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嘉峪檢測網(wǎng) 2019-03-21 11:58
一、什么是鑒別比
產(chǎn)品可靠性的合同指標(biāo)一般包括規(guī)定值和最低可接受值。規(guī)定值是合同和研制任務(wù)書中規(guī)定的期望達到的指標(biāo),是承制方進行可靠性設(shè)計的依據(jù)。最低可接受值是合同和研制任務(wù)書中規(guī)定的、裝備必須達到的合同指標(biāo),是進行可靠性鑒定試驗的依據(jù)。

例如某電源研制合同中規(guī)定:MTBF規(guī)定值不低于200小時,MTBF最低可接受值不得低于100小時。這兩個指標(biāo)表示,在研制階段和使用初期此電源的MTBF最低不得低于100小時,隨著使用和改進最終此電源的MTBF可以達到200小時。
規(guī)定值與最低可接受值的比值稱為鑒別比。在制定可靠性鑒定試驗時,一般需要根據(jù)雙方風(fēng)險、最低可接受值、鑒別比來確定試驗方案。
二、鑒別比是否越大越好
目前在多數(shù)可靠性文獻中,均指明在雙方風(fēng)險一定的情況下,隨著鑒別比的增大,可靠性鑒定試驗方案的時間是縮短的。例如下面GJB899中定時試驗方案表的11號、14號和17號方案,雙方風(fēng)險均為20%,當(dāng)鑒別比從1.5增大到3時,試驗時間從最低可接受值的21.5倍縮小到4.3倍。

那么鑒別比是否取得越大越好呢?這里直接給出結(jié)論,在雙方風(fēng)險和最低可接受值一定的情況下,鑒別比越大,試驗時間確實越短,但會導(dǎo)致產(chǎn)品通過鑒定試驗的概率變小。
以前面的11、14和17號方案為例,我們假設(shè)產(chǎn)品最低可接受值為100,如果產(chǎn)品能夠通過鑒定:
11號方案的MTBF點估計值至少為21.5×100/17=126.5
14號方案為的MTBF點估計值至少為156
17號方案的MTBF點估計值至少為215
通俗的理解,就是說隨著鑒別比的增大,能通過鑒定的MTBF值要求實際上提高了。在產(chǎn)品MTBF真值一定的情況下,假設(shè)產(chǎn)品的MTBF真值為160,顯然采用11號、14號方案產(chǎn)品能大概率通過鑒定,而采用17號方案時能通過鑒定的概率顯然小于前兩個方案,因為160比215小。這也就定性的說明,隨鑒別比的增加,產(chǎn)品通過鑒定試驗的概率變小了。
為了進一步驗證上述說法,下面我們利用公式進行精確計算。對于故障時間服從指數(shù)分布的產(chǎn)品,工作到時間t時,n個產(chǎn)品中出現(xiàn)r個故障的概率計算公式為

設(shè)產(chǎn)品的MTBF真值為160,將11號、14號、17號方案的試驗時間和接收故障數(shù)代入上式,計算產(chǎn)品能通過鑒定的概率,如下表所示。
|
方案號 |
試驗時間 |
接收故障數(shù) |
通過鑒定概率 |
|
11 |
21.5 |
17 |
0.8648 |
|
14 |
7.8 |
5 |
0.6379 |
|
17 |
4.3 |
2 |
0.4967 |
上述結(jié)果表明,在雙方風(fēng)險和最低可接受值一定的情況下,鑒別比越大,產(chǎn)品通過鑒定試驗的概率越小。盡管上述結(jié)論是針對11號、14號和17號方案得出的,但對其他方案也是同樣適用的。
三、鑒別比到底該怎么確定
如果合同或研制任務(wù)書中規(guī)定了最低可接受值和規(guī)定值,則沒什么可討論的,直接按公式確定鑒別比。如果合同僅規(guī)定了最低可接受值,則應(yīng)進行可靠性預(yù)計,并將該預(yù)計值作為規(guī)定值計算鑒別比。
仍然以前面的電源為例,電源可靠性預(yù)計值為300時,其預(yù)計值為最低可接受值3倍(鑒別比=3),在雙方風(fēng)險均取30%的情況下,通過查表,可采用1.1倍MTBF最低可接受值進行驗證,即試驗時間為100*1.1=110小時。無故障通過試驗則認(rèn)為可靠性指標(biāo)達到了最低可接受值100小時。出現(xiàn)故障即認(rèn)為產(chǎn)品沒有達到最低可接受值。
如果可靠性預(yù)計值為220小時,則鑒別比為220/100=2.2取2。在雙方風(fēng)險均取30%的情況下,查表得試驗時間為100*3.7=370小時,允許故障2。即370小時以內(nèi)故障不多于2次,則認(rèn)為設(shè)備達到了MTBF最低可接受值100小時。如果故障3次及以上,則認(rèn)為產(chǎn)品沒有達到最低可接受值。
總之,應(yīng)根據(jù)最低可接受值和預(yù)計值計算鑒別比,然后查表確定試驗時間和允許故障數(shù)。不能為了縮短試驗時間而盲目的增大鑒別比,因為會增大無法通過可靠性鑒定試驗的風(fēng)險。

來源:質(zhì)量與可靠性學(xué)堂