1.引言
電磁流量計作為一種主要的測量導電液體的流量儀表,**地應用于治金、化工、造紙、環(huán)保、石油等領域。國產(chǎn)電磁流量計的可靠性水平與國際**水平相比仍有差距。但目前,因內(nèi)研究單位對電磁流量計可靠性方面的研究非常少見。研究可靠性問題核心就是研究產(chǎn)品的壽命問題,本文主要采用從現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)及相關信息中選取有效樣本進行可靠性分析的方法來研究電磁流量計的壽命分布規(guī)律。
2.現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)特點
確定產(chǎn)品壽命分布的主要方法是對產(chǎn)品可靠性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。可靠性數(shù)據(jù)主要來自于兩個方面:一是從模擬的可靠性試驗中得來,稱為試驗數(shù)據(jù);另一方面是從產(chǎn)品使用現(xiàn)場得到,稱為現(xiàn)場數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)與試驗數(shù)據(jù)相比具有信息量大,能夠反應產(chǎn)品真實使用條件,獲取成木低的優(yōu)點則因此,對于產(chǎn)品的可靠性分析,更應重視對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的分析處理。
現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)是現(xiàn)場數(shù)據(jù)中zui具利用價值的一部分數(shù)據(jù),主要來自于維修中心的售后服務記錄中的故障維修記錄?，F(xiàn)場故障數(shù)據(jù)是可靠性分析的重要信息源頭。它是產(chǎn)品在實際使用條件下獲得的,能真實反映產(chǎn)品的可靠性水平。但是由于產(chǎn)品實際工作條件復雜多樣,售后服務記錄內(nèi)容不完善,現(xiàn)場記錄人員的**水平、工作責任心、故障模式識別能力、故障描述的規(guī)范性以及數(shù)據(jù)遺失等都會影響現(xiàn)場數(shù)據(jù)的真買性和全面性,帶來了數(shù)據(jù)處理的復雜性和困難性,從面大大降低信息的利用價值。
3.故障數(shù)據(jù)中有效樣本的篩選
現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)往往是不規(guī)則、不完善的。要使其成為相對完整的、有價值的、可用于可靠性分析的有效數(shù)據(jù),還需要借助企業(yè)產(chǎn)品銷售記錄,銷售合同,產(chǎn)品出廠檢定記錄,產(chǎn)品出庫入庫記錄等其他資料對其進行修正和補充完善。從大量現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)中選取相對完整的樣本的過程如下:
1)確定調(diào)査時段的起止日期。應注意到在起止日期之間,企業(yè)應未進行產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的明顯改進。防止因工藝改進因素導致產(chǎn)品壽命分布發(fā)生變化。
2)在調(diào)查時段范圍內(nèi)的售后服務記錄中,選擇某件發(fā)生故障的典型產(chǎn)品。根據(jù)服務記錄的相關內(nèi)容確定該產(chǎn)品的故障原因應是產(chǎn)品本身的質(zhì)量問題或使用問題,而非其它意外因素。由意外因素導致的產(chǎn)品故障不能作為有效樣本。
3)通過售后服務記錄中該產(chǎn)品的銷售合同編號、產(chǎn)品型號、編號等信息與產(chǎn)品銷售記錄相對應,核對該產(chǎn)品的出廠日期是否在調(diào)査時段范圍內(nèi)。如果是在調(diào)查時段范圍之內(nèi),從銷售記錄中査找與該產(chǎn)品同批出廠的同型號產(chǎn)品的數(shù)量。
4)確定該產(chǎn)品的投入運行日期和每天的運行時間。如沒有產(chǎn)品投入運行日期的相關記錄,可以用產(chǎn)品出廠日期代替。
5)核對該產(chǎn)品本次故障上報日期與產(chǎn)品的出廠日期之間是否還有其它故障維修記錄,用以確定該產(chǎn)品故障發(fā)生日期,推算產(chǎn)品故障發(fā)生時間。
故障發(fā)生時間=故障發(fā)生日期-產(chǎn)品出廠日期
6)査找與該產(chǎn)品同批次的其他產(chǎn)品在調(diào)査時段內(nèi)的故障記錄,確定這些產(chǎn)品的故障發(fā)生時間,完成該批產(chǎn)品的樣本選取。
如果本批次產(chǎn)品的總數(shù)為n1,調(diào)査時段內(nèi)發(fā)生故障臺數(shù)為r,則失效的概率大概為r1/n1。但是考慮到一個批次產(chǎn)品調(diào)査期內(nèi)故障臺數(shù)較少,無法有效分析,需考慮多個批次。如某共調(diào)查k個匹次,則失效的概率的估計為(r1+r2+…+rk)/(n1+n2+…nk)。
4.電磁流量計的壽命分布規(guī)律分析
現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)可以視為隨機截尾數(shù)據(jù),可采用參數(shù)估計方法中的極大似然估計(MLE)方法進行分析。分析過程中可假設產(chǎn)品壽命服從某種分布類型,計算該類分布壽命參數(shù)的極大似然值。然后通過擬合優(yōu)度檢驗的方法選擇zui佳分布。
通過上述方法從某企業(yè)某類電磁流量計產(chǎn)品2007年1月1日~2007年10月30日之間的全部產(chǎn)品的出廠銷售記錄和售后維修服務記錄中選取有效樣本,利用 Weibull++7.0作為可靠性分析工具進行分析。樣本數(shù)據(jù)如表1所示。
對以上樣本進行分析,結果顯示雙參數(shù)指數(shù)分布為zui佳分布。指數(shù)分布概率圖如圖1所示。
雙參數(shù)指數(shù)分布的概率密度函數(shù)為：
據(jù)此估算該電磁流量計產(chǎn)品的平均壽命
M=1/λ+γ=1851(天)
5.結論
本文采用從現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)及相關信息中選取有效樣本的方法対某類電磁流量計產(chǎn)品的壽命分布規(guī)律進行研究,初步確定該類電磁流量計產(chǎn)品的壽命分布服從雙參數(shù)指數(shù)分布。通過對產(chǎn)品售后服務記錄中產(chǎn)品故障原因的記錄進:步分析發(fā)現(xiàn),電磁流量計產(chǎn)品故障原因主要集中在電子元器件的故障方面,因此其產(chǎn)品幣體的壽命分布符合指數(shù)分布是較為合理的。該結論可以為進一步進行可靠性壽命試驗,可靠性增長實驗等堤供依據(jù)。
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