Demonstration case
示范案例
1，光通信终端确信可靠性建模与实验
应用对象：光通信终端 合作单位：某著名企业
痛点问题:如何开展光通信终端的可靠性正向设计与实验验证?
合作内容:
确信可靠性建模与分析:开展功能性能裕量分析(FPMA)，基于控制理论方法建立粗跟踪系统和精跟踪系统的跟瞄精度退化模型和裕量退化方程，综合考虑材料、生产制造和外界条件等方面的多源不确定性，构建可靠性度量方程。
可靠性实验基本原理与方法:提出可靠性实验方法体系，进而针对不同研制模式下的粗跟踪系统，设计可靠域实验探究功能边界，设计退化律实验验证退化规律。
可靠性正向设计:分析粗跟踪系统薄弱环节和重要部组件，确定敏感设计参数和应力，提供明确的设计改进建议:从可靠性角度综合评估和对比精跟踪系统的两种器件选型方案，给出选型建议。
输出成果:模型20个、项目报告6份、指南文件1份。
研究价值:指导产品正向设计、迭代改进和物料全面管控，并首次提出可靠性实验方法体系
- 2，耳机确信可靠性分析与评价
应用对象：骨传导耳机 合作单位：某著名科技公司
痛点问题:如何系统地降低产品的返修率/次品率?
合作内容:
使用场景分析:通过分析耳机可能的使用场景，确定耳机的全寿命周期剖面载荷。
FPMA、DFMEA、PFMEA:确定音频低频/高频谐振频率、中频段频响高频谐振频率曲线幅值、连接强度等为关键性能参数。获得了设计环节以及工艺环节的潜在失效风险清单。
确信可靠性仿真分析:通过对耳机薄弱环节-传振片进行仿真分析，确定其失效机理，为设计改进提供有力支撑。
实验设计:结合仿真和实验分析产品故障的根原因，以此进行产品失效机理分析以及设计优化。同时更新企业产品检验标准。
输出成果:可靠性培训10余场，标准1项，指南2部。
研究价值:提升了企业的可靠性系统工程能力
- 3，电子元器件
新型扭簧电连接器的确信可靠性正向设计优化
应用对象：扭簧电连接器 合作单位：某著名民营企业
设计变量初值优选：确定温升为关键性能参数，给出了13个离散-连续设计变量的初值。
性能裕量建模：考虑连续型设计变量和外因变量显著性，构建了温升裕量方程。
不确定性分析：从模型形式及系数的不确定性、内外因变量的不确定性以及性能阈值的不确定性全方位考虑了选材、工艺、手册标准、外界环境、工作条件等多源不确定性影响，给出了裕量方程中各变量的分布形式。
确信可靠度分析与优化：基于现阶段的设计需求，建立了经济成本和设计范围约束下的初始可靠度优化模型，给出了使产品裕量更高更可靠的优化设计值。
- 4，消费电子产品FFR改善
应用对象：手机 合作单位：某著名民营企业
痛点问题：如何开展FFR改善，降低产品现场失效率？
工作内容：
建FFR改善团队，责任到人，强目标导向、强问责机制；
构筑在流程中，通过严格执行流程实现产品的高质量；
构建失效分析能力，定位根因及机理，快速闭环，规避问题重犯；
构建五层防护网（设计、测试、来料、生产和用户反馈）。
成效价值：降低了产品现场失效率，提升产品的高质量/可靠性
- 5，电动汽车转向系统的确信可靠性分析与实验设计
应用对象：转向系统
合作单位：某著名民营企业
机械组件：
功能性能裕量分析方法(FPMA):
确定齿轮齿条接触强度为关键性能参数。
裕量方程&退化方程构建：
从其工作原理出发，考虑磨损机理，构建退化模型，实现了机械组件裕量退化方程的构建。
度量方程构建：
从全寿命周期载荷剖面出发，构建可靠性度量方程，实现了全寿命周期内可靠性的分析与评价。
电子组件：
功能性能裕量分析方法(FPMA):
确定电流纹波为关键性能参数。
裕量方程构建：
从其工作原理出发，建立电流纹波性能裕量方程。
度量方程构建：
从全寿命周期载荷剖面出发，构建可靠性度量方程，实现了全寿命周期内转向系统电子组件可靠性的分析与评价。
- 6，动力电池包的确信可靠性设计与分析
应用对象：动力电池包
合作单位：某著名民营企业
使用与维修场景分析：通过对动力电池包开展使用及维修场景的分析梳理，确定其全寿命周期载荷情况。
功能性能裕量分析（FPMA）：分别对其机械结构、BMS、电连接器、NTC传感器等单元进行分析，确定其关键性能参数，并完成裕量分析。
确信可靠性建模与分析：对动力电池包系统各组成单元的初始可靠度和会疲劳可靠度分别开展分析，为其总体目标的确认提供有力支撑。
可靠域实验与退化律实验：对典型机械零部件和BMS开展功能可靠域实验和性能退化律实验，获取功能边界和退化规律。
软件可靠性评估：
对BMS嵌入软件开展软件测试与可靠性评估。
- 7，新型电池量产线的开发与可靠性的研究改善
应用对象：动力电池
合作单位：某著名企业
痛点问题:BMS电路故障难预测、电芯封装寿命难保证分别是制约空间电源和车载动力电池高可靠长寿命指标实现的瓶颈问题。
合作内容:电芯电性能仿真优化及退化行为预测技术、BMS电路故障传播机制及可靠性建模技术、软包电芯封装可靠性建模及加速验证技术。应用成效:发明的面向级联失效的系统容错和重构设计策略，使得BMS容错能力提升68%。结合加速性能退化试验数据，发现预测模型精度较现有方法提升了40%;系统性解决了电芯封装寿命的提升及快速评价的难题;发明专利16项。
研究价值:突破了动力电池面向不同层次和场景的机理认知、故障传播规律、试验设计和寿命预测等难题
- 8，CE电芯可靠性技术开发及应用
应用对象：消费类电池
合作单位：某著名企业
痛点问题:基于不同类型及有限退化数据的电池循环寿命预测精度不高;研发过程中电池跳水问题频发。
合作内容:基于全寿命周期退化数据集的电池循环寿命预测方法、基于有限退化数据集的电池循环寿命预测方法，建立既能缩短测试周期又能实现循环寿命精准预测和跳水预警的技术方法。
输出成果:开发了基于数据驱动的循环寿命预测和跳水预警软件工具实现了面向服役过程的异常电池早期识别和容量再生等现象下的寿命预测，预测模型精度有效提升50%以上:发明专利4项。
研究价值:充分发挥大数据优势，实现消费类锂电池测试资源精简与可靠性技术提升
- 9，多源加速退化试验数据集融合与确信可靠性评估
应用对象：某型锂离子电池
合作单位：某著名企业
加速退化试验（ADT）数据集的评价指标体系：从ADT试验方案和试验数据两个角度，应力、样品、时间和数据四个维度，提出了评价ADT数据集的量化指标，构建了评价指标体系。
多源ADT数据集的定量比较：引入数据包络分析中的加法模型，基于ADT数据集的评价指标体系，构建了多源ADT数据集的比较模型，输出了各ADT数据集的相对质量。
多源ADT数据集融合的可靠性评估：考虑ADT中的小样本情况，基于不确定加速退化模型，提出了融合多源ADT数据集的不确定最小加权二乘统计方法，开展可靠性评估。
- 10，逆变器可靠性设计验证与失效分析
应用对象：逆变器
合作单位：某著名企业
工作内容:
逆变器失效模式与机理分析，模块封装设计与工艺过程关键问题分析;
针对产品元器件分类，建立关键元器件选型与验证规范通过产品可靠性测试用例的合理优化，降低市场应用风险，降价市场FFR。
研究价值：指导产品正向设计、迭代改进和物料全面管控，并首次提出可靠性试验方法体系
- 11，谐波减速器的确信可靠性建模与分析
应用对象：谐波减速器
合作单位：某著名企业
关键性能参数分析：确定传动误差、空程回差和传动效率关键性能参数。
裕量方程&退化方程构建：基于谐波减速器的动作原理，结合退化机理模型，构建了传动误差、空程回差等两类裕量方程及退化方程。
度量方程构建：综合考生产和实际使用中的不确定性，基于加速寿命试验数构建了确信可靠度函数，实现了设计阶谐波减速器可靠性水平的可信评价。
- 12，离子推力器确信可靠性分析与可靠性实验设计
应用对象：离子推力器
合作单位：某著名企业
痛点问题:如何在有限的时间内开展寿命的加速验证?
合作内容:离子推力器的可靠性建模与实验设计
输出成果:
1，离子推力器功能性能裕量分析:确定电子反流极限电压为关键性能参数
2，离子推力器可靠性模型:支持不同工作条件下的可靠性模型
3，离子推力器实验设计方案:以准确验证退化规律为目标，选定实验工作条件，设计实验时间
研究价值:将原有36000小时验证时间缩短了2/3
- 13，飞机起落架舱门锁确信可靠性建模与分析
应用对象：某飞机起落架舱门锁
合作单位：某著名企业
痛点问题:复杂机构如何面向性能(运动精度等，而非结构破坏)开展可靠性建模与设计
合作内容:
锁机构功能性能裕量分析:依据锁机构功能原理，明确锁钩角度为关键性能参数、铰链间磨损为主要退化机理以及性能参数阈值等信息
锁机构运动学建模、裕量方程、退化方程和度量方程构建:构建锁机构的运动学模型，考虑铰链间隙对锁机构运动的影响，构建了裕量退化方程:综合考虑生产装配和实际使用中的不确定性，构建了可靠性度量方程。
确信可靠性分析:实现设计阶段锁机构可靠性水平的可信评价，开展敏感性分析确定对可靠性影响显著的因素输出成果:模型1个，报告1份，专利1份，SCI论文1篇
研究价值:提出了基于功能原理的复杂机构运动性能的确信可靠性建模与分析
- 14，全电子交流道岔机笼确信可靠性建模与分析
应用对象：交流道岔机笼
合作单位：某著名企业
电性能确信可靠性分析、热性能确信可靠性分析、振动性能确信可靠性分析、电磁性能确信可靠性分析
功能性能裕量分析方法(FPMA):
确定电、热、振动与电磁的关键性能参数及阈值。
裕量方程：
利用田口设计和实验仿真的方法，获取仿真数据，拟合代理方程，完成裕量方程的建立。
确信可靠性评估：
利用6σ原则给出材料电导率与磁导率的正态分布参数，代入裕量方程，获取确信可靠度。
- 15，长贮装备多批少量抽样方法研究
应用对象：某装备
合作单位：某著名研究院
痛点问题:长期贮存:一次使用产品如何在贮存期，进行高效准确的抽检?
合作内容:
抽样母体划分:基于可靠性科学原理构建可靠性相似指标体系，提出基于不确定综合评判的母体划分方法;
抽样方案设计:提出推断可信度的概念，构建静态抽样方法优化模型，并以母体可靠性预测和风险预测为准则，提出抽样周期调整公式，实现了静态抽样方案的动态更新。
输出成果:报告2份，指南1份，技术规范1份，授权专利1项，授权软著1项。
研究价值:提出了考虑长贮装备多批少量特点的抽样母体划分方法和抽样检测方法
- 16，某企业研发与可靠性流程体系建设
应用对象：某企业
合作单位：某著名企业
服务成效：指导企业研发与可靠性流程体系融合，提升了基础能力，培养了可靠性队伍
