當前中國汽車產(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)品實施口碑發(fā)揮著重要作用。如何為智能電動車及其關(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》進行了主題報告。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車輛可靠性的方法。

報告分為以下2個部分：

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

2、智能汽車背景下可靠性試驗測評方面的新挑戰(zhàn)與新機遇

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

（1）國家政策

國家相繼出臺多項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)達到國際先進水平。

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

2023年7月，工業(yè)和信息化部、教育部、科技部、財政部、國家市場監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布《制造業(yè)可靠性提升實施意見》，圍繞制造強國、質(zhì)量強國戰(zhàn)略目標，聚焦機械、電子、汽車等重點行業(yè)，對標國際同類產(chǎn)品先進水平，補齊基礎(chǔ)產(chǎn)品可靠性短板，提升整機裝備可靠性水平。

（2）可靠性工程的全過程

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

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

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

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

確認：試驗驗證結(jié)束就進入確認生產(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、電機載荷、發(fā)動機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及疲勞耐久分析至關(guān)重要。

可靠性試驗測評主要包括環(huán)境識別、用戶關(guān)聯(lián)和加速試驗三部分。通過加速壽命試驗（ALT）、加速模型與加速因子（AF）等加速試驗可以縮短產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的周期。

（4）用戶關(guān)聯(lián)

在目標用戶群體里，合理定義整車的全生命周期（機械載荷的目標設(shè)定等），實現(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)進行長期的數(shù)據(jù)采集）提高載荷信息的詳實性和準確性。

采集高采樣率大數(shù)據(jù)（工況數(shù)據(jù)）并實現(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)傳感器去長期進行統(tǒng)計采樣，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)對目標用戶群體的工況進行統(tǒng)計和劃分獲得相應(yīng)工況數(shù)據(jù)（工況矩陣），然后通過標定獲取每一種工況的載荷強度（載荷矩陣），實現(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；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；通過統(tǒng)計學(xué)獲得無條件的數(shù)學(xué)期望和方差的目標設(shè)定。

2、智能汽車背景下可靠性試驗測評方面的新挑戰(zhàn)與新機遇

（1）智能汽車和智能網(wǎng)聯(lián)時代可用數(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，實現(xiàn)自動無人駕駛，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。智能汽車和智能網(wǎng)聯(lián)時代可用數(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，電池總成振動耐久試驗方法與時俱進，同時也帶來一體化構(gòu)型發(fā)展的問題，包括電池總成振動耐久試驗方法的適用性、動力電池總成振動耐久試驗方法方面的研究等（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，底盤由機械化現(xiàn)在正在從電氣化向智能化發(fā)展，被動懸架也向半主動懸架和主動懸架發(fā)展，半主動和主動懸架的引入使得FRF成為時變函數(shù)，同時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)展帶同時給智能轉(zhuǎn)向、智能線控轉(zhuǎn)向和線控制動帶來相應(yīng)的變化和挑戰(zhàn)，使其從由機械的可靠性變成機電可靠性，從單一的維度向多維度來擴展。

總結(jié)：

01 伴隨智能底盤的發(fā)展，推動可靠性測評由機械可靠性測評向機電可靠性測評轉(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（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；

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)的機電可靠性測評體系，數(shù)據(jù)統(tǒng)計將減少對數(shù)據(jù)間統(tǒng)計相關(guān)性的依賴，而更有力的支持對目標隨機變量進行直接的采樣和抽樣；

03 智能懸架的深入應(yīng)用將壓縮BlockCycle模式臺架試驗的應(yīng)用空間，增加對可以耦合FRF時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耐久試驗方法，以實現(xiàn)對于更加復(fù)雜振動環(huán)境的還原和加速。

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