施，評(píng)估其降低新內(nèi)容風(fēng)險(xiǎn)的程度等級(jí)；T/CSAE

174—2021b)

預(yù)防性措施計(jì)劃并落實(shí)到具體零部件負(fù)責(zé)人，定義措施開展的開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間等；c)

險(xiǎn)系數(shù)；d)

量化理論上可靠性目標(biāo)在執(zhí)行預(yù)防性措施后的增長情況。6.7 可靠性增長試驗(yàn)規(guī)劃6.7.1 可靠性增長試驗(yàn)規(guī)劃目的模型，設(shè)定合理的一組試驗(yàn)方案，包括試驗(yàn)輪數(shù)、樣機(jī)數(shù)量和試驗(yàn)時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)可靠性增長的目標(biāo)。長試驗(yàn)方案應(yīng)獲得管理層批準(zhǔn)，以獲得資源支持。6.7.2可靠性增長模型在可靠性增長試驗(yàn)中，必須根據(jù)可靠性增長試驗(yàn)特點(diǎn)，建立與可靠性增長試驗(yàn)相適應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，學(xué)模型稱為可靠性增長模型?？煽啃栽鲩L模型有很多，對(duì)大批量產(chǎn)品，推薦使用的是杜安（Duane型。Duane模型未涉及隨機(jī)現(xiàn)象，所以Duane模型是確定性模型，即工程模型，而不是數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型。大量的工程實(shí)踐表明，它有廣泛的適應(yīng)性，適用于許多電子和機(jī)電產(chǎn)品的可靠性增長。杜安模型如公式（1）所示：......................................

(1)式中：——累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間，T≥T0；——可靠性增長開始時(shí)間，T0＞0；——在T時(shí)刻的產(chǎn)品MTBF值；——在開始時(shí)刻T0的產(chǎn)品MTBF值（初始可靠水平）；——增長率或斜率，G＞0。實(shí)際操作過程中：a) 初始可靠性水平由新內(nèi)容分析的結(jié)果來確定；b)

增長率

G

由可靠性增長試驗(yàn)中解決可靠性故障的效率和能力來確定。運(yùn)用杜安（DuaneMTBF為目標(biāo)，以可靠性增長試驗(yàn)為手段，可以編制可靠性增長規(guī)劃。7預(yù)防性工程7.1 預(yù)防性工程的工作目的系統(tǒng)工程、可靠性設(shè)計(jì)等手段，預(yù)防發(fā)生那些可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品失效的設(shè)計(jì)和制造缺陷。7.2 預(yù)防性措施執(zhí)行與跟蹤10T/CSAE

174—2021度和有效性。需要定期對(duì)這些措施進(jìn)行檢查，并記錄其完成情況。必須在完成預(yù)防性設(shè)計(jì)工作后，評(píng)估其對(duì)新內(nèi)容風(fēng)險(xiǎn)的降低程度。8 可靠性增長試驗(yàn)8.1 可靠性增長試驗(yàn)?zāi)康募m正措施加以排除。采用與實(shí)際運(yùn)行工況類似的試驗(yàn)條件下進(jìn)行的試驗(yàn)。8.2 可靠性增長試驗(yàn)計(jì)劃性?？煽啃栽鲩L試驗(yàn)通常安排在產(chǎn)品設(shè)計(jì)基本完成之后和產(chǎn)品鑒定試驗(yàn)之前。在產(chǎn)品樣機(jī)生產(chǎn)出來以后，根據(jù)預(yù)防性措施執(zhí)行的效果，對(duì)產(chǎn)品的初始可靠性水平分析進(jìn)行更新。8.3 可靠性增長試驗(yàn)執(zhí)行與追蹤根據(jù)產(chǎn)品規(guī)劃階段開展的可靠性增長試驗(yàn)規(guī)劃，執(zhí)行可靠性增長試驗(yàn)。應(yīng)用可靠性增長模型，對(duì)每個(gè)階段的可靠性增長情況進(jìn)行有效的追蹤。根據(jù)試驗(yàn)進(jìn)行的情況和實(shí)際解決失效問題的效率，需要對(duì)試驗(yàn)時(shí)間，解決問題的效率等進(jìn)行調(diào)整，以使在增長試驗(yàn)結(jié)束后，能達(dá)到預(yù)期的可靠性增長