當(dāng)前中國汽車產(chǎn)業(yè)正處于“高速發(fā)展”向“高質(zhì)量發(fā)展”的轉(zhuǎn)型階段，高質(zhì)量發(fā)展離不開高質(zhì)量的產(chǎn)品，可靠性作為檢測汽車產(chǎn)品的核心要素，對汽車產(chǎn)品實(shí)施口碑發(fā)揮著重要作用。如何為智能電動(dòng)車及其關(guān)鍵零部件提出一套科學(xué)合理的可靠性測試評價(jià)體系，已成為汽車行業(yè)亟待解決的共性技術(shù)問題。

“2023年車輛可靠性及耐久測試技術(shù)論壇”上，李旭東 博士就《基于大數(shù)據(jù)挖掘構(gòu)建用戶關(guān)聯(lián)的車輛可靠性測評體系》進(jìn)行了主題報(bào)告。分享了在大數(shù)據(jù)和智能網(wǎng)聯(lián)車輛的背景下，利用數(shù)據(jù)資源來構(gòu)建用戶關(guān)聯(lián)的車輛可靠性測評體系評價(jià)車輛可靠性的方法。

報(bào)告分為以下2個(gè)部分：

1、用戶關(guān)聯(lián)是合理開展可靠性試驗(yàn)測評的關(guān)鍵所在

2、智能汽車背景下可靠性試驗(yàn)測評方面的新挑戰(zhàn)與新機(jī)遇

1、用戶關(guān)聯(lián) | 開展可靠性試驗(yàn)測評的關(guān)鍵

（1）國家政策

國家相繼出臺多項(xiàng)政策指引新能源汽車往高質(zhì)量方向發(fā)展，提升自主品牌的影響力。

2020年11月，國務(wù)院發(fā)布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃2021-2035年》，提出力爭經(jīng)過15年的持續(xù)努力，促使我國新能源汽車核心技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

2023年2月，國務(wù)院發(fā)布《質(zhì)量強(qiáng)國建設(shè)綱要》，提出把推動(dòng)發(fā)展的立足點(diǎn)轉(zhuǎn)到提高質(zhì)量和效益上來，推動(dòng)中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變、中國產(chǎn)品向中國品牌轉(zhuǎn)變，堅(jiān)定不移推進(jìn)質(zhì)量強(qiáng)國建設(shè)。

2023年7月，工業(yè)和信息化部、教育部、科技部、財(cái)政部、國家市場監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布《制造業(yè)可靠性提升實(shí)施意見》，圍繞制造強(qiáng)國、質(zhì)量強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)，聚焦機(jī)械、電子、汽車等重點(diǎn)行業(yè)，對標(biāo)國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，補(bǔ)齊基礎(chǔ)產(chǎn)品可靠性短板，提升整機(jī)裝備可靠性水平。

（2）可靠性工程的全過程

可靠性工程的全過程中整個(gè)的環(huán)境的識別是非常重要的一個(gè)頂層的輸入，即用戶關(guān)聯(lián)信息，檢測的關(guān)注點(diǎn)也是圍繞產(chǎn)品的實(shí)際使用環(huán)境來開展。

識別：可靠性工程最主要的是識別試驗(yàn)驗(yàn)證研究的對象，包括它的在整個(gè)的使用過程中所承受的一個(gè)廣義的環(huán)境（機(jī)械沖擊、溫濕度、沙塵、鹽霧等），還包括它在貯存和運(yùn)輸過程中的環(huán)境。

設(shè)計(jì)和分析：通過識別信息開展設(shè)計(jì)，把有限的設(shè)計(jì)資源、試驗(yàn)資源放到整個(gè)產(chǎn)品可靠性的設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)，去發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn)，合理的分配資源進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。

驗(yàn)證：檢測面向真實(shí)的產(chǎn)品部件，通過試驗(yàn)驗(yàn)證檢測對象的可靠性（設(shè)計(jì)初期的可靠性目標(biāo)）。包括加速壽命試驗(yàn)（ALT）、高加速壽命試驗(yàn)（HALT）、壽命數(shù)據(jù)分析、退化分析、子系統(tǒng)級別試驗(yàn)、可靠性增長模型等

確認(rèn)：試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)束就進(jìn)入確認(rèn)生產(chǎn)的環(huán)節(jié)，通過質(zhì)量管控完成產(chǎn)品可靠性工程的交付。

（3）疲勞失效機(jī)理分析

可靠性影響我們汽車的整體性能，疲勞失效廣泛存在并影響著車輛的各個(gè)子系統(tǒng)和零部件，汽車上主要包括結(jié)構(gòu)件的疲勞失效和電器件的失效。

汽車駕駛過程中，底盤載荷、電機(jī)載荷、發(fā)動(dòng)機(jī)載荷等頂層信息的輸入和傳遞對于子系統(tǒng)和零部件的可靠性試驗(yàn)及疲勞耐久分析至關(guān)重要。

可靠性試驗(yàn)測評主要包括環(huán)境識別、用戶關(guān)聯(lián)和加速試驗(yàn)三部分。通過加速壽命試驗(yàn)（ALT）、加速模型與加速因子（AF）等加速試驗(yàn)可以縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的周期。

（4）用戶關(guān)聯(lián)

在目標(biāo)用戶群體里，合理定義整車的全生命周期（機(jī)械載荷的目標(biāo)設(shè)定等），實(shí)現(xiàn)用戶關(guān)聯(lián)至關(guān)重要。

用戶關(guān)聯(lián)存在的核心思想與技術(shù)路線：通過群體采樣得到整車載荷譜，分解到各個(gè)零部件和子系統(tǒng)，通過采樣設(shè)備或采樣方法等技術(shù)手段（例如：裝載小型的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)進(jìn)行長期的數(shù)據(jù)采集）提高載荷信息的詳實(shí)性和準(zhǔn)確性。

采集高采樣率大數(shù)據(jù)（工況數(shù)據(jù)）并實(shí)現(xiàn)用戶關(guān)聯(lián)也是德系用戶關(guān)聯(lián)主要使用的技術(shù)體系，通過給車輛裝載相應(yīng)傳感器去長期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)采樣，其積累的大量數(shù)據(jù)是耐久性和可靠性正向研發(fā)的核心技術(shù)和基礎(chǔ)。

采集高采樣率大數(shù)據(jù)（載荷數(shù)據(jù)）是針對特定用戶群體的工況空間的載荷數(shù)據(jù)獲取?！叭ǖ馈钡缆份d荷數(shù)據(jù)測量包括應(yīng)變/力、六分力、加速度/位移、GPS等。

通過大數(shù)據(jù)對目標(biāo)用戶群體的工況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和劃分獲得相應(yīng)工況數(shù)據(jù)（工況矩陣），然后通過標(biāo)定獲取每一種工況的載荷強(qiáng)度（載荷矩陣），實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。

中國車輛在智能網(wǎng)聯(lián)在大數(shù)據(jù)進(jìn)步飛快了，有更多的獲取用戶端大數(shù)據(jù)的渠道和資源。應(yīng)用大數(shù)據(jù)并結(jié)合地理數(shù)據(jù)庫信息和環(huán)境數(shù)據(jù)的信息等，可以很好的支撐我們對于與可靠性相關(guān)的用戶關(guān)聯(lián)工程。

基于用戶關(guān)聯(lián)制定整車可靠性試驗(yàn)測評規(guī)范：通過大數(shù)據(jù)信息劃分工況，獲取每一種工況它的占比，通過均值方差描述占比的期望和波動(dòng)；在劃分工況下獲取道路載荷和具體載荷占比的期望和波動(dòng)；通過統(tǒng)計(jì)學(xué)獲得無條件的數(shù)學(xué)期望和方差的目標(biāo)設(shè)定。

2、智能汽車背景下可靠性試驗(yàn)測評方面的新挑戰(zhàn)與新機(jī)遇

（1）智能汽車和智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代可用數(shù)據(jù)資源將更加豐富

面向未來，車輛正在由電氣化向智能化轉(zhuǎn)變和跨越，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無人駕駛，工況數(shù)據(jù)和載荷數(shù)據(jù)必然越來越豐富，越來越精準(zhǔn)。智能汽車和智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代可用數(shù)據(jù)資源將更加豐富，CAN總線數(shù)據(jù)信息采集將轉(zhuǎn)向CAN FD、FlexRay、5G等。

（2）智能底盤及電池向一體化構(gòu)型發(fā)展

智能底盤正在向一體化方向發(fā)展，電池總成振動(dòng)耐久試驗(yàn)方法與時(shí)俱進(jìn)，同時(shí)也帶來一體化構(gòu)型發(fā)展的問題，包括電池總成振動(dòng)耐久試驗(yàn)方法的適用性、動(dòng)力電池總成振動(dòng)耐久試驗(yàn)方法方面的研究等（低頻、大位移、多軸）。

（3）智能底盤垂向控制系統(tǒng)的發(fā)展

隨著智能底盤的發(fā)展，底盤由機(jī)械化現(xiàn)在正在從電氣化向智能化發(fā)展，被動(dòng)懸架也向半主動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架發(fā)展，半主動(dòng)和主動(dòng)懸架的引入使得FRF成為時(shí)變函數(shù)，同時(shí)對整車道路模擬帶來了相應(yīng)的挑戰(zhàn)。

（4）智能底盤縱向和側(cè)向控制系統(tǒng)的發(fā)展

智能底盤的發(fā)展帶同時(shí)給智能轉(zhuǎn)向、智能線控轉(zhuǎn)向和線控制動(dòng)帶來相應(yīng)的變化和挑戰(zhàn)，使其從由機(jī)械的可靠性變成機(jī)電可靠性，從單一的維度向多維度來擴(kuò)展。

總結(jié)：

01 伴隨智能底盤的發(fā)展，推動(dòng)可靠性測評由機(jī)械可靠性測評向機(jī)電可靠性測評轉(zhuǎn)變，低成本、高故障復(fù)現(xiàn)率和故障攔截率的綜合環(huán)境可靠性試驗(yàn)（CERT）方法的提出及其用戶關(guān)聯(lián)是應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的核心和難點(diǎn)；

02 伴隨智能底盤、智能網(wǎng)聯(lián)、5G等技術(shù)協(xié)同發(fā)展，將有更豐富的數(shù)據(jù)資源，以及更方便、快捷、低成本的數(shù)據(jù)獲取方式支撐構(gòu)建用戶關(guān)聯(lián)的機(jī)電可靠性測評體系，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)將減少對數(shù)據(jù)間統(tǒng)計(jì)相關(guān)性的依賴，而更有力的支持對目標(biāo)隨機(jī)變量進(jìn)行直接的采樣和抽樣；

03 智能懸架的深入應(yīng)用將壓縮BlockCycle模式臺架試驗(yàn)的應(yīng)用空間，增加對可以耦合FRF時(shí)變特性的臺架控制技術(shù)的需求；

04 智能底盤電池一體化的發(fā)展，將改變電池總成振動(dòng)耐久試驗(yàn)方法，以實(shí)現(xiàn)對于更加復(fù)雜振動(dòng)環(huán)境的還原和加速。

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