汽车质量、可靠性与耐久性的关系

汽车质量、可靠性与耐久性的关系

“质量（Quality）广义来说，质量是包含可靠性的内容，我们

这里指的是狭义的定义。（注：以下定义参考的是美国某权威机构

对质量与可靠性的定义）。Quality is conf”

质量（Quality）：广义来说，质量是包含可靠性的内容，我们这里指的是狭义的定义。（注：以下定义参考的是美国某权威机构

对质量与可靠性的定义）。Quality is conformance to customer expectations，翻译过来就是：质量是满足客户期望的能力。这个

从字面上可能不太好理解，下面我详细解释一下。大家知道，对于

任何一个产品的开发，复杂如一辆汽车，简单如一个小杯子，我们

都需要去了解客户的需求或者期望。而客户的需求很多时候是非常

主观的，比如客户往往会提出“我需要一个很酷的汽车”，或“我

需要一个耐热的杯子”等等。但是这些主观的需求，在产品开发过

程中很难衡量或测量，这就导致在产品开发过程中我们很难对其进

行验证，最终也无法判断我们的产品是否能够满足客户的期望。比

较常见的方法是通过QFD（Quality Function Deployment）的方法

与流程将客户的主观需求或期望转换到产品可以衡量的指标（一般

叫做产品的关键特性），然后在产品开发过程中，我们去设计产品，满足这些可以衡量的指标，从而间接地去满足客户的需求（注：QFD 不是本文的重点，此处不展开，网上有大量文献读者可自行查阅）。

如何判断最终的产品满足了客户的期望呢？一般我们会按照APQP或者ISO的标准来控制产品开发与制造过程，最终实现对客户

期望的控制。这个就是传统质量做的事情，即我们常说的质量管理

与过程控制，属于质量的范畴。理论上来说，最终出厂的产品质量

都是合格的，否则产品是不能上市的。所以质量是关注产品出厂之

前与出厂那一刻所有过程控制的活动（t≤0, t指的是产品开发时

间节点，t=0指的是产品上市的那一刻）。

可靠性（Reliability）：Reliability is quality over time 这个定义很恰当，意思是可靠性是质量随着时间的变化，或者说可

靠性是质量加了一个时间轴。

通过质量过程控制（TS16949或ISO9001），满足了客户的期望，制造过程也稳定了，产品可以上市了。但是这个不代表你产品在存

储与使用过程中没有问题，从产品投入市场之后（t>0），甚至在交

付到客户手里之前，可能就会有失效（比如汽车在运输以及4S店存

储时间长了，可能有一些零部件会出现问题）。在产品使用过程中，产品的功能或质量有一个逐步退化的过程，从而会带来产品的失效。

如何降低与控制在使用过程中产品失效问题，就是可靠性关注

的内容。所以，可靠性是关注产品上市后（t>0）的失效问题。

下表从几个不同方面描述了质量(Quality)与可靠性(Reliability)的区别。

耐久性（Durability）：耐久性实际上很多企业都在做这方面的工作，如整车耐久性测试，或者疲劳寿命分析等。国内企业很多人

提起可靠性，以为就是疲劳分析，这个是很片面的理解或者说概念

上就是错误的，因为疲劳分析只能分析理想状态下（某种设计状态下）理论的寿命预测，但是实际上每个零件的制造误差与变化以及

使用过程中环境条件的不同，会导致同一批产品每个零部件的使用

寿命的不同，如何评价一定臵信度下的零部件寿命，才是真正耐久

性需要关注的问题。当然疲劳分析也是提高耐久性的一个不可或缺

的手段。

广义上来说，耐久性是含在可靠性的范畴的，但是从定义与指

标以及工作方法上都是不同的。在讲耐久性之前，我们先来看一下

如下图所示的典型浴盆曲线。浴盆曲线是了解可靠性工程最基本的

曲线，本文简单介绍。

典型大批量产品浴盆曲线

上图横轴是产品上市后的运行时间（广义时间，也可以是里程，如整车运行里程），竖轴是产品故障率或叫失效率。对于大批量产

品如汽车等，在投放市场后，到产品报废的整个寿命期内，失效率

随着运行里程的变化基本上符合如上图所示的那条实线曲线，因为形状像浴盆，在可靠性工程领域一般称之为浴盆曲线（Bathtub curve）。

拿这个曲线来讲可靠性与耐久性就比较好理解。上面讲的可靠性，从指标上来说，实际上是关注的是竖轴，即失效率。耐久性关注的是横轴，即运行时间或里程，对于产品来说，实际上就是能够运行的时间或里程，即我们常说的寿命或耐久性的定义。

对于可靠性工程而言，一般我们既需要关注产品的失效率（即可靠性问题），也要关注产品的寿命问题（耐久性问题）。

这里还有一个概念要说明一下，就是可维修系统与不可维修系统。对于复杂的系统或者产品，如汽车、飞机或发动机等，在报废之前或者大修之前认为是可以维修的。到了上图所示的最右边的那个虚线点，即一般我们说的寿命点，就认为不可维修了，因为再使用下去，失效率激增，维修成本很高，不存在维修的价值了，到了这个点，产品基本上就报废了或者要大修。而对于单个零件或者某些小的系统单元，如果在使用过程中出现问题不维修，都是替换，我们就认为是不可修系统。不可修系统只讲寿命问题，这个概念需要清楚

衡量指标与控制方法/流程-质量（Quality）的衡量指标与控制方法，按照上面的传统质量的定义，不是一个单一指标能够用来衡量产品质量的。按照APQP的流程来说，质量的控制与产品开发是同步的，从早期的客户需求管理、到产品目标的定义、设计过程质量控制、制造过程质量控制、再到生产过程问题闭环、售后问题的问题闭环等等，在各个阶段都有相应的要求与过程控制的方法。

下图是质量控制的典型流程与活动。