Zákon spolehlivosti

Hlavním zájmem spolehlivosti je předpovědět pravděpodobnost výskytu selhání systému (selhání). Toho se dosáhne zavedením zákona spolehlivosti .

Údaje o spolehlivosti

Úmrtnost a funkce přežití

Když jsou data selhání známa s přesností

Společnost uvádí N systémy na trh v čase 0; předpokládáme, že tyto systémy nepodléhají opravám. Zaznamenáváme momenty prvního selhání t i  : { t 1 , t 2 …, t n }, které předpokládáme klasifikovány vzestupně. Index i se nazývá „rank“, protože je indexem sekvence . Pojem „moment“ může označovat provozní dobu - obecně vyjádřenou v hodinách, dnech nebo letech -, ale také počet otáček pro rotující stroj, počet cyklů pro systém pracující v cyklech atd.

Kdykoli t , můžeme určit podíl systémů, které zažili selhání: je to „úmrtnost“, označil F:

nebo indexovaným způsobem, protože t i jsou klasifikovány vzestupně

, kde N je velikost pozorovaného vzorku.

Množství i = karta { t j ≤ t } - počet systémů, u kterých došlo k selhání před t (viz Cardinal (matematika) ) - se nazývá „kumulativní počet poruch“; F se také nazývá „kumulativní frekvence“. Úmrtnost F začíná od 0 - všechny systémy se považují za funkční při uvedení do provozu - a po určité době dosáhne 1 (nebo 100%) - systémy nejsou věčné a všechny jednou selhávají. Tato funkce F statisticky odpovídá distribuční funkci .

Také jsme definovali doplňkovou funkci zvanou „spolehlivost“ nebo „přežití“ a zaznamenali jsme R (spolehlivost)  :

R ( t ) = 1 - F ( t ) R i = 1 - F i

Obecně je to tato funkce R, kterou považujeme: umožňuje pozitivnější prezentaci spolehlivosti (mluvíme spíše o tom, co funguje, než co ne). Z matematického hlediska je F relevantnější, protože se jedná o distribuční funkci. V analýze složitých systémů je R relevantnější v případě asociací sérií a F je relevantnější v případě paralelních asociací ( redundance ), viz Funkční diagramy spolehlivosti . V případě systému podle exponenciálního nebo Weibullova zákona - velmi časté situace - je vyjádření zákona o přežití R jednodušší než u zákona o úmrtnosti F.

Okamžiky výskytu poruch t i jsou náhodné proměnné . Ve skutečnosti jsou R (a F) také náhodné proměnné, je proto nutné opravit kumulativní frekvence pomocí vzorců vyplývajících z binomického zákona .

Definice kumulativních frekvencí
Velikost vzorku Vzorec Kumulativní frekvence
N ≤ 20 vzorec střední hodnoty
20 ≤ N ≤ 50 vzorec průměrného hodnocení
N ≥ 50 vzorec režimu
Demonstrace

F i je kumulativní frekvence, takže je pravděpodobnost, že t je menší nebo rovno t i  :

F i = P ( t ≤ t i )

Pravděpodobnost, že máme hodnoty k v [0; t i ] je ekvivalentní s k výběru pravděpodobnosti F i , máme tedy podle binomického rozdělení pravděpodobnost

Jelikož jsou data selhání seřazená podle pořadí, pravděpodobnost, že t i je ve skutečnosti i - tou hodnotou, je tedy pravděpodobností, že máme hodnoty i v [0; t i ] buď

Tato pravděpodobnost p je míra spolehlivosti v poloze t i . Rozeznáváme vzorec hustoty pravděpodobnosti Fisherova zákona

s

a stupně volnosti můžeme identifikovat podle exponentů:

Pokud opravíme úroveň spolehlivosti, můžeme určit F i převrácením binomického zákona. To zahrnuje distribuční funkci Fisherova zákona  :

se stupni volnosti

  • v 1 = 2 i  ;
  • ν 2 = 2 (N - i ).

Když vezmeme v úvahu střední hodnost, vezmeme p = 0,5 (50%), což nám dává uvažované vzorce.

Můžeme také definovat interval spolehlivosti pro dané bilaterální riziko α (bilaterální úroveň spolehlivosti 1 - α), přičemž Fisherův zákon , kde Q p ( ν 1 , ν 2 ) je kvantil řádu p Fisherova zákona:

dolní limit :, s
  • ν 1 = 2 (N - i + 1)
  • ν 2 = 2 i
horní mez :, s
  • ν 1 = 2 ( i + 1)
  • ν 2 = 2 (N - i )
S cenzurovanými daty

Ne vždy známe přesný čas výskytu poruchy; někdy máme počet poruch, ke kterým došlo během časového intervalu ( intervalová cenzura ). Například pokud je systém monitorován několik let, počet poruch se zaznamenává každý měsíc. V době t i tedy máme počet n j poruch vyskytujících se v intervalech] t j - 1  ; t j ]. Pak máme

případně opraveno hodnostním vzorcem.

Výše uvedená metoda je také vhodná, když zastavíme pozorování v daném okamžiku, zatímco některé systémy jsou stále v provozu: jedná se o případ správné cenzury, ale pro kterou poté nemáme žádné údaje. Datum cenzury.

Na druhou stranu tato metoda není vhodná, pokud je cenzura nalevo nebo cenzura napravo, ale s pozdějšími daty selhání; například pokud systém nefunguje nebo z nějakého důvodu podstoupí předporuchovou údržbu. V těchto případech se používají metody, které vypočítají pravděpodobnost P i selhání v intervalu i , z čehož potom odvodí spolehlivost R i .

Používáme hlavně Kaplan-Meierovu metodu , pojistněmatematickou metodu a Turnbullovu metodu , vzácněji Wayne-Nelsonovu metodu a Herd-Johnsonovu korigovanou hodnostní metodu . Pokud nemáme žádnou cenzuru, obecně najdeme vzorec průměrných hodností nebo režimů.

Hustota selhání

Hustota selhání je definována jako rychlost změny funkce úmrtnosti F. Jedná se o „míru úmrtnosti“:

nebo:

Pokud n ( t ) je počet kumulativních poruch v čase t (počet poruch mezi 0 at ), pak máme

a tak

.

S indexovanou notací máme:

.

Všimněte si rozdílu mezi n i , což je počet poruch mezi t i a t i + 1 , a n ( t ), což je počet poruch mezi 0 a t .

Poruchovost

Míra selhání λ (řecké písmeno lambda) v intervalu] t , t + Δ t ] definujeme jako opak relativní rychlosti změny přežití:

Jedná se tedy o poměr počtu poruch v tomto intervalu k počtu systémů zbývajících na začátku intervalu, dělený délkou intervalu. Je to kladné číslo. My máme :

nebo indexovaným způsobem

Co tyto veličiny konkrétně znamenají?

Pro populaci N systémů
  • R ( t ) je podíl systémů, které jsou stále v provozu v čase t . Je to podíl systémů, jejichž životnost T je větší než t . N · R ( t ) je počet takových systémů.
  • F ( t ) je podíl systémů, u nichž došlo k selhání před časem t . Je to podíl systémů, jejichž životnost T je menší nebo rovna t . N · F ( t ) je počet takových systémů.
  • ƒ ( t ) · Δ t je podíl systémů, které selhají v intervalu] t  ; t + Δ t ]. To je podíl systémů, jejichž životnost T je v] t  ; t + Δ t ]. N · ƒ ( t ). Δ t je počet takových systémů.
  • λ ( t ) · Δ t je podíl, který selže v intervalu] t  ; t + Δ t ] mezi systémy, které jsou v době t stále v provozu . Je to podíl mezi systémy, které mají životnost větší než t , systémů, jejichž životnost T je in] t  ; t + Δ t ]. N · R ( t ) · λ ( t ) · Δ t je počet takových systémů.
Pro daný systém
  • R ( t ) je pravděpodobnost, že bude stále v provozu v čase t . Je to pravděpodobnost, že životnost T bude větší než t R ( t ) = P (T> t ).
  • F ( t ) je pravděpodobnost selhání před časem t . Je pravděpodobnost, že životnost T bude menší nebo rovna t  : F ( t ) = P (T ≤ t ).
  • ƒ ( t ) · Δ t je pravděpodobnost poruchy v intervalu] t  ; t + Δ t ]. Je to pravděpodobnost, že bude mít životnost T in] t  ; t + Δ t ] ƒ ( t ) · Δ t = P (T ∈] t  ; t + Δ t ]).
  • λ ( t ) · Δ t je pravděpodobnost výskytu poruchy v intervalu t , pokud je systém v době t stále v provozu ] t  ; t + Δ t ] ( podmíněná pravděpodobnost ). Je pravděpodobnost, že pokud má systém životnost větší než t , bude mít životnost T je in] t  ; t + Δ t ]. λ ( t ) · Δ t = P (T ∈] t  ; t + Δ t ] | T> t ).

Rozdíl mezi hustotou ƒ a rychlostí λ může být obtížné pochopit. Řekněme, že když uvedeme systém do provozu, víme, že po určité době používání t v budoucnu bude mít pravděpodobnost ƒ poruchy. Pokud nyní vezmeme v úvahu systém, který již byl používán pro období t , víme, že nyní má pravděpodobnost λ selhání.

Shromažďování údajů

Kritickým bodem je obvykle sběr dat.

Nejjednodušší je případ průmyslníka v závislosti na jeho flotile strojů: požádá svůj tým údržby, aby zaznamenal poruchy. V případě výrobce, který by chtěl zhodnotit prodávané výrobky, je problém delikátnější. Výrobci automobilů obecně vyžadují, aby údržba byla prováděna v garáži v jejich síti pod sankcí zrušení záruky , což umožňuje získávat statistiky během tohoto období; problém je pak v tom, že nevíme, jak byl produkt použit (plynulá nebo nervózní jízda, dálnice nebo město), známe pouze datum uvedení do provozu a počet najetých kilometrů.

Výrobce však může chtít před uvedením na trh posoudit zákon o přežití, aby bylo možné stanovit délku záruční doby a doporučit datum údržby / generální opravy. K tomu může provést testy spolehlivosti. Zkouška musí reprodukovat skutečné použití výrobku, což znamená definovat „profil mise“, tj. Referenční způsob použití (typ jízdy vozidla, rychlost výroby a nastavení průmyslového stroje atd.).

Důležitým bodem je, pokud je to možné, rozlišovat mezi různými režimy selhání. Ve skutečnosti každý režim selhání sleduje svou vlastní statistiku úmrtnosti / přežití a chování složitého systému můžeme vidět jako složení každého režimu. V závislosti na úrovni cílených detailů můžeme oddělit data pro každou komponentu (subsystém) nebo pro daný subsystém různé režimy selhání - například pro mechanickou část rozlišit opotřebení od poruchy unavené.

Příklad

Železniční společnost, která rok sleduje první poruchu vzorku 28 lokomotiv , kdy dojde k jejich první generální opravě. Časy služby před prvním selháním jsou uvedeny ve dnech a jsou vzestupně: {2, 5, 9, 13, 17, 22, 27, 39, 39, 39, 52, 64, 64, 76, 86, 97 , 108, 121, 135, 151, 169, 191, 215, 245, 282, 332,> 365,> 365}. Máme N = 28, takže použijeme vzorec průměrných řad.

Všimněte si, že dvě z lokomotiv neutrpěly před první opravou žádnou poruchu; jde o případ pravicové cenzury . Tyto dva případy neumožňují „umístit body“ na křivku, ale přesto vstupují do statistik, protože jsou součástí celkového počtu N. Nejprve použijeme metodu pořadí.

Selhání lokomotiv. Metoda střední řady
Kumulativní počet
poruch
i
Okamžitá
porucha
t i (j)
Kumulativní frekvence
(úmrtnost)
F
Spolehlivost
(přežití)
R
Míra
selhání
λ (j −1 )
1 2 0,034 5 0,966 0,012 3
2 5 0,069 0 0,931 0,009 62
3 9 0,103 0,897 0,010 0
4 13 0,138 0,862 0,010 4
5 17 0,172 0,828 0,008 70
6 22 0,207 0,793 0,009 09
7 27 0,241 0,759 0,011 9
10 39 0,345 0,655 0,004 27
11 52 0,379 0,621 0,009 80
...
90% bilaterální intervaly spolehlivosti
Kumulativní počet
poruch
i
Okamžitá
porucha
t i (j)
F i min F i F i max
1 2 0,002 0,034 5 0,07
2 5 0,01 0,069 0 0,1
3 9 0,03 0,103 0,11
4 13 0,05 0,138 0.2
5 17 0,07 0,172 0,3
6 22 0,1 0,207 0,3
7 27 0,1 0,241 0,4
10 39 0.2 0,345 0,4
11 52 0.2 0,379 0,5
...

Vezměme si příklad s metodou Kaplan-Meier.

Pro každé datum selhání t i určíme:

  • počet N i systémů ještě v provozu před t i (ani vadných, ani cenzurovaných);
  • počet D i systémů selhávajících během dne t i  ;

a odvodíme P i podmíněnou pravděpodobnost selhání během dne t i  :

P i = D i / N i

a spolehlivost R i v čase t i  :

.

N i . Proto cenzury zohledňuje .

Selhání lokomotiv. Kaplan-Meierova metoda
Okamžitá
porucha
t i (j)
Počet systémů
provozu
N i
Počet
selhaných systémů
D i
Podmíněná pravděpodobnost
selhání
P i
Spolehlivost
(přežití)
R i
2 28 1 0,035 7 0,964
5 27 1 0,037 0 0,929
9 26 1 0,038 5 0,893
13 25 1 0,04 0,857
17 24 1 0,041 7 0,821
22 23 1 0,043 5 0,786
27 22 1 0,045 5 0,75
39 21 3 0,143 0,643
52 18 1 0,055 6 0,607
...

Pojistněmatematická metoda spočívá v rozdělení monitorovacího období na části se stejnou dobou trvání. Ve srovnání s metodou Kaplan-Meier proto můžeme mít během sekce cenzuru. Když odkazujeme na datum t i , spočítáme selhání Di a cenzory C i za interval předcházející t i , to znamená [ t i - 1  ; t i [. Takže máme

a vždy

.

Svévolně se má za to, že v systémech cenzurovaných C i by polovina způsobila poruchu.

Vyžaduje méně výpočtů než metoda Kaplan-Meier, ale na druhou stranu nevyužívá všechny informace (shromažďuje data za určité období), a proto je přesný pouze u velkých vzorků. Platí to pouze v případě, že máme velké množství dat, obvykle alespoň 30 nebo 50 - u našeho příkladu tomu tak není, ale stejně je použijeme. Počet tříd - počet časových intervalů - je obvykle druhá odmocnina velikosti vzorku. Zde si libovolně zvolíme trvání dvou týdnů (čtrnáct dní).

Selhání lokomotiv. Pojistněmatematická metoda

Referenční okamžik
t i (j)
Třída
[t i  ; t i + 1 [
Počet systémů
provozu
N i
Počet
selhaných systémů
D i
Počet
cenzurovaných systémů
C i
Podmíněná pravděpodobnost
selhání
P i
Spolehlivost
(přežití)
R i
0 [0; 14 [ 28 4 0 0,143 1
14 [14; 28 [ 24 3 0 0,125 0,857
28 [28; 42 [ 21 3 0 0,143 0,75
42 [42; 56 [ 18 1 0 0,0556 0,643
56 [56; 70 [ 17 2 0 0,118 0,607
...

Typické profily

Z fenomenologického hlediska nám okamžitá míra selhání λ říká o chování systému:

  • klesající λ znamená, že míra selhání v průběhu času klesá; toto se označuje jako „  dětská úmrtnost  “ nebo „  mladistvý  “; obvykle se jedná o selhání systémů, které mají „mladistvé vady“ nebo nekvality, nebo systémů v záběhu  ;
  • konstanta λ označuje systém „bez paměti“: poruchovost je konstantní, pravděpodobnost poruchy daného systému je rovnoměrná v čase, nedochází k opotřebení; toto se někdy označuje jako „čistě náhodné“ selhání;
  • rostoucí λ: míra poruch se zvyšuje s časem, což naznačuje jev stárnutí, opotřebení.

Všimněte si, že ve všech případech R klesá, i když se snižuje míra selhání.

Představujeme křivky pro tři níže uvedené případy se čtyřmi grafy v každém případě:

  • vlevo nahoře křivky přežití a úmrtnosti;
  • vlevo dole funkce hustoty podle zákona o spolehlivosti (okamžitá pravděpodobnost poruchy);
  • vpravo nahoře okamžitá míra selhání λ jako funkce času;
  • vpravo dole křivka přežití ve Weibullově grafu, ln (-ln (R)) jako funkce ln ( t ), viz Weibullův zákon> Stanovení parametrů zákona .

Chcete-li se vrátit k rozdílu mezi hustotou ƒ a rychlostí λ:

  • vidíme, že když λ rovnoměrně klesá nebo je konstantní, ƒ klesá;
  • když λ rovnoměrně roste, ƒ má vrchol, takže systémy mají tendenci se všechny rozpadat současně.

V případě elektronických systémů máme často křivku poruchovosti λ ve třech částech (křivka vpravo nahoře na opačném obrázku): λ klesající (porucha vadných systémů), pak λ konstantní (náhodná porucha, většina křivky ), poté se zvyšuje λ (stárnutí na konci). Mluvíme o „ křivce ve tvaru vany“ .

V případě mechanických systémů máme křivku poruchovosti λ ve dvou částech: snižování λ (záběh), potom zvyšování λ (opotřebení), což dává obecně parabolickou křivku.

Všimněte si, že pokud otočíme křivku přežití o čtvrtinu doleva, získáme věkovou pyramidu vyjádřenou jako podíl na celkové populaci.

Ukazatele spolehlivosti

Z těchto údajů lze definovat řadu indikátorů spolehlivosti. Zejména můžeme definovat průměrnou dobu provozu před selháním nebo MTTF (střední doba do selhání)  :

pokud známe přesné časy každého selhání, nebo

v případě intervalové cenzury.

Určujeme také očekávanou životnost x  %, označenou L x nebo B x , to znamená dobu, po které dojde k x  % selhání a tedy 100 - x  % přežití. Například :

L 10 nebo B 10 je doba, po které 90% systémů zůstane v provozu (10% porucha). L 50 nebo B 50 je doba, po které 50% systémů zůstane v provozu (50% porucha), tedy medián životnosti.

Považujeme zde pouze okamžiky prvního selhání. Další užitečné ukazatele jsou definovány při zvažování opravy systémů, a tedy doby mezi dvěma poruchami i doby opravy.

Příklad

V předchozím příkladu nemůžeme vypočítat přesnou MTTF, protože chybí dvě data. Můžeme však odhadnout minimální MTTF tím, že vezmeme v úvahu, že dva cenzurované lokomotivy měly poruchu po 365  dnech . Shledáváme

MTTF ≥ 119  d .

Navíc se vzorkem 28 lokomotiv je L 10 čas, po kterém jsou 3 poruchy (3 ≈ 28/10), tj.

M 10 ≈ 9  d

Medián odděluje vzorek do dvou částí 14 systémů, takže leží mezi t 14 = 76  j a t 15 = 86  j  ; podle konvence vezmeme také střed

L 50 ≈ 81  d

Neparametrická analýza

Neparametrická analýza je analýza, která nezahrnuje zákon. Tyto metody v zásadě spočívají v konstrukci křivek přežití „schodiště“ (s jedním krokem pro každé pozorované selhání) s výše uvedenými metodami (hodnostní metoda, metoda s cenzurou). Lze z něj získat charakteristická data uvedená výše - medián přežití (50% systémů selže před tímto bodem, 50% po) nebo jiné kvantily (například první decil, L 10 ), MTTF, míra selhání v daném okamžiku. .

Výhodou je, že nepředpokládá distribuci; rozšířením můžeme pracovat na datech, pro která žádná distribuce uspokojivě nepopisuje. Nevýhodou je, že máme nižší přesnost (širší interval spolehlivosti) a že nemůžeme předpovídat ani extrapolovat.

Příklad

Sestavili jsme křivky pro příklad lokomotiv. Můžeme odvodit, že máme

  • L 10 z 9  dnů ,
  • medián L 50 až 81  d ,
  • MTTF delší než 119  dní ,
  • a celkově klesající míra selhání λ, což naznačuje, že jsme stále v selhání „mládí“ a ještě ne v opotřebení.

Parametrická analýza

V řadě případů lze k popisu údajů použít statistický zákon. Parametry tohoto zákona jsou k datům přizpůsobeny regresí nebo také maximální pravděpodobností , z numerických hodnot spolehlivosti R stanovených (pomocí hodnostní metody nebo metody s cenzurou).

Výhodou oproti neparametrické analýze je, že máme mnohem lepší přesnost (menší interval spolehlivosti). Nevýhodou je, že je nutné mít k dispozici zákon, který dobře popisuje data, což však neplatí vždy, a také počítačové zdroje pro provádění výpočtů.

Obecně se používá souvislý zákon. Už jsme řekli, že F je distribuční funkce. Funkce F je obecně diferencovatelná, což umožňuje definovat funkci hustoty ƒ:

a okamžitá míra selhání

.

Lze použít jakýkoli statistický zákon, pokud popisuje data, a pokud je to možné, má „fyzický význam“. V praxi obecně zachováváme čtyři zákony:

Zřídka se také setkáváme se zákonem χ ² , nejmenší nebo největší extrémní hodnoty , Poissonova , binomického , logistického nebo log-logistického .

Pro problémy s únavou použijte speciální zákony: Law Wohler , Law Basquin , Bastenaire law .

Weibullův zákon se často používá, protože:

  • má kladné hodnoty, na rozdíl například od normálního zákona, ale význam mají pouze kladné věkové hodnoty (chyby před uvedením do provozu se nezohledňují );
  • umožňuje simulovat zejména mnoho různých profilů
    • λ klesá pro β <1,
    • λ konstanty - exponenciální zákon - pro β = 1,
    • λ rostoucí pro β> 1,
    • blíží se normálnímu rozdělení pro 3 ≤ β ≤ 4;
  • jeden může snadno určit jeho charakteristiky z Weibull / Allen Plait diagramu  ;
  • z toho se snadno získá poruchová míra λ.

Příklad

Vezměme si příklad lokomotiv výše. Testujeme několik modelů:

  • exponenciální model: spolehlivost má tvar
    R ( t ) = e -λ t , to znamená
    ln (R) = -λ t,
    proto nakreslením diagramu ( t , ln R) musíme získat přímku procházející až 0 a sklon -λ, což nám dává parametr zákona;
  • normální model: nakreslíme Henryho čáru , která umožňuje získat parametry μ (očekávání) a σ (směrodatná odchylka) zákona;
  • log-normální model: nakreslíme také Henryho čáru pomocí kvantilů log-normálního rozdělení;
  • Weibullův model: nakreslíme Weibullův diagram (nebo Allenův Plaitův diagram) (ln t , ln (-ln R)), který umožňuje získat přímku; sklon a průnik přímky y nám dávají parametry β (tvar) a λ (měřítko) zákona.

Čáry se získají lineární regresí . Graficky vidíme, že nejlépe vyhovuje Weibullovu modelu s:

  • β ≈ 0,8;
  • λ ≈ 125.

Máme klesající poruchovost (β <1). Z těchto parametrů můžeme odvodit MTTF, což je očekávání zákona:

stejně jako jeho medián a jeho očekávaná životnost 10%

. L 10 ≈ 8  d Výpočet L 10

My máme

je

Digitální aplikace:

Porovnání parametrických a neparametrických analýz
Modelka MTTF L 10 L 50
Neparametrické
(střední hodnoty)
≥ 119  dní 9  dní 81  d
Parametrický
(Weibullův zákon)
142  dní 8  dní 79  d

Pokud je parametrický model relevantní , je lepší uchovat výsledky parametrického modelu. Je však vždy užitečné určit stejné ukazatele pomocí neparametrické metody ke kontrole konzistence výsledků.

Všimněte si, že zde jsme provedli lineární regrese na konkrétních diagramech ( semi-log chart , Henry line , diagram Allen Plait ). Tato metoda umožňuje provádět výpočty „ručně“, ale neumožňuje kvantitativní srovnání výsledků. Můžeme také provést nelineární regrese na nezpracovaných datech ( metodou nejmenších čtverců nebo maximální pravděpodobnosti ), což umožňuje srovnání zbytků. Můžeme však začít s lineárními regresemi, abychom mohli vycházet z přibližného řešení, a proto usnadnit konvergenci a snížit počet regresních kroků.

Porovnání regresí
Zákon
Lineární regrese
Regrese
nejmenších čtverců
S
Exponenciální λ = 0,007 36 λ = 0,008 22 0,025 2
Normální μ = 117
σ = 120
μ = 99,1
σ = 104
0,114
Log-normální μ = 4,21
σ = 1,62
μ = 4,30
σ = 1,43
0,012 6
Weibulle β = 0,825
λ = 124,7
β = 0,827
λ = 124,5
0,001 03

Tabulka výše porovnává hodnoty parametrů získaných s lineární regresí na upraveném diagramu a hodnoty získané pomocí regrese nejmenších čtverců (nelineární). Zjistili jsme, že součet čtverců zbytků, S, je nejmenší pro Weibullův zákon.

Aproximace exponenciálním zákonem

V určitém počtu případů, a zejména pokud chybí informace umožňující použít relevantnější model, je dosaženo aproximace, která z nich má exponenciální zákon. Obecně je okamžitá míra selhání λ stabilní - exponenciální zákon je tedy relevantní - nebo se zvyšuje. V druhém případě exponenciální zákon předpovídá vyšší úmrtnost než realita „v prvních okamžicích“, která jde směrem k obezřetnosti (tzv. „Konzervativní“ přístup). Tato aproximace však není relevantní, pokud máme klesající λ; vidíme navíc na příkladu lokomotiv, že exponenciální křivka je nad experimentálními body až do přibližně t = 200  j .

Skutečnost, že se používá exponenciální zákon, usnadňuje výpočty, zejména když se bere v úvahu složité systémy (viz Funkční diagram spolehlivosti ).

Některé dokumenty uvádějí míru selhání λ ve formě jediné hodnoty, i když tato rychlost není konstantní. Toto je tichá aproximace exponenciálním zákonem. Některé dokumenty jsou „poctivější“ a uvádějí míru selhání λ za danou dobu životnosti. To odpovídá vytvoření exponenciální aproximace „kolem bodu“, jako je omezená expanze .

Podívejte se také

Související články

Poznámky a odkazy

  1. nebo přesněji: pravděpodobnost ƒ ( t ) · Δ t rozpadu v období [ t  ; t + Δ t ]
  2. nebo přesněji: pravděpodobnost λ ( t ) · Δ t selhání v čase Δ t následující
<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">