可靠性设计辅助装置、可靠性设计辅助方法以及可靠性设计辅助程序的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可靠性设计辅助装置、可靠性设计辅助方法以及可靠性设计辅助程序。
【背景技术】
[0002]近年来，针对制造业者的安全性要求提高起来。与此相伴，产品开发时实施风险评估是必须的。一般的风险评估例如通过以下的工序执行。
[0003]首先，执行“(I)产品的使用、错误使用的明确化”。这是确定使用产品的用户、所计划的使用场面，并对能够预见的错误使用进行明确化的工序。接着，执行“(2)故障率的估计、以及发生频率的估计”。这由估计产品的使用以及错误使用给予构成产品的部件的输入应力(负荷)，估计故障率的工序(2 — 1:故障率的估计)、和考虑错误使用频率、部件故障概率，来估计风险的发生频率的工序(2 — 2:发生频率的估计)构成。
[0004]另外，与上述(2)的工序并行地执行“(3)障碍的确定、障碍所给予的风险的程度的估计”。这由确定由于产品使用以及错误使用而引起的故障、举动引起的障碍的工序(3 —1:障碍的确定)、和估计障碍所给予的风险的程度的工序(3 - 2:风险的程度的估计)构成。
[0005]然后，在上述⑵以及(3)的工序后执行“(4)风险的评价”。这是用通过上述工序计算出的风险的发生频率以及风险程度这两个轴进行评价，并进行风险评价的工序。在上述(I)?(4)的工序中估计故障率的工序(2 — I)中进行高精度的故障率的估计，这非常重要。
[0006]在专利文献I中公开有计算设置于屋内来利用的家电产品等的故障率的可靠性设计辅助装置。该可靠性设计辅助装置明确化不良发生的基准值，对照部件特性值的概率密度分布和该基准值，来计算故障率。
[0007]另外，在屋外环境中使用的产品的市场中，进行了使用应力一强度模型的故障率的计算。在使用应力一强度模型的方法中，通过计测等将市场中的输入应力等定义为分布，对照该分布和部件特性值的概率密度分布，来计算故障率。
[0008]专利文献1:日本特开2002 - 149714号公报
[0009]非专利文献1:田村泰彦、飯塚悦功著、不具合C関才§設計知識?運用匕関才?δ研宄:只卜I/只-只卜U V夕'只乇f ;1/ id A 知識獲得、Journal of the JapaneseSociety for Quality Control 31 (I)，P168-180 (田村泰彦、饭塚悦功著，与关于故障的设计知识的运用相关的研宄:利用应力-强度模型的知识获得，Journal of the JapaneseSocietyfor Quality Control31(I), P168-180)
[0010]然而，在使用了上述专利文献I的技术的情况下，存在以下的问题。专利文献I所记载的可靠性设计辅助装置通过明确化不良发生的基准值来计算故障率。但是，在输入应力波动大的情况下，无法规定不良发生的基准值，所以无法使用该可靠性设计辅助装置。
[0011]另外，在上述一般的应力一强度模型中，如上述那样使用输入应力分布。输入应力分布除了构成产品的部件形状、构成等的设计因素以外，还根据用户的身体特征等、使用场所(使用产品时的路面状况等)的因素决定。在一般的应力一强度模型中，未进行关于这些因素的考虑。
[0012]在例如汽车那样产生出较大能量的商品的情况下，用户的体重等因素、使用场所的因素对输入应力几乎没有影响。因此，在汽车等的产品设计时，能够根据应力一强度模型高精度地计算故障率。
[0013]另一方面，在用户的体重、路面状况等因素即根据用户、环境而变化的因素具有与输入应力分布较大的相关性的情况下，在一般的应力一强度模型中导出的故障率的精度也较低。
[0014]S卩，在现有的技术中，存在如下问题，即在根据用户、环境变化的因素具有与输入应力较大的相关性的情况下，无法高精度地计算产品故障率。
【发明内容】
[0015]本发明是鉴于上述问题而完成的，其主要目的在于，提供一种可靠性设计辅助装置、可靠性设计辅助方法以及程序，即便在根据用户或者环境而变化的因素具有与输入应力较大的相关性情况下，也高精度地计算产品故障率。
[0016]本发明的可靠性设计辅助装置的一个方式，具有:关系式计算单元，其对数据列进行近似计算来计算关系式，上述数据列将根据用户、环境而变化的对象因素的值与在使用对象装置时计测到的输入应力计测值建立关联；输入应力计算单元，其根据上述关系式和上述对象因素的指标数据来计算输入至上述对象装置的输入应力；以及故障率计算单元，其根据上述输入应力和上述对象装置的特性值分布来计算上述对象装置的故障率。
[0017]另外，在该一个方式中，优选上述指标数据是与上述用户的身体特征相关的概率密度分布，上述输入应力计算单元基于上述关系式和上述概率密度分布来计算关于上述输入应力的分布亦即应力分布，上述故障率计算单元根据上述应力分布和上述特性值分布的重复来计算上述对象装置的故障率。
[0018]另外，在该一个方式中，优选上述输入应力计算单元通过将上述对象因素的最差值代入上述关系式来计算阈值直线，上述故障率计算单元根据上述特性值分布和上述阈值直线所形成的分布区域来计算上述对象装置的故障率。
[0019]并且，在该一个方式中，优选还具有输入应力分布调整单元，上述输入应力分布调整单元通过使用在上述对象装置中使用的部件形状数据来进行有限元分析，来调整上述输入应力计算单元计算出的上述输入应力。
[0020]此外，在该一个方式中，上述对象因素是上述用户的身体特征、上述对象装置的使用环境、使用上述对象装置时的实测值或者上述对象装置的特性值，在上述对象因素是上述用户的身体特征的情况下，上述指标数据是上述用户的身体特征的概率密度分布，在上述对象因素是使用上述对象装置时的实测值的情况下，上述指标数据是列举了多个该实测值的实测数据，在上述对象因素是上述对象装置的特性值的情况下，上述指标数据是能够根据上述对象装置的性质计算出的最差值。
[0021]本发明的可靠性设计辅助方法的一个方式，执行:关系式计算步骤，对数据列进行近似计算来计算关系式，上述数据列将根据用户、环境而变化的对象因素的值与在使用对象装置时计测到的输入应力计测值建立关联；输入应力计算步骤，根据上述关系式和上述对象因素的指标数据来计算输入至上述对象装置的输入应力；故障率计算步骤，根据上述输入应力和上述对象装置的特性值分布来计算上述对象装置的故障率。
[0022]本发明的程序的一个方式，使计算机执行:关系式计算步骤，对数据列进行近似计算来计算关系式，上述数据列将根据用户、环境而变化的对象因素的值与在使用对象装置时计测到的输入应力计测值建立关联；输入应力计算步骤，根据上述关系式和上述对象因素的指标数据来计算输入至上述对象装置的输入应力；故障率计算步骤，根据上述输入应力和上述对象装置的特性值分布计算上述对象装置的故障率。
[0023]在本发明中，能够提供一种即便在根据用户、环境而变化的对象因素具有与输入应力较大的相关性的情况下，也高精度地计算产品故障率的可靠性设计辅助装置、可靠性设计辅助方法以及程序