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基于浴盆曲线的整车耐久试验故障曲线

CHENWeibo;FANTao;YEXin;LIUWenbin;YUANYong

【摘要】为了更加有效地评价整车耐久路试质量,结合客户调查数据与浴盆曲线理

论,通过平均故障间隔时间公式和某阶段耐久试验故障历史数据,得到与浴盆曲线相

关的故障曲线;然后根据稳健统计学的盒须图理论,分别对特定试验时间区间段进行

数据处理,得到基于历史数据的参考曲线;最后将故障曲线和参考曲线相结合,总结出

基于浴盆曲线的整车耐久试验故障曲线的试验评价方法,并应用于整车耐久道路试

验,有效进行试验过程质量管控.

【期刊名称】《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》

【年(卷),期】2019(041)003

【总页数】5页(P312-315,344)

【关键词】整车耐久试验;浴盆曲线;盒须图;平均故障间隔时间;故障曲线

【作者】CHENWeibo;FANTao;YEXin;LIUWenbin;YUANYong

【作者单位】;;;;

【正文语种】中文

【中图分类】U467

整车耐久试验是一种模拟客户使用的整车级加速试验，是代表客户评价整车可靠性

的重要方法，同时也是考核和评价汽车质量的最终技术措施和手段，是整车设计认

证的最后一道关口[1-3]。整车的可靠性需要科学的评价指标来指导与评价耐久试

验的结果。目前关于整车耐久试验的评价方法有很多，比如通过概率和数理统计方

法将故障数据(如里程信息)作为随机变量进行分布函数拟合和优化，寻出最优的分

布函数[4]，这种方法可以较好地评估产品的可靠性水平。或基于某种模型，对耐

久试验的总故障数进行预测[5]，这种方法更多是关注累积统计，进而来评估项目

质量风险。但是实际应用中，故障数据有时是随机的，可能不服从某种分布或置信

度较低。而且如果只针对故障总数有要求，不对每段时刻的故障数设置指标，会提

高监控的风险性。

为此，笔者基于浴盆曲线理论，结合整车耐久试验模拟客户使用的前期质量和长期

可靠性，利用盒须图方法处理大量实际试验数据，针对试验里程建立一种新的整车

耐久试验故障分布指标和评价方法。

1浴盆曲线理论

整车质量中的前期质量，或者说客户对于新车的感知质量，越来越得到市场的重视，

是在客户驾驶或乘坐车辆的过程中，通过看、听、闻、触等主观感受，所获得的车

辆在外观、内装、便利空间、整车性能等方面的直接评价[6]。JD.Power公司针对

感知质量有很多调查方法，其中IQS(initialqualitysurvey)新车质量调查，是一

种比较重要的方法，其调查了客户在2～6个月的客户新车使用的抱怨度。2018

年JD.Power公司发布了主流车的IQS数据，如图1所示，PP100为每百辆车问

题数，分数越低，表明问题越少，质量越好。目前主流车企已经越来越重视新车质

量，基本都高于市场平均水平。

图12018年主流车IQS数据(JD.Power)

图2客户使用故障分布曲线

传统上，整车耐久道路试验更加注重中后期质量，考察各零件在长期载荷积累的情

况下是否能够不发生失效，但现在车辆的前期质量越来越被消费者看重。客户使用

故障分布曲线如图2所示，可知体现整车耐久试验的指标需要将车辆的客户前期

质量评价与长期可靠性结合起来，对耐久试验的全过程进行监控。其中，故障曲线

A表示初始性能或功能不满足客户期望；故障曲线B表示制造或安装问题；故障

曲线C表示设计不满足强度(环境/使用)要求；TOTAL表示总体故障问题。整车耐

久试验模拟了客户的整个生命周期的考核要求，对于故障曲线A、B、C都应该涵

盖，故障数总体应该呈现：在客户使用初期主要感知质量和制造安装问题，在使用

中后期主要关注耐久性的强度问题。这个故障发生的区域，总体曲线满足浴盆曲线

理论。

浴盆曲线如图3所示。故障随使用时间变化分为初始故障期、偶发故障期和耗损

故障期3个阶段[7]。对于整车耐久试验来说，在试验初期，由于各种制造安装问

题和客户感知质量问题，故障数开始较高，随后迅速降低；在试验中期，故障数因

为随机故障而进入稳定期；在试验后期，零件在载荷的累积下不断失效，整车故障

数不断升高。

图3浴盆曲线图

2耐久试验数据分析

为了得到历史故障数据的分布曲线，需要对试验故障数据的故障里程进行分析。由

于整车耐久试验过程中，车辆发生失效后是可修复的。对于可修复系统，由于在发

生故障后仍可继续使用，所以实际上人们最感兴趣的是无故障工作时间的平均值，

常用MTBF(