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自动导引车（AGV）MTBF测评
时间：2022-04-18 09:07:00
来源：上海机器人产业技术研究院
2021年度，中国市场企业整体销售工业应用移动机器人(AGV/AMR）72000台，较2020年增长75.61%，市场销售额达到126亿元，同比增长64%。AGV工作时需要多台组成系统运作，使用调度软件分配任务，单台故障会影响整个系统的正常运行，造成较大的经济损失。因此针对AGV工作的主要运行环境，制定工作试验剖面，对AGV的MTBF（平均无故障工作时间）水平进行测评，对于提升AGV的可靠性水平至关重要。
可靠性测评目前可以参考的标准主要有：GJB899A-2009、GB/T5080.1-2012、GB/T 29482.1-2013、GB/T32245-2015等，然而目前没有标准对自动导引车（AGV）的可靠性测试方法进行规定。针对这一问题，上海机器人产业技术研究院负责起草了《自动导引车可靠性测试与评定》团体标准，目前第二次工作组会议已召开。下面将介绍自动导引车（AGV）MTBF测评方案的主要内容，包括统计方案，试验剖面，试验前/中/后的功能性能测试，故障判据，试验评定。
▍统计方案
自动导引车MTBF测评中使用定时截尾试验方案，在试验期间对受试样品进行连续地或短间隔地监测，直至累计相关试验时间超过预定的相关试验时间（接收）或发生了预定的关联故障数（拒收）。统计方案包括5个参数：
● MTBF检验下限值（θ1） ●MTBF检验下限值（θ0） ●生产方风险（α） ●使用方风险（β） ●鉴别比（D）
GJB899A中的部分统计试验方案
根据置信水平、鉴别比，可在标准中选择合适的试验方案（包括试验时间、故障判决数）。由统计方案得到，相关试验时间（T）是θ1（即验证的MTBF指标）的m倍，平均每台受试样品的相关试验时间（t）为t=T/n，其中n为样本数量。
▍试验剖面
试验条件应模拟环境条件和实际使用工况，应具备以下条件：
1、环境条件
地面条件：考虑地面起伏程度、路面坡度、台阶高度、沟宽幅度、地面构造。
温湿度条件：考虑温度、湿度、气压条件。
2、使用工况
考虑运行任务、单台日里程数、充电时间、运行时间、待机时间、负载等因素，对AGV的实际使用工况进行模拟。
AGV现场运行方式
▍功能和性能检测
在AGV的可靠性试验中，试验前、中、后均需要对所有待测AGV样品进行功能检查。参考自动导引车相关的标准GB/T 20721-2006和GB/T 40327-2021，确定了以下功能性能检测项目，并规定了测试方法和要求：
●外观质量检验 ●额定速度检验 ●运动精度检验 ●停车精度检验 ●旋转功能检验
●接触障碍物缓冲性能测试 ●紧急停止性能检验 ●报警装置性能检验 ●负载性能测试
▍故障判据
在试验过程中出现功能丧失、性能参数超差、零部件松动破裂状态时，判定产品故障。标准给出了关联故障和非关联故障的划分依据，其中关联故障的数量影响可靠性评估试验结果。根据故障性质及危害程度，将故障分为四类，分别是致命故障、严重故障、一般故障、轻微故障，对应不同的故障系数，例如与产品性能无关或影响较小的故障系数为0.2。
▍试验判定
当累计相关试验时间达到统计方案所对应的相关试验时间时，若试验中出现的关联故障数不大于接收故障数时，结束试验，达到MTBF指标并做出接收判决。若试验中出现的关联故障数不小于拒收的判决故障数时，则结束试验，未达到MTBF指标并做出拒收判决。接收判决下MTBF单边下限估计计算公式如下：
其中C表示置信区间的置信度，C=1- β。
以上是自动导引车MTBF评定试验方案的主要内容，欢迎感兴趣的朋友与我们探讨。目前围绕AGV/AMR的标准上研院正在牵头制修订中，欢迎感兴趣的企业与我们联系参与标准验证 。
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