可靠性论文

可靠性理论简介及其在客车设计方面的应用可靠性理论及应用是以产品的寿命特征作为主要研究对象的一门新兴的边缘性学科，它涉及到基础科学、技术科学和管理科学的许多领域，其推广和应用已给企业和社会带来了巨大的经济效益。

产品的可靠性已成为衡量产品质量的重要指标之一。

近年来，世界各发达国家已把可靠性技术和全面质量管理紧密地结合起来，有力地提高了产品可靠性水平。

本文首先简单介绍可靠性理论的历史和发展以及现状，再结合我国客车设计生产方面介绍可靠性理论的具体应用。

一.可靠性的发展概况
可靠性工程的诞生可以追溯到20世纪40年代，即第二次世界大战期间。

当时，由于战争的需要，迫切要求对飞机、火箭及电子设备的可靠性进行研究。

最早提出可靠性理论的是德国的科学技术人员，德国在V—1火箭的研制中，提出了火箭系统的可靠性等于所有元器件可靠度乘积的理论，即把小样本问题转化为大样本问题进行研究。

到了20世纪50年代初期，美国为了发展军事的需要，投入了大量的人力、物力对可靠性进行研究。

美国先后成立了“电子设备可靠性专门委员会”、“电子设备可靠性顾问委员会”(AGUE)等研究可靠性问题的专门机构o 1957年6月4日，美国的“电子设备可靠性顾问委员会”发布了《军用电子设备可靠性报告》。

这就是著名的“AGUE”报告。

这一报告提出了可靠性是可建立的可分配的及可验证的，从而为可靠性学科的发展提出了初步框架。

“AGUE"报告是美国可靠性工程学发展的奠基性文件。

20世纪50年代，前苏联为了保证人造地球卫星发射与飞行的可靠性，开始了可靠性的研究工作。

同时，为了解决作战对导弹可靠性的要求，一些国家也先后开展了对可靠性的研究与应用。

1961年，原苏联发射第一艘有人驾驶的宇宙飞船时，宇航员对宇宙飞船安全飞行和安全返回地面的可靠性提出了0.999的概率的要求，可靠性研究人员把宇宙飞船系统的可靠性转化为各元器件的可靠性进行研究，取得了成功，满足了宇航员对宇宙飞船系统提出的可靠性要求。

20世纪60年代是美国航空航天事业迅速发展的时期。

美国“国家航空航天管理局”(NASA)和美国国防部接受并发展了20世纪50年代由“AGUE”发展起来的可靠性设计及实验方案。

与此同时，计算机硬件也从晶体管到集成电路，并朝着超大规模集成(VLSI)方向发展，计算机的进步主要源于硬件的进步，那时软件的重要性还不显著。

20世纪70年代，各种各样的电子设备或系统广泛应用于各科学技术领域、工业生产部门以及人们的日常生活中。

电子设备的可靠性直接影响着生产的效率、系统、设备以及人们的生命安全，对可靠性问题的研究显得日益重要。

20世纪70年代由于我国国家重点工程的需要(元器件的可靠性问题)，以及消费者的强烈要求(电视机的质量问题)，对各行各业开展可靠性的研究起到了巨大的推动作用。

从1973年起，原国防科工委和原四机部为了解决国家重点工程元器件的可靠性问题，多次召开有关提高可靠性的工作会议于1978年提出《电子产品可靠性“七专”质量控制与反馈科学实验》计划，并组织实施。

经过10年努力，使军用元器件可靠性提高了两个数量级，保证了运载火箭、通信卫星的连续发射成功和海底通信电缆的长期正常运行。

20世纪80年代，可靠性研究继续朝广度和深度发展，中心内容是实现可靠性保证。

1985年，美国军方提出在2000年实现“可靠性加倍，维修时间减半”这一新的目标，并已开始实施。

20世纪80年代初，我国掀起了电子行业可靠性工程和管理的第一个高潮。

20世纪90年代初，原机械电子工业部提出了“以科技为先导，以质量为主线”，沿着管起来一控制好一上水平的发展模式开展可靠性工作，兴起了我国第二次可靠性工作的高潮，取得了较大的成绩。

进入20世纪90年代后，由于软件可靠性问题的重要性更加突出和软件可靠性工程实践范畴的不断拓展，软件可靠性逐渐成为软件开发者需要考虑的重要因素，软件可靠性工程在软件工程领域逐渐取得相对独立的地位，并成为一个生机勃勃的分支。

我国可靠性工程虽发展快，但应该看到，目前与发达国家相比，还有很大差距。

为尽快改变我国可靠性工作落后的局面，各级领导和各类人员应尽快从认识上转变观念，树立当代质量观，“以质量求生存，求发展”。

把产品性能和可靠性同等看待，这是推动可靠性发展的关键。

与此同时，要有效的推动可靠性工程，应将可靠性理论研究成果和可靠性工程技术应用于可靠性工程实践中，把对产品的可靠性要求纳入产品指标体系，并要有相应的考核要求和办法。

二 .可靠性的重要意义
对于产品来说，可靠性问题和人身安全、经济效益密切相关。

因此，研究产品的可靠性问题，显得十分重要，非常迫切。

提高产品的可靠性有以下几方面的重要意义。

(1).提高产品的可靠性，可以防止故障和事故的发生，尤其是避免灾难性的事故发生，从而保证人民生命财产安全。

(2).提高产品的可靠性，能使产品总的费用降低。

(3).提高产品的可靠性，可以减少停机时间，提高产品可用率。

(4).对于企业来讲，提高产品的可靠性，可以改善企业信誉，增强竞争力，扩大产品销路，从而提高经济效益。

(5).提高产品的可靠性，可以减少产品责任赔偿案件的发生，以及其他处理产品事故费用的支出，避免不必要的经济损失。

三．可靠性理论在客车设计生产方面的应用
客车是一个非常复杂的系统,由上万个零部件组成,其运行工况、使用条件、承载负荷也变化多端,
这就使得客车的可靠性问题成为一个非常突出的、复杂的问题,也使得可靠性问题成为客车产品的老大难问题。

为了较好地解决这个问题,一方面要加强新产品的可靠性试验工作,更重要的是要根据可靠性理论及技术、根据所积累的可靠性设计、制造经验和试验数据来对客车的各个系统分析进行可靠性研究,从而对新产品各个系统的可靠性设计、制造提供指导作用,将有关可靠性问题消灭在设计阶段,提高整车的设计可靠性,提高产品质量,节约费用,缩短产品开发周期。

汽车工业发达国家,非常重视可靠性理论及技术的应用工作。

他们宏观上研究了客车的可靠性分配方法及原则,微观上研究了齿轮传动变速箱主要零件的可靠度、分配系数以及变速箱总成的可靠度及其最优解;定量研究了客车空气弹簧悬架系统主要元件的功能重要性、经验可靠性等级、修理接近性、修理可能性、元件价值,并应用系统可靠性的串、并联方块图,研究了系统的可靠度与客车行驶车速的关系;应用混合环境的可靠性试验方法CERT研究了客车电气附件的可靠性。

通过精细的试验程序、合理增加实现加速的因素(包括温度、振动、电负荷等)建立了试验室快速试验与室外实际寿命之间的关系。

除此之外,他们还对发动机、离合器、前后桥等都进行过专门的可靠性研究。

我国客车行业在这方面的应用主要是定性分析和少量定量分析,对客车制动操纵系统、离合器操纵系统、转向系统等的可靠性进行过初步研究。

试验研究方面,除了新车可靠性试验外,几乎未对某一总成或零部件进行过专门的可靠性试验。

虽然客车可靠性直接依赖于底盘的可靠性,但对大多数客车厂家来说,底盘是外购件,绝大部分自制件都在车身上,而客车骨架又是最重要的、最大的自制件。

要想客车有高的可靠性,除了选用高可靠性的底盘及车身附件外,车身自制件的可靠性也非常重要,而这一部分的可靠性控制权恰恰掌握在客车厂家自己手里。

因此,这里重点讨论一下客车骨架可靠性研究的重要性及迫切性。

1.客车骨架可靠性现状
客车骨架是客车中的重要总成,是车身的基础, 它不仅起着固定车身内外护板、车身附件的作用,还起着承载、保护乘客生存空间的安全作用。

虽然客车行业经过30多年的发展,通过采取应力测量和有限元计算分析等措施,客车骨架结构的刚度、强度及其合理性都有所提高,对提高客车的可靠性和寿命起到了一定的促进作用,但效果还不理想。

在公路上,可以时不时地发现成色还比较新的客车的骨架的某些部位(如门角、窗角等)出现早期开裂;从有关客车大修厂统计的资料看,客车大修是以车身作为主要送修标志,车身的大修工时占整车的60%以上,其中又以车身骨架为主。

车身骨架主要是出现断裂、变形、锈蚀等早期失效形式。

可见客车骨架的可靠性并不乐观,也在很大程度上影响了整车的可靠性。

2. 开展客车骨架可靠性研究的重要性及迫切性
要提高客车骨架的可靠性,就要系统地、综合地从理论上及试验方面来研究其可靠性,弄清影响可靠性的关键、重要构件及其影响因素。

因为客车的运行环境十分恶劣,引起骨架损伤的原因十分复杂,除了结构的合理性及构件本身的刚度、强度外,还有钢材质量、焊接质量、防锈防蚀质量等因素。

在
同等条件下,乘客愿意挑选可靠性高的客车乘坐;对客运企业,在同样、甚至稍高价格的水平上,宁愿购买同类车型中可靠性高的产品,以吸引乘客并减少停驶和维修损失,提高运输经济效益。

可以说,客车的可靠性决定了它的生命力,也决定了客车企业的存亡兴衰,广大客车企业都迫切希望能尽快提高其客车产品的可靠性,从而提高其社会经济效益。

客车骨架的可靠性严重影响到整车的可靠性。

通过对客车骨架可靠性的研究,可以弄清其主要影响因素及各影响因素的影响程度,特别是可以弄清骨架刚度、强度与骨架可靠性之间的数量关系,为高可靠性的骨架结构的设计和制造提供技术指导,同时也为客车整车的可靠性研究积累有关数据和资料。

我国仅交通系统就有40多家客车企业,再加上其他系统的,至少也有100家以上。

以目前情况来看,有骨架的大、中、轻型客车年产销量在4万辆左右,每年的客车新产品开发在200种以上。

由此可见,开展客车骨架可靠性的研究势在必行,刻不容缓,对我国广大客车企业和整个客车行业来说,具有非常重要的现实意义和历史意义。

四．总结
应用可靠性理论及技术,能够设计、制造出可靠性高、寿命长、维修性好而自重又轻的汽车客车产品,对提高企业的声誉、市场竞争能力和社会经济效益起着举足轻重的作用。

但汽车客车产品的可靠性研究是一项长期的、复杂的、艰苦的工作。

它不仅需要数学理论分析,更需要加速试验分析;不仅需要科研部门、设计生产部门重视,更需要运输企业和维修厂家的紧密配合。

我们只有静下心来,踏踏实实地走科研与生产相结合的道路,才能避免纸上谈兵,才能研究出实用的、行之有效的可靠性工程方法,为提高企业的产品可靠性质量、社会经济效益提供技术支持。