新能源汽车产品可靠性,你可知"多少"?——产品的寿命

导语:关于产品的可靠性,上次我们聊了"质量"与"可靠性"的区别和联系,今天我们聊聊另一块基础概念:"产品的寿命究竟要如何定义?"

关于可靠性这块,大致会按照如下逻辑进行归纳总结:

1. "质量"与"可靠性"

2 . 产品的寿命

3. 可靠性目标的确认

4. 置信水平与样本数

5. 加速模型

本文是对第2部分的介绍。

产品的寿命

01 "寿命"的定义

开始解读之前,先了解下几个"寿命"的概念:

设计寿命:对象在规定环境条件下的设计使用寿命,单位为年或小时,一般为10~15年。

运行寿命:对象每年的运行小时数X设计寿命的年数,单位为小时。

服役寿命:对象在开始出现失效之前的运行时间、启动次数、热循环次数或振动冲击次数。

最大条件:车辆启动时的最低温度,车辆运行时的最高温度、最大湿度、最大气压、最高海拔等,些条件定义在不损坏产品的情况下进行可靠性测试的环境限值。

02 为什么要定义"寿命"

那么"寿命"究竟在可靠性中的意义是什么呢?

理解产品的"寿命"概念,可以帮助我们解答 "要进行多少的测试,才能达到期望的可靠性水平" 的问题。"寿命"的表现形式可以是多方面的: 运行的时间或里程、非运行的时间、温度循环次数、振动谱 等。

03 产品寿命目标的定义

这里以某控制器为案例,其所搭载的客户整车应用信息如下:

● 整车环境温度: -40℃~80℃

● 整车环境湿度: 50%RH~90%RH

● 整车海拔高度: 0~5600m

● 里程寿命:15年30万公里

● 主要目标对象及用途:28~35岁上班族,假设每天往返,单程路程1小时

据此,我们可以计算获得产品的"寿命"目标:

→ 设计寿命:15年

→ 运行寿命:2*365*15=10950h

→ 温度循环次数:2*365*15=10950 cycle

→ 存储寿命:24*365*15-10950=120,450h

→ 平均温升:根据对象安装位置而定,电驱动系统一般选用60℃

→ 平均运行温度:23+60=83℃

→ 平均存储温度和湿度:取决于目标对象所在地气候: 干旱、沙漠、海岸、热带、北部、温带、北极等。对于北半球的亚热带,我们一般定义为23℃和65%RH。

以上,就是根据整车应用信息而定义的产品寿命需求。关于这块内容比较基础,但是又不得不特意提一下,因为这是后续所有环境试验定义的基础,在设计之初需要与客户再三沟通确认,非常重要。

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*小贴士:产品的寿命需求定义*

下一节,我们会对产品的

目标可靠性 进行定义,但在此之前,需要补充一些基本概念,帮助我们后续理解(#建议大家收藏#)

☛质量术语:

R/100 :应用现场中每100个产品所返回的百分比。

%/month, %/year :指每个月或每年报告的缺陷或退货的数量,代表一个周期内的失效率。

IPTV-Incidents Per Thousand Vehicle : 是客户认为可以接受的目标保证水平。以服役1年的ECU为例,其IPTV=1.0,则代表1年后产品的返修率为1/1000。

DPMO- Defects Per Million Opportunities : 即每百万次的缺陷数,这一术语通常用于表述在一次装配组件中具有很多工艺环节的过程(如PCBA元器件的焊接工艺)。

PPM-Parts Per Million : 指每百万单元下的缺陷水平, 1.0 IPTV=10000 PPM。

☛可靠性术语:

MTTF -Mean Time To Failure: 即 平均故障时间,当 50%的部件 处于正常工作状态时的平均时间, 用h表述 。也被称为平均寿命。可以看出,若 使用MTTF,则意味着失败率是 恒定的 。

失效率(λ) :表示为 每小时 的失效次数,通常表示为形式##.##*10e-#,λ=1/MTTF。

FITs- Failure In Time : 即每运行十亿个小时的失效次数。

FPMH- Failure Per Million Hours : 即每百万小时失效数,1个FPMH相当于1000个FITs。

R%- Reliability targe t : 即可靠性目标,在给定的置信水平(C%)下,设计寿命结束时的预期存活率。90%的可靠性目标意味着90%的单元或系统在设计寿命结束时仍可持续运行

C%- Confidence level : 即置信水平,基于有限样本容量的测试,进行可靠性预测时使用的统计学置信区间


新能源汽车产品可靠性,你可知


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