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_2

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【附图说明】
[0024]图1是表示实施方式I的可靠性设计辅助装置I的构成的框图。
[0025]图2是表示实施方式I的可靠性设计辅助装置I的动作的概念图。
[0026]图3是表示实施方式I的可靠性设计辅助装置I的动作的概念图。
[0027]图4是表示实施方式I的可靠性设计辅助装置I的动作的概念图。
[0028]图5是表示使用实施方式I的可靠性设计辅助装置I的风险评估方法的流程图。
[0029]图6是表示实施方式I的可靠性设计辅助装置I的硬件构成的框图。
[0030]图7是表示实施方式2的可靠性设计辅助装置I的构成的框图。
【具体实施方式】
[0031]<实施方式1>
[0032]以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的可靠性设计辅助装置的构成的框图。可靠性设计辅助装置I是进行上述产品开发时的风险评估的各工序(上述的(I)?(4))的装置。在以下的说明中,主要对上述工序内的关于“(2 — I)故障率的估计”的构成以及动作进行说明。
[0033]此外,作为可靠性设计辅助装置I进行设计辅助的对象的装置(对象装置)可以是任意的产品。例如对象装置是紧贴人体的电动自行车、小型移动可动装置、安装型机器人等。这些对象装置主要是与人体接触的装置,是按照每个用户而变化的因素(例如体重)以及环境(使用了对象装置的路面状况等)的因素对于输入应力占主导(影响非常大)的装置。例如,若用户的体重增减,则给予产品的应力变化较大。
[0034]可靠性设计辅助装置I具有关系式计算单元10、输入应力计算单元20、特性值分布计算单元30以及故障率计算单元40。以下,对各单元的详细进行说明。
[0035]关系式计算单元10读取应力计测值文件。所谓应力计测值文件是指记述有数据列的文件,数据列将某因素(在以下的说明中,也记载为对象因素。)的值和与该对象因素的值对应的应力计测值建立关联。这里,对象因素是可以根据用户、环境而变化的因素,应力计测值是在使用了对象装置的情况下计测出的值。例如在应力计测文件记述有将各用户体重的重量与各用户使用了对象装置的情况下的应力计测值建立关联的数据列。此外,作为记述于应力计测文件的对象因素,除了体重以外,还可列举出身高、鞋大小等身体特征、身高与小型移动可动装置的手柄高度的比等。
[0036]关系式计算单元10通过使用一般的近似方法解析应力计测值文件的数据列,来计算表示对象因素的值与应力的大小之间的关系的关系式。关系式计算单元10例如使用响应曲面法作为近似方法来计算关系式。此外,关系式计算单元10也可以使用多元回归分析(multiple regress1n analysis)等作为近似分析方法。关系式计算单元10将计算出的关系式供给至输入应力计算单元20。
[0037]输入应力计算单元20读出记述有对象因素的指标数据的指标数据文件。例如指标数据文件记述有对象因素的概率密度分布。在该情况下,在指标数据文件记述有将横轴作为体重将纵轴作为分布比例的曲线图信息(或者与此类似的信息)。此外,优选对指标数据文件使用如人体统计数据那样可靠性高的已知的数据。输入应力计算单元20基于关系式计算单元10计算出的关系式和指标数据文件,来计算输入应力分布。
[0038]在指标数据文件除了如上述那样记述概率密度分布以外,还能够预先记述实际测量出的统计数据、可以逻辑计算出的最差值。作为实际测量出的统计数据,例如能够使用小型移动可动装置使用时用户的双脚位置的分布。另外,作为可以逻辑计算出的最差值,例如包括根据对象须地的设计规定的马达的最大扭矩、最高速度、使用环境的化学物质浓度(根据 IEC(Internat1nal Electrotechnical Commiss1n:国际电子技术委员会)标准而被标准化的值),等等。
[0039]所谓输入应力计算单元20计算出的输入应力分布是指横轴取应力的大小且纵轴表示发生频率的信息。输入应力计算单元20通过对于关系式计算单元10计算出的关系式和指标数据文件,进行例如使用了蒙特卡洛方法的解析来计算输入应力分布。输入应力计算单元20将计算出的输入应力分布供给至故障率计算单元40。此外,输入应力计算单元20计算出的输入应力也未必就是分布的形式,也可以是后述的图3所示直线式等。
[0040]特性值分布计算单元30读出特性值文件。特性值文件是记述有对象装置所使用的部件的强度等特性值的文件。在特性值文件中记述有取样多个对象装置的对应部件,并计测出各部件的应力大小的计测值。应力的计测例如通过一般的拉伸测试等进行。特性值分布计算单元30根据特性值文件计算将横轴作为应力将纵轴作为发生频率的特性值分布。特性值分布计算单元30将计算出的特性值分布供给至故障率计算单元40。
[0041]此外,在上述说明中,各单元(关系式计算单元10、输入应力计算单元20、特性值分布计算单元30)读出了文件形式的信息,但并不一定局限于此,例如也可以读出储存于数据库的各数据。
[0042]另外,在上述说明中,特性值分布计算单元30根据特性值文件计算对象装置的特性值分布,但并不一定局限于此。例如,也可以是记述了特性值分布的输入文件直接对可靠性设计辅助装置I输入的构成。
[0043]故障率计算单元40根据输入应力分布与特性值分布的重复,计算对象装置的故障率。故障率的计算方法的详细参照图2后述。故障率计算单元40将计算出的故障率输出至任意的输出单元(例如显示器装置)、存储装置(例如文件系统)。
[0044]接着,参照图2,来对可靠性设计辅助装置I的第一动作例进行说明。图2是表示可靠性设计辅助装置I的第一动作例的概念图。在以下的说明中,对象因素是用户的体重。用户的体重是按照每个用户而不同的因素。
[0045]关系式计算单元10读出应力计测值文件的所有数据列。在该数据列中例如体重Xkg的用户和体重Xkg的用户使用了对象装置的情况下的应力计测值被相关联地记载。关系式计算单元10通过将应力计测值文件的所有数据列作为响应曲面法等的近似方法的解析对象,来计算关系式(图2 (A))。
[0046]另外,输入应力计算单元20读出表示图2(B)所示那样的体重分布的统计信息的指标数据文件。这里,指标数据文件是根据对象装置的用途而适当记述的文件即可。例如,在对象装置仅日本人使用的情况下,也可以不使用全人类的体重的概率密度分布,而使用日本人的体重的概率密度分布。
[0047]输入应力计算单元20通过进行使用了关系式(图2(A))和体重分布的统计信息(图2(B))的已知解析(例如利用蒙特卡洛方法的解析)来计算输入应力分布(图2(C))。所谓输入应力分布是如上述那样表示应力大小与发生频率之间的关系的分布。
[0048]特性值分布计算单元30进行使用于对象商品的部件的强度分析,计算部件的特性值分布(例如强度分布)(图2(D))。这里,所谓部件的特性分布是指如图2(D)所示表示应力大小与故障的发生频率之间的关系的分布。
[0049]故障率计算单元40对照输入应力分布(图2(C)、图2(D))和特性值分布(图2(D)),计算故障率。详细而
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