设备使用观察时间函数公式在可靠性评价中的应用

1、设备使用观察时间函数公式在可靠性评价中的应用 谭佐富重庆市渝州路33号59所驻重庆地区代表室400039摘要：企业在用设备的可靠性定量评定，可以采用定时截尾试验方案所采取的假设检验方法，常用的定时截尾方案采用标准的形式(如GJB89990)已经列出。为方便在对设备可靠性估计时的应用，本文根据长期工作实践中得出的定时截尾试验方案故障判决公式，改进为使用观察时间函数公式而明确使用观察时间与设备原假设的MTBF下限的比值Q，根据设备维修数据方便地推测设备可靠性，可以指导实践中设备可靠性评估与维修。关键词：设备可靠性试验 定时截尾 判决公式参数估计1引言作者证明了定时截尾试验方案故障判决数的表达式与军

2、用标准表解数据的一致性45： (1)式中: 生产方风险（10%-30%） 使用方风险（10%-30%） d鉴别比(取值范围1.222) Q试验时间(1的倍数，取值范围1.145) 修正系数，此处取09判决方法：（1） 接收数k。当故障数rk时，判决接收。（2） 拒收数k。当故障数rk时，判决接收。（3） k、 k均为正的整数。得到k、 k的解法是，kkk-1；k+1kk。例如k=367，则k36，k37。应用公式（1），可以很方便地制定定时截尾可靠性试验方案的参数，可不用地查表，特别是当有些参数特殊而表上没有时，就非常地方便了。在设备可靠性评价时，我们收集到的数据是非常有限而零散的。我们关心的

3、问题是，能否利用有限的数据进行可靠性评价呢？答案是肯定的。公式（1）的根本来源是假设检验的方法，通过抽取的可靠性试验样本来推测判定母体的可靠性水平。既然如此，我们可以根据设备检修、使用中的故障表现，以及这些零散的数据，当作试验样本来推测设备总体的可靠性水平。2设备使用观察时间函数公式对式（1）作变换得：因为Q=T/1，T为设备使用观察时间，1为MTBF检验下限，也为MTBF的门限值，因此 (2)我们称公式（2）为设备使用观察时间函数公式。该式中，T为观察到的设备使用时间，k为故障判决数，其计算方法为：k=k+0.7, k 在此处的意义为在T时间内观察到的故障数。其余参数的含义及取值与式（1）一

4、致。对式（2）变换求得1的估计公式： (3)式（3）的含义为：当设备在（0，T）内，已知察到的故障数k 及k，则设备的MTBF真值下限为1，且高于1接近0的置信度为100（1-）%。可见，鉴别比d越小，0、1就越接近，估计精度越高，为提高估计精度，、d的值越小越好。3.应用举例表1设备使用观察时间函公式应用计算示例d0121-(2*k+2)U2(2*k+2)L1-10%10%1.52223.7841482.5226.3043261.10418.5491108.30880%10%20%1.51816.7331211.1566.3043261.10415.8121300.15270%20%20%1

5、.52223.7841482.5227.8072633.27815.8121300.15260%10%10%2.02601.6601300.8306.3043261.10418.5491108.30880%10%20%2.02300.1871150.0946.3043261.10415.8121300.15270%20%20%2.02601.6601300.8307.8072633.27815.8121300.15260%10%10%2.03282.9291094.3106.3043261.10418.5491108.30880%10%20%2.03032.1901010.7306.30432

6、61.10415.8121300.15270%20%20%2.03282.9291094.3107.8072633.27815.8121300.15260%30%30%1.52223.7841482.5229.0342275.62514.0111467.27640%30%30%2.02601.6601300.8309.0342275.62514.0111467.27640%30%30%3.03282.9291094.3109.0342275.62514.0111467.27640%某加工设备5年共使用时间为10279小时，在设备定检中共更换过5次损坏零件，试估计设备可靠性参数MTBF。k=k+

7、0.7=5+0.7=5.7。应用式（3），取不同的、d值，计算1估计值，再应用鉴别比d计算0，计算结果如表1。从结果可看出，估计值非常地接近，而上限值0判别较大。可见，在假设检验时，只要判决接收产品，产品的可靠性水平的真值均能达到门限要求，而上限仅作为参考。再用区间检验的方法求置信度为100（1-）%的区间（L，U）。从结果来看，L的估计值与本文采用的方法对1的估计值结果非常一致。因此，应用本文提供的方法，置信度高达100（1-）%，且不用查表，简便易行。当改变鉴别比时，对1的影响不大，与同一置信度的区间估计的下限L非常一致。增大鉴别比时，0的估计值增大，当鉴别为3时，其结果与区间估计的上限u

8、,我们可以很好地利用这点来估计上限值。在设备可靠性评价的实际应用中，我们用=10%，d=1.5代入公式（3）计算1作为设备可靠性参数MTBF的观察结果，而该结果的100（1-）%=80%的置信区间用=30%，d=3.0代入公式（3）计算得出。本例中，该加工设备MTBF的观察结果为1482.522小时，置信度为80%的置信区间为（3282.929， 1094.310）小时。美中不足的是，公式（3）虽比查表简单，还不够简化，希望有心人进一步简化它。参考文献1GJB89990可靠鉴定与验收试验2 日三根久河合一可靠性维修性数理基础机械工业出版社3 戴树森等可靠性统计与试验 机械工业出版社4谭佐富“定时截尾试验判决故障数函数表达式探讨”军械军代表工作1997年5 谭佐富“定时