即时纠正与延缓纠正并存的车辆可靠性增长评估方法研究文献综述
摘要：可靠性增长在产品研制的全寿命周期都具有十分重要的作用,是提高复杂装备可靠性的有效途径。可靠性增长和可靠性预测理论已成为可靠性工程中备受关注的热门研究方向。目前已涉及统计学、信息论、故障物理、系统工程、机械工程、计算机科学与技术等诸多学科,其应用前景十分广阔。在新产品研制阶段实现可靠性保证和利用当前的数据信息对未来时刻的可靠性做出科学的预测,是诸多工业领域迫切需求的研究命题。本将预测理论融入可靠性增长技术,以车辆可靠性研究为切入点,探讨了系统可靠性增长预测理论与方法。
关键词：车辆可靠性 即时纠正 延缓纠正
- 正文
1 研究背景
汽车产品已经成为日常生活的必需品，随着需求量的不断增加，汽车品质要求具有更好的性能，更高的可靠性，以及更低的成本和风险。汽车产业的快速发展，必然会造成环境、能源、交通等问题。从汽车设计角度考虑，优化设计是处理上述问题的手段之一。为了能够发挥设计方面处理问题的有效性，设计工程师需要从多个不同性能优化目标(如汽车轻量化、汽车碰撞安全等)进行设计。处理这种多个目标问题通常需要结合设计分析与优化方法，且需要考虑从设计、制造、操作到生命结束时最终处置的车辆生命周期的所有相关方面。在现实世界的整个生命周期中，存在着来自车辆系统本身以及其所涉及的环境和操作条件的不确定性。这些不确定性可能致使系统性能发生改变或波动，甚至产生严重偏差，导致意外或是前所未有的功能故障和任务故障。设计过程往往要面对多个复杂的甚至是相互冲突的优化目标，传统的优化方法与确定性优化方法在处理此类问题时受到很大的限制。由于影响结构可靠度评估的因素太多，且涉及的问题较为复杂，至今对于系统性研究结构可靠度理论与分析方法尚存在不足，仍然需要继续进行探索与发展。
2 可靠性增长研究状况
2.1 国外可靠性研究现状
1956年H.K.Weiss在研究导弹系统的可靠性时提出了第一个可靠性增长模型，并在Operations Research上发表了名为《Estimation of the reliability growth in a complex system with poisson》的学术论文，这被称作可靠性增长模型的雏形。1964年通用电子公司的工程师Duane发表了一份报告,文中在数百万小时内对多种不同的电子设备的数分析,发现这些设备的累计失效率与工作时间在双对数坐标图上表现出较为明显的线性关系,此项发现被称为Duane经验规律。1969年Cox和P.A.Lewis提出假设，认为系统的故障数符合一种具有指数规律的非齐次泊松过程，并以此提出了Lewis模型。该模型首次将非齐次泊松过程应用于可靠性增长分析中。不久，P.A. Lewis和G.Shedler进一步改进了 Cox-Lewis模型，把 Cox-Lewis 模型的指数幂扩展为 10 次多项式。利用该公式，有效地提高了可靠性模型地拟合精度。1974年陆军装备分析中心的 L.H.Crow 对 Duane 模型给出了详细的概率解释，并基于非齐次泊松过程提出了陆军装备系统分析中心 （Army materiel system analysis activity）模型，即 AMSAA 模型。该模型同时 又被称为威布尔过程模型。在此文中 Crow 给出了可靠性增长地概率统计分析方法。随后 作者又研究出了待估参数与 MTBF 的极大似然估计值、产品可靠性指标的趋势检验和拟合 优度检验方法，并分别针对多组数据和小样本的数据组，提出了相应的计算方法改良。系 统地解决了 AMSAA 模型中出现的各种问题。1981年美国军方颁发手册MIL-HDBK-189 《Reliability growth management》，收录了包括Duane模型和AMSAA模型等十七个可靠性增长模型，并将其使用方法由军品推广到民品，并被国认可和引用。1983年Crow将Duane模型的时间变量用离散系统的试验次数替换，建立了基于非齐次泊松分布的离散散AMSAA模型。该模型给出了待估参数和可靠性特征值的点估计方法以及拟合优度检验的计算公式。同年，Finkelstein进一步给出了离散 AMSAA 模型参数的连续类比估计。不久后，Bhattacharyya和Ghosh通过推导证明了离散AMSAA模型参数的平均无故障时间和连续类比估计中的对应值具有渐进一致性。
2.2 国内可靠性研究现状
