IPTV與可靠度相關性研究

張曉娜

(奇瑞汽車股份有限公司試驗和整車技術工程院，安徽蕪湖 241009)

IPTV與可靠度相關性研究

張曉娜

(奇瑞汽車股份有限公司試驗和整車技術工程院，安徽蕪湖 241009)

千車事件率(IPTV)是汽車行業中評價產品質量的一個重要指標，然而對于消費者來說產品可靠才是最重要的。重點介紹IPTV和可靠度之間的相關性，并通過具體事例驗證整車和零部件的使用可靠度和IPTV兩者強負相關。

千車事件率；可靠性；回歸分析

0 引言

主機廠經常運用汽車早期的千車故障率(Incident Per Thousand Vehicle，IPTV)來衡量和設定汽車產品早期的質量和可靠性目標。IPTV不但可以反映產品在市場服務3個月(MIS,Month in Service)、6個月(MIS)、9個月(MIS)、12個月(MIS)以千輛車為單位的失效率、產品的可靠性表現以及客戶滿意度，同時也反映了主機廠在設計、試驗、生產制造、供應商質量、物流管控和客戶服務等一系列可靠性工程應用與管理上的能力和水平，它與使用可靠性存在強負相關性，為新產品開發的可靠性目標設定與分解、達成與管理以及現有產品的可靠性改進提供參考和評估的依據。

1 理論基礎

1.1 IPTV

1.1.1 IPTV定義

千車故障率，指在某一售后期內每千輛產品車的故障率(質量索賠次數)。

1.1.2 IPTV應用范圍

從圖1可以看出：在產品壽命失效分布的浴盆曲線中，IPTV適用于產品早期的失效分析，主要用于發現產品的設計缺陷、工藝質量、來料缺陷等。

圖1 產品壽命期失效分布的浴盆曲線

1.2 可靠性

1.2.1 可靠性定義

根據GJB 451A的定義：可靠性指產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。它包括結構的安全性、適用性和耐久性，當以概率來度量時，稱可靠度，英文全稱：Reliability。

1.2.2 可靠性的分類

可靠性分為固有可靠性和使用可靠性。一般認為，產品可靠性可近似看作固有可靠性和使用可靠性之積。表1是固有可靠性和使用可靠性在產品不可靠中所占的比例和它們之間的密切關聯。

表1 產品不可靠的原因和比例

1.2.3 汽車可靠性

汽車可靠性，是指汽車在規定的使用條件下、在規定的時間或者規定的里程內完成規定功能和性能的概率。

1.3 回歸分析

回歸分析預測法，是在分析自變量和因變量之間相關關系的基礎上，建立變量之間的回歸方程，并將回歸方程作為預測模型，根據自變量在預測期的變化來預測因變量的變化。

1.3.1 使用范圍

找到影響預測對象的主要因素，并且能夠取得其數量資料，就可以采用回歸分析預測法進行預測。

1.3.2 分析步驟

使用回歸分析法建立模型完成分析需要5個步驟：

(1)根據預測目標，確定自變量和因變量

明確預測的具體目標，也就確定了因變量。如預測具體目標是改善后的可靠度，那么可靠度Y就是因變量。通過售后數據和查閱資料，尋找與預測目標相關的影響因素，即自變量，并從中選出主要的影響因素。

(2)進行相關分析

一般要求出相關關系，以相關系數的大小來判斷自變量和因變量的相關程度。

(3)建立回歸預測模型

依據自變量和因變量的歷史統計資料進行計算，在此基礎上建立回歸分析方程，即回歸分析預測模型。

(4)檢驗回歸預測模型，計算預測誤差

只有通過各種檢驗且預測誤差較小，才能將回歸方程作為預測模型進行預測。

(5)計算并確定預測值

利用回歸預測模型計算預測值，并對預測值進行綜合分析，確定預測值。

2 應用范圍和條件

2.1 范圍

研究的應用范圍僅限于IPTV和使用可靠度二者之間的相關性分析，分析的數據可應用于兩個方面：(1)新項目(同平臺車型、年型車、換動車、升級車、改款車)質量目標體系中的IPTV值和固有可靠度的設定與分解；(2)在產品的可靠性提升與IPTV值的降低。

2.2 條件

IPTV值與服務周期(月份)和行駛里程相關，故在應用分析前先要完成下列各項活動：(1)求出保修車輛的行駛里程分布；(2)建立行駛里程和服務周期的關系；(3)在銷售車輛里程僅有保修里程記錄的情況下，利用Monte Carlo 模擬方法確定未發生事件車輛的刪失里程。

3 方法介紹

對應IPTV的分類，研究IPTV和可靠度之間的相關性的方法也分為兩種：Weibull++方法和復發性事件分析方法。

3.1 Weibull++方法

按照整車失效數計(整車發生的首次事件)時使用Weibull++方法。Weibull分析即為壽命數據分析，可對產品可靠性進行定量評估，給可靠性設計和可靠性驗證提供基礎，為可靠性管理提供決策依據。

3.2 復發性事件分析方法 (Recurrent Event Data Analysis，RDA)

按零部件失效數計(含整車發生多次事件)時使用復發性事件分析方法，適用于可修復系統重復發生的失效事件。

4 研究案例

4.1 數據收集

4.1.1 確定分析對象

此案例分析對象為：2014年2月份某車型銷售車輛、使用時間為12個月。

4.1.2 收集車輛銷售和售后索賠信息

此案例收集信息包含：(1)2012年1月份至2014年4月份銷售的某車型24個月首次事件數據；(2)2012年1月份至2014年4月份銷售的某車型售后索賠數據；(3)2012年1月份至2014年4月份銷售的某車型按索賠零件和整車計的IPTV值。

4.2 數據處理

4.2.1 事件數和IPTV值計算

主要用于計算按整車失效車輛服務3MIS、6MIS、9MIS以及12MIS的可靠度。2014年2月銷售的859量車中，整車刪失數(按索賠整車計)和IPTV值計算結果如表2所示，零部件事件數(按索賠零部件計(含一車多次事件/索賠))和IPTV值計算結果如表3所示。

表2 整車刪失數和IPTV值計算結果

備注：車輛未發生事件數=本月銷售車輛總數-車輛發生事件數。

表3 零部件事件數和IPTV值計算結果

4.2.2 失效數據整理

失效數據整理，如表4和表5所示，用于下一步刪失數據的計算。

表4 整車事件數據明細-整車發生首次事件服務里程

表5 零部件事件數據明細(含一車多次事件/索賠)

4.2.3 刪失數據整理

刪失數據的處理主要是計算未發生事件車輛(即刪失車輛)的刪失里程，但是如何獲取呢？首先要確定未發生事件車輛的行駛里程分布，如表6所示。

表6 未發生事件車輛(刪失車輛)行駛里程分布

備注：3MIS刪失車輛數為768輛、6MIS刪失車輛數為660輛、9MIS刪失車輛數587輛、12MIS刪失車輛數為518輛。

確定了未發生事件車輛的行駛里程分布情況后，然后利用Monte Carlo 模擬方法確定未發生事件車輛的刪失里程，如表7和表8所示。

表7 按整車計的刪失里程

表8 按零部件計的刪失里程

4.3 可靠度計算

根據前述的刪失里程結果，計算車輛各階段的可靠度，如表9和表10所示。

表9 按照整車事件的行駛里程和刪

表10 按照零部件事件的行駛里程和刪

4.4 IPTV和使用可靠度關系分析

進行IPTV和可靠度的分析，首先使用Mintab建立歸回模型，分為如下4個步驟：第1步，將車輛服務3MIS、6MIS、9MIS和12MIS的IPTV值和12 MIS的可靠度R輸入表格；第2步，選擇合適的回歸模型(擬合回歸模型)；第3步，選擇響應量和預測變量；第4步，進行回歸設置，完成回歸模型的建立。

根據上述步驟，可以求得整車IPTV的值a、零部件IPTV的值b和可靠度R的回歸方程以及擬合曲線，分別如圖2和圖3所示。

圖2 整車IPTV值a和可靠度R的擬合曲線圖

圖3 零部件IPTV值b和可靠度R的擬合曲線圖

由圖2和圖3可知：可靠度R和IPTV值擬合度不小于95%，強負相關。

通過以上研究案例可以得出：整車和零部件的使用可靠度和IPTV兩者強負相關。

5 結論驗證

為了證實研究案例結論的有效性，作者又進一步對A車型2012年、2013年和2014年3年的數據進行計算和研究。

根據表11的數據建立1～12MIS的整車IPTV、零部件IPTV與可靠度的回歸曲線，分別如圖4和圖5所示。

從圖4和圖5可以看出：曲線擬合度不小于0.97，兩者存在強負相關，進一步驗證案例結論的有效性。

表11 A車型2012—2014年1～12MIS IPTV和可靠度數據

圖4 整車IPTV和可靠度線性回歸曲線

圖5 零部件IPTV和可靠度線性回歸曲線

【1】可靠性理論分析[OL].https://wenku.baidu.com/view/8fbd1d6b1eb91a37f0115c03.html.

【2】王霄鋒.汽車可靠性工程基礎[M].北京:清華大學出版社,2007.

【3】洪楠.Minitab統計分析教程[M].北京:電子工業出版社,2007.

Correlation Research of IPTV and Reliability

ZHANG Xiaona

(Vehicle Engineering center,Chery Automobile Co., Ltd.,Wuhu Anhui 241009,China)

Incident per thousand vehicle(IPTV)is an important criterion for evaluating products quality in automotive industry. However, for consumers, products reliability is the most important. The correlation between IPTV and reliability was focused on. Through specific examples, it is proved that there is strong negative correlation between use reliabilities of the whole vehicle & parts and IPTV.

Incident per thousand vehicle(IPTV);Reliability；Regression analysis

2017-02-20

張曉娜,女，本科，從事汽車電子電器性能開發驗證及可靠性方面的工作。E-mail:zhangxiaona@mychery.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2017.05.012

U461.7

A

1674-1986(2017)05-055-05