IPTV与可靠度相关性研究

张晓娜

(奇瑞汽车股份有限公司试验和整车技术工程院，安徽芜湖 241009)

IPTV与可靠度相关性研究

张晓娜

(奇瑞汽车股份有限公司试验和整车技术工程院，安徽芜湖 241009)

千车事件率(IPTV)是汽车行业中评价产品质量的一个重要指标，然而对于消费者来说产品可靠才是最重要的。重点介绍IPTV和可靠度之间的相关性，并通过具体事例验证整车和零部件的使用可靠度和IPTV两者强负相关。

千车事件率；可靠性；回归分析

0 引言

主机厂经常运用汽车早期的千车故障率(Incident Per Thousand Vehicle，IPTV)来衡量和设定汽车产品早期的质量和可靠性目标。IPTV不但可以反映产品在市场服务3个月(MIS,Month in Service)、6个月(MIS)、9个月(MIS)、12个月(MIS)以千辆车为单位的失效率、产品的可靠性表现以及客户满意度，同时也反映了主机厂在设计、试验、生产制造、供应商质量、物流管控和客户服务等一系列可靠性工程应用与管理上的能力和水平，它与使用可靠性存在强负相关性，为新产品开发的可靠性目标设定与分解、达成与管理以及现有产品的可靠性改进提供参考和评估的依据。

1 理论基础

1.1 IPTV

1.1.1 IPTV定义

千车故障率，指在某一售后期内每千辆产品车的故障率(质量索赔次数)。

1.1.2 IPTV应用范围

从图1可以看出：在产品寿命失效分布的浴盆曲线中，IPTV适用于产品早期的失效分析，主要用于发现产品的设计缺陷、工艺质量、来料缺陷等。

图1 产品寿命期失效分布的浴盆曲线

1.2 可靠性

1.2.1 可靠性定义

根据GJB 451A的定义：可靠性指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。它包括结构的安全性、适用性和耐久性，当以概率来度量时，称可靠度，英文全称：Reliability。

1.2.2 可靠性的分类

可靠性分为固有可靠性和使用可靠性。一般认为，产品可靠性可近似看作固有可靠性和使用可靠性之积。表1是固有可靠性和使用可靠性在产品不可靠中所占的比例和它们之间的密切关联。

表1 产品不可靠的原因和比例

1.2.3 汽车可靠性

汽车可靠性，是指汽车在规定的使用条件下、在规定的时间或者规定的里程内完成规定功能和性能的概率。

1.3 回归分析

回归分析预测法，是在分析自变量和因变量之间相关关系的基础上，建立变量之间的回归方程，并将回归方程作为预测模型，根据自变量在预测期的变化来预测因变量的变化。

1.3.1 使用范围

找到影响预测对象的主要因素，并且能够取得其数量资料，就可以采用回归分析预测法进行预测。

1.3.2 分析步骤

使用回归分析法建立模型完成分析需要5个步骤：

(1)根据预测目标，确定自变量和因变量

明确预测的具体目标，也就确定了因变量。如预测具体目标是改善后的可靠度，那么可靠度Y就是因变量。通过售后数据和查阅资料，寻找与预测目标相关的影响因素，即自变量，并从中选出主要的影响因素。

(2)进行相关分析

一般要求出相关关系，以相关系数的大小来判断自变量和因变量的相关程度。

(3)建立回归预测模型

依据自变量和因变量的历史统计资料进行计算，在此基础上建立回归分析方程，即回归分析预测模型。

(4)检验回归预测模型，计算预测误差

只有通过各种检验且预测误差较小，才能将回归方程作为预测模型进行预测。

(5)计算并确定预测值

利用回归预测模型计算预测值，并对预测值进行综合分析，确定预测值。

2 应用范围和条件

2.1 范围

研究的应用范围仅限于IPTV和使用可靠度二者之间的相关性分析，分析的数据可应用于两个方面：(1)新项目(同平台车型、年型车、换动车、升级车、改款车)质量目标体系中的IPTV值和固有可靠度的设定与分解；(2)在产品的可靠性提升与IPTV值的降低。

2.2 条件

IPTV值与服务周期(月份)和行驶里程相关，故在应用分析前先要完成下列各项活动：(1)求出保修车辆的行驶里程分布；(2)建立行驶里程和服务周期的关系；(3)在销售车辆里程仅有保修里程记录的情况下，利用Monte Carlo 模拟方法确定未发生事件车辆的删失里程。

3 方法介绍

对应IPTV的分类，研究IPTV和可靠度之间的相关性的方法也分为两种：Weibull++方法和复发性事件分析方法。

3.1 Weibull++方法

按照整车失效数计(整车发生的首次事件)时使用Weibull++方法。Weibull分析即为寿命数据分析，可对产品可靠性进行定量评估，给可靠性设计和可靠性验证提供基础，为可靠性管理提供决策依据。

3.2 复发性事件分析方法 (Recurrent Event Data Analysis，RDA)

按零部件失效数计(含整车发生多次事件)时使用复发性事件分析方法，适用于可修复系统重复发生的失效事件。

4 研究案例

4.1 数据收集

4.1.1 确定分析对象

此案例分析对象为：2014年2月份某车型销售车辆、使用时间为12个月。

4.1.2 收集车辆销售和售后索赔信息

此案例收集信息包含：(1)2012年1月份至2014年4月份销售的某车型24个月首次事件数据；(2)2012年1月份至2014年4月份销售的某车型售后索赔数据；(3)2012年1月份至2014年4月份销售的某车型按索赔零件和整车计的IPTV值。

4.2 数据处理

4.2.1 事件数和IPTV值计算

主要用于计算按整车失效车辆服务3MIS、6MIS、9MIS以及12MIS的可靠度。2014年2月销售的859量车中，整车删失数(按索赔整车计)和IPTV值计算结果如表2所示，零部件事件数(按索赔零部件计(含一车多次事件/索赔))和IPTV值计算结果如表3所示。

表2 整车删失数和IPTV值计算结果

备注：车辆未发生事件数=本月销售车辆总数-车辆发生事件数。

表3 零部件事件数和IPTV值计算结果

4.2.2 失效数据整理

失效数据整理，如表4和表5所示，用于下一步删失数据的计算。

表4 整车事件数据明细-整车发生首次事件服务里程

表5 零部件事件数据明细(含一车多次事件/索赔)

4.2.3 删失数据整理

删失数据的处理主要是计算未发生事件车辆(即删失车辆)的删失里程，但是如何获取呢？首先要确定未发生事件车辆的行驶里程分布，如表6所示。

表6 未发生事件车辆(删失车辆)行驶里程分布

备注：3MIS删失车辆数为768辆、6MIS删失车辆数为660辆、9MIS删失车辆数587辆、12MIS删失车辆数为518辆。

确定了未发生事件车辆的行驶里程分布情况后，然后利用Monte Carlo 模拟方法确定未发生事件车辆的删失里程，如表7和表8所示。

表7 按整车计的删失里程

表8 按零部件计的删失里程

4.3 可靠度计算

根据前述的删失里程结果，计算车辆各阶段的可靠度，如表9和表10所示。

表9 按照整车事件的行驶里程和删

表10 按照零部件事件的行驶里程和删

4.4 IPTV和使用可靠度关系分析

进行IPTV和可靠度的分析，首先使用Mintab建立归回模型，分为如下4个步骤：第1步，将车辆服务3MIS、6MIS、9MIS和12MIS的IPTV值和12 MIS的可靠度R输入表格；第2步，选择合适的回归模型(拟合回归模型)；第3步，选择响应量和预测变量；第4步，进行回归设置，完成回归模型的建立。

根据上述步骤，可以求得整车IPTV的值a、零部件IPTV的值b和可靠度R的回归方程以及拟合曲线，分别如图2和图3所示。

图2 整车IPTV值a和可靠度R的拟合曲线图

图3 零部件IPTV值b和可靠度R的拟合曲线图

由图2和图3可知：可靠度R和IPTV值拟合度不小于95%，强负相关。

通过以上研究案例可以得出：整车和零部件的使用可靠度和IPTV两者强负相关。

5 结论验证

为了证实研究案例结论的有效性，作者又进一步对A车型2012年、2013年和2014年3年的数据进行计算和研究。

根据表11的数据建立1～12MIS的整车IPTV、零部件IPTV与可靠度的回归曲线，分别如图4和图5所示。

从图4和图5可以看出：曲线拟合度不小于0.97，两者存在强负相关，进一步验证案例结论的有效性。

表11 A车型2012—2014年1～12MIS IPTV和可靠度数据

图4 整车IPTV和可靠度线性回归曲线

图5 零部件IPTV和可靠度线性回归曲线

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

【2】王霄锋.汽车可靠性工程基础[M].北京:清华大学出版社,2007.

【3】洪楠.Minitab统计分析教程[M].北京:电子工业出版社,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

张晓娜,女，本科，从事汽车电子电器性能开发验证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