aomareliability
发表于 2014-11-12 10:09:35
案例3--续1
一种产品的售后数据,进行分析后发现,在一个分布上叠加另一个分布。前一个分布称作为产品的主要特性分布,叠加的分布称作为部分产品的主要特性分布。
那我们分析出现上述情况是个例,还是普遍现象。首先我们需要弄明白,常说的分布到底是只什么。
分布是指失效率概率密度函数f(t),根据f(t)描述的不同曲线,进行归纳得到了不同分布。
那么f(t)是什么呢?
f(t)=ΔNft/(N0*Δt)
ΔNft---Δt时间内失效数量(Nf失效数量)(统计--所指的观测量)
N0-----统计样本总量
Δt---数学理论上Δt-->0,实际使用可以进行规定
统计试验做法:选取一定量的试验样本进行试验,记录每个失效的时间点,试验结束后,根据试验结果选取合适的时间段Δt,把每个时间段的失效数量与总量相除得到Δt时间内的比例。那么以Δt为基础单位的f(t)就是该试验样本的失效概率密度函数。推论---若试验样本无穷大,或者足够大,那么Δt-->0,f(t)为时间连续函数。
那么瞬时失效率函数h(t)是如何定义的呢?
定义为:h(t)=/Δt-->0
R(t)=Ns/N0==》h(t)=ΔNft/(Ns*Δt)Δt-->0
ΔNft---Δt时间内失效数量(Nf失效数量)
Ns-----Δt时间前未失效样本数量
Δt---Δt-->0
我们仔细观察失效概率密度函数和瞬时失效率函数,
f(t)=ΔNft/(N0*Δt)Δt-->0
h(t)=ΔNft/(Ns*Δt)Δt-->0
就会发现h(t)与f(t)相比显得比较多余,于是有人想到了一个办法,在可维修产品上发生失效后,经过维修那么总量不变(Ns=N0),那么失效数量使用失效次数代替,导出h(t)=Δr/(N*Δt),再让h(t)=λ,
那么1/λ=(N*Δt)/Δr单位为:台时/次;再看看MTBF,MTBF=(t1+t2+...+tn)/r单位为:时/次;1/λ单位为:台时/次,MTBF单位为:时/次,两者单位不同还是不相等。若我们假设,2台运行时间t,等同于1台运行时间2t,那么N台就从有纲量变为无纲量N,终于MTBF与1/λ相等,单位为:时/次。
所以MTBF=1/λ,经过了一次转换,和一次假设后才成立。
ironwand
发表于 2014-11-12 16:09:15
楼主功底扎实!没有全看懂,有机会再慢慢看。
有个观点和楼主商榷:楼主说失效率的概念不好,应该摒弃,应该用F(t)和f(t)。失效率的意思是现在还没坏的,在下一个时间区间坏的概率。我觉得这个失效率反而是工程中实际最关心的指标。以前坏的就坏了,不考虑了,关键是“当下”和“未来”。指数分布的失效率为恒定值,也很好地描述了偶然失效情况下的产品“永远年轻”的特点。
irix2008
发表于 2014-11-12 16:24:34
感觉案例1楼主搞的太复杂了,其实用积分公式很容就能得出,只不过λ是随时间变化的,积分也就是2项而已,案例1后面的不知道楼主在说明什么,没怎么看明白
aomareliability
发表于 2014-11-12 17:44:43
irix2008发表于2014-11-1216:24static/image/common/back.gif
感觉案例1楼主搞的太复杂了,其实用积分公式很容就能得出,只不过λ是随时间变化的,积分也就是2项而已,案...
你可以把你的计算过程贴上来,我们再讨论讨论
aomareliability
发表于 2014-11-12 17:45:57
ironwand发表于2014-11-1216:09static/image/common/back.gif
楼主功底扎实!没有全看懂,有机会再慢慢看。
有个观点和楼主商榷:楼主说失效率的概念不好,应该摒弃,应...
你可以把失效率函数的定义写出来,我们再讨论讨论。
irix2008
发表于 2014-11-12 18:17:11
可能我计算有误,怎么案例1备选答案中一个正确的都没有?
aomareliability
发表于 2014-11-12 21:10:29
本帖最后由aomareliability于2014-11-1221:14编辑
irix2008发表于2014-11-1218:17static/image/common/back.gif
可能我计算有误,怎么案例1备选答案中一个正确的都没有?
你的计算过程和结果都是对的。
但是为什么会出现误差,这个就是根据案例1,我要讲的东西。
exp(-0.01t)t:0~2的结果与10~12的结果是不一样的。
当λ*t=0.1误差0.48%
当λ*t>0.1误差会集聚增加
若0~10的λ为0.0001,10~12的λ为0.001,按照你的计算方式就会很接近。
根本原因就是:使用10~12分段积分时,默认的前段0~10函数仍是exp(-0.01*t),而前段函数显然不是的,所以计算必然有误差。
使用R(t12)=R(t0~10)*R(t10~12)则没有这个问题
ironwand
发表于 2014-11-13 09:39:07
aomareliability发表于2014-11-1217:45static/image/common/back.gif
你可以把失效率函数的定义写出来,我们再讨论讨论。
失效率λ(t)=在t时刻的下一个单位时间内失效的个数/在t时刻还没失效的个数。例如按年算,到了第五年的时候还没坏的有100个,在下一年中失效了10个,那么第五年时的失效率就是0.1。
aomareliability
发表于 2014-11-13 10:43:30
你说的λ(t)是h(t),λ(t)描述的是某一时间段的,h(t)描述的是单位时间的
λ(t)不能即描述某一时间段的,又描述单位时间的,这在案例1--续3已经说明了
closure
发表于 2014-11-21 16:06:33
本帖最后由closure于2014-11-2116:14编辑
首先,我很佩服楼主这种精神,想当年我也如此较真。今天礼拜五,有点空。我来评价一下你的案例,不过我是个懒人,不可能写的像你这么详细,见谅。
案例1:exp(-λ*t)=1-λ*t,当λ*t->0(比较小)时,该式子为exp(-λ*t)的Taylor展开的常数项和一阶项。物理上讲,第一种是对于可修系统的,即失效立即修复,工作到12小时的失效概率(R=1-F)。后一个式子,就是说有可能失效了,到12小时早已经不工作了。所以第一种的失效概率比第二种大一点,通俗讲第一个式子是失效了,立马修复后还有失效的可能。
案例2:开发的水泵,这种东西通常都是用Lognormal或者Weibull分布来做,当然了,严格来说,应该根据失效模式选择分布。指数分布不合适,太保守。Normal分布除了理论上,可靠性实际中更是少用,当然了,不恰当的使用除外。
案例3:谢谢把我的回答作为标准答案。这个你的理解就更差些火候,h(t)/λ(t)才是可靠性更关心的量,而不是f(t)。当然了,对于可修系统,你需要更多的区分h(t)和λ(t),因为在实际产品中这里有一个瞬时和累计的概念。