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嘉峪檢測網(wǎng) 2020-03-20 11:08
質(zhì)量工作者經(jīng)常要面對產(chǎn)品驗收問題。通常的做法是抽樣驗收,從一批產(chǎn)品中抽取一定數(shù)量的樣本進行檢驗,不良品數(shù)不超過某個值則接收這批產(chǎn)品,否則拒收這批產(chǎn)品。
如果我們關注產(chǎn)品的可靠性指標,如何做出接收還是拒收這批產(chǎn)品的結論呢?
先說說可靠性的概念和可靠性度量指標。
產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi),完成規(guī)定功能的能力,稱為產(chǎn)品的可靠性。
“規(guī)定的條件”是指使用條件、維護條件、環(huán)境條件和操作技術。環(huán)境條件越惡劣,產(chǎn)品的可靠性越低。
“規(guī)定的時間”是指規(guī)定的工作時間,這是可靠性定義中的核心。工作時間越長,可靠性水平越低。
“規(guī)定的功能”是指產(chǎn)品規(guī)格書中給出的正常工作的性能指標。產(chǎn)品喪失規(guī)定功能的狀態(tài)稱為故障或失效。
產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、規(guī)定的時間內(nèi)能完成規(guī)定功能的概率叫做產(chǎn)品的可靠度,也稱為生存概率。可靠度表示一大批產(chǎn)品可靠性的統(tǒng)計特征。如某產(chǎn)品在500小時的可靠度為95%,表示這批產(chǎn)品經(jīng)過500小時約有95%仍可完成規(guī)定功能。對于一種產(chǎn)品來說,它在規(guī)定的條件和規(guī)定功能的情況下,其可靠度是時間的函數(shù),稱為可靠度函數(shù)或生存函數(shù)??煽慷群瘮?shù)用下式表示:
R(t)=P{T > t}
一位電子行業(yè)的學員提出,他們的可靠性試驗方案是抽取一定數(shù)量的產(chǎn)品,常規(guī)條件下進行1000小時的可靠性試驗,如果沒有失效的產(chǎn)品,則說明這批產(chǎn)品的可靠性是合格的。這種問題就是典型的可靠性驗證問題??煽啃则炞C的目的是判斷一批產(chǎn)品的可靠性指標是否滿足要求。例如,要使一批產(chǎn)品的壽命在3000小時以上的比率至少達到95%,或者驗證某種產(chǎn)品的平均故障間隔時間至少達到5000小時等。
進行可靠性驗證首先要知道這種產(chǎn)品的壽命所服從的分布和一個參數(shù)。如果是Weibull分布,需要知道其形狀參數(shù);其它分布則需要知道尺度參數(shù)。某種產(chǎn)品壽命數(shù)據(jù)服從什么分布、參數(shù)是多少?這些都需要根據(jù)歷史數(shù)據(jù)來確定。
進行可靠性驗證的第一步就是要確定抽樣方案,根據(jù)實際情況可以有兩種選擇:
(1)費用不是問題,唯一的要求就是試驗的時間要短;
(2)費用捉襟見肘,抽取的產(chǎn)品數(shù)量有限,試驗時間長一些可以接受。
下面我們通過例題說明這兩種抽樣方案的實現(xiàn)方法:
《基于MINITAB的現(xiàn)代實用統(tǒng)計(第二版)》P364例12-14 某工廠準備進行一項某產(chǎn)品的壽命試驗,要使該批產(chǎn)品壽命在3000小時及以上的達到90%。已知該產(chǎn)品壽命服從形狀參數(shù)為3的Weibull分布,試驗周期確定為1500小時,最大失效數(shù)為1,要抽取多少件產(chǎn)品進行可靠性試驗?
MINITAB18操作路徑為:統(tǒng)計>可靠性/生存>試驗方案>驗證,在“要驗證的最小值”區(qū)域選擇“可靠度”,在其后的文本框中輸入0.9,在時間后的文本框中輸入3000,表示3000小時至少還有90%的產(chǎn)品可以達到規(guī)定功能;“允許的最大失效數(shù)”輸入1,選擇“每個單元的檢驗時間”單選按鈕,在文本框中輸入1500:

Minitab輸出結果為:

結果顯示,需要抽取361件產(chǎn)品進行1500小時常規(guī)可靠性試驗,如果失效產(chǎn)品數(shù)不超過1件,則這批產(chǎn)品通過可靠性驗收,實際置信水平是95.1062%,犯第一類錯誤的概率不到5%。
要驗證的可靠性指標除了以可靠度及對應的時間方式給出外,還可以是分布的參數(shù)、累積失效概率的百分位數(shù)及時間或者是平均故障間隔時間。
需要注意,這里進行的可靠性試驗一定是常規(guī)可靠性試驗,也就是導致產(chǎn)品失效的原因(通常稱為應力)是產(chǎn)品的正常使用水平,與加速壽命試驗中的應力水平有區(qū)別。
如果受試驗費用限制,只能抽取200件產(chǎn)品進行試驗,允許1件失效,此時我們需要確定試驗時間,對話框的設置如下:

結果為:

此時需要進行1826.53小時的可靠性試驗。同樣,如果失效產(chǎn)品數(shù)不超過1個,則接收這批產(chǎn)品。

來源:統(tǒng)計應用指南李濤林