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_3

文档序号:9278195阅读:来源:国知局
言,故障率计算部40计算两分布的重复部分与部件的特性值分布的全体之比作为故障率。即故障率计算部40通过进行将部件的全体个数作为分母,将重复部分的部件个数作为分子的计算,来计算故障率。
[0050]接着,参照图3对可靠性设计辅助装置I的第二动作例进行说明。图3是表示可靠性设计辅助装置I的第二动作例的概念图。在以下的说明中,对象因素为使用了对象装置的用户的生活环境的温度。生活环境的温度也是根据用户的使用状态而变化的因素。
[0051]关系式计算单元10读出应力计测值文件的所有数据列。在该数据列中例如温度与在该温度中使用了对象装置的情况下的应力计测值被建立关联地记载。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3(A))。
[0052]输入应力计算单元20读出指标数据文件。例如指标数据文件中记述有多个在对象装置的使用场所中测定出的温度数据。输入应力计算单元20在该温度数据中提取最大值(是最高温度,表示最差值。)(图3(B))。输入应力计算单元20通过将提取出的最大值代入关系式(图3(A)),来计算表示输入应力最大值的阈值直线(图3(C))。
[0053]故障率计算单元40对照表示输入应力最大值的阈值直线(图3 (C)、图3 (D))和特性值分布(图3(D)),来计算故障率。故障率计算单元40如图示那样基于应力比阈值直线小的范围来计算故障率。
[0054]接着,参照图4,对可靠性设计辅助装置I的第三动作例进行说明。图4是表示可靠性设计辅助装置I的第三动作例的概念图。在以下的说明中,对象装置为小型移动可动装置。另外,对象因素是使用对象装置时的速度分布。该动作例与参照图2说明的第一动作例相比,仅指标数据文件不同,所以以下对于指标数据文件的内容进行说明。
[0055]在指标数据文件中,记载有如图4(B)所示上限值(最大速度)受到对象装置内部控制的限制的速度分布。输入应力计算单元20通过进行使用了关系式(图4(A))和速度分布(图4(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4(C)) ?
[0056]接着,参照图5对使用了可靠性设计辅助装置I的风险评估的一个方法进行说明。首先,设计者假定成为风险评估对象的对象装置的用户(或者有可能与对象装置接触的人)(Si)。然后,设计者明确化假定的用户(或者有可能与对象装置接触的人)的使用方法以及可以预见的错误使用(Si)。
[0057]接下来,设计者确定由于对象装置的使用以及错误使用而引起的举动作为原因而产生的障碍(S3 -1)。然后,设计者基于障碍给予用户的影响,来估计风险的程度(S3 -2) ο接着,设计者基于估计出的风险的程度、对象装置的出厂预定台数等,定义能够允许的风险的发生频率、即允许故障率(S4)。例如设计者将允许故障率定义为对于对象装置的所有出厂预定台数I台也不给予用户较大影响的概率。
[0058]与S3 — I?S4的工序并行地,设计者进行上述可靠性设计辅助装置I的设定(S2 — I 一 a)。然后,设计者进行要输入可靠性设计辅助装置I的各种文件(指标数据文件、应力计测值文件、特性值文件)的准备。
[0059]可靠性设计辅助装置I通过上述方法计算故障率,比较计算出的故障率和允许故障率。设计者适当地调整对象装置的设计,直至计算出的故障率变得比允许故障率小。此夕卜,用于处理该允许故障率的可靠性设计辅助装置I在图1的构成的基础上,在故障率计算单元40的后段具有故障率评价单元(未图示)即可。故障率评价单元比较故障率计算单元40计算出的故障率和设计者输入的允许故障率。
[0060]接下来,参照图6对可靠性设计辅助装置I的硬件构成进行说明。作为硬件,可靠性设计辅助装置I具有输入装置110、CPU (Central Processing Unit:中央处理单元)120、ROM (Read Only Memory:只读存储器)130、RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)140、以及输出装置150。此外,图6所示的构成是一个例子,也可以是其他的构成。另夕卜,也可以可装卸地构成USB (Universal Serial Bus:通用串行总线)存储器等存储装置。
[0061]输入装置110是键盘、鼠标等信息输入装置。R0M130是B1S (Basic Input/OutputSystem:基本输入输出系统)、IPL(Initial Program Loader:初始程序装入程序)等存储所使用的存储装置。RAM140是保持程序且被使用为执行程序的CPU120的工作区域等的存储器。CPU120进行程序的读取以及执行,进行向输出装置150的输出控制。输出装置150是通过CPU120的控制输出运算处理结果等的装置。输出装置150例如是液晶显示器装置、打印机装置等。
[0062]接着,对本实施方式的可靠性设计辅助装置I的效果进行说明。可靠性设计辅助装置I基于如上述那样根据每个用户或者对象装置的使用环境而变化的对象因素的概率分布、最大值/最小值计算输入应力(例如图2(C)、图3(C))。然后,可靠性设计辅助装置I使用该输入应力来计算对象装置的故障率。即,可靠性设计辅助装置I进行考虑了因素值的变化的输入应力的计算。因此,可靠性设计辅助装置I也能够在根据用户、环境而变化的变化因素对于输入应力占主导的情况下,进行适当的故障率的计算。尤其是,可靠性设计辅助装置I在体重、身高等身体特征对于输入应力给予较大影响的人体辅助设备(例如电动自行车、小型移动可动装置、安装型机器人等)作为对象的情况下,也能够准确地计算其故障率。由此,能够进行实现了高可靠性并且低成本的对象装置的设计。
[0063]可靠性设计辅助装置I能够如图2所示那样考虑用户的身体特征(体重、身高等)对象因素来计算故障率。在该情况下,可靠性设计辅助装置I能够根据总体参数较大的统计概率密度分布,即可靠性高的分布,来计算输入应力分布。因此,可靠性设计辅助装置I能够计算可靠性高的输入应力分布。因此,可靠性设计辅助装置I能够高精度地计算故障率。
[0064]可靠性设计辅助装置I也能够如图3所示那样,根据对象因素的最大值(最差值)来计算故障率。由此,可靠性设计辅助装置I能够计算考虑了对象装置在最恶劣的环境下使用的情况(例如在最高温度下使用的情况合)的故障率。通过评价该故障率,能够实现更安全的商品设计。此外,在上述说明中,使用了对象因素的最大值,但并不一定局限于此,例如也可以根据因素的性质来计算考虑了最小值的故障率。
[0065]<实施方式2>
[0066]本实施方式的可靠性设计辅助装置I的特征在于,进行考虑了使用于对象装置的部件的形状特性的故障率计算。以下对于本实施方式的可靠性设计辅助装置1,对与实施方式I不同的点进行说明。此外,在以下的说明中,与实施方式I相同的处理部标注相同名称以及相同附图标记,省略其详细的说明。
[0067]图7是表示本实施方式的可靠性设计辅助装置I的构成的框图。本实施方式的可靠性设计辅助装置I是在图1的构成的基础上,还具备输入应力分布调整单元50的构成。
[0068]输入应力
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