基于故障數據的電磁流量計壽命分布規律

電磁流量計作為一種主要的測量導電液體的流量?jì)x表,廣泛地應用于治金、化工、造紙、環(huán)保石油等領(lǐng)域。國產(chǎn)電磁流量計的可靠性水平與國際先進(jìn)水平相比仍有差距。但目前,國內研究單位對電磁流量計可靠性方面的研究非常少見(jiàn)。研究可靠性問(wèn)題核心就是研究產(chǎn)品的壽命問(wèn)題,本文主要采用從現場(chǎng)故障數據及相關(guān)信息中選取有效樣本進(jìn)行可靠性分析的方法來(lái)研究電磁流量計的壽命分布規律。

現場(chǎng)故障數據特點(diǎn)

確定產(chǎn)品壽命分布的主要方法是對產(chǎn)品可靠性數據的統計分析?？煽啃詳祿饕獊?lái)白于兩個(gè)方面:一是從模擬的可靠性試驗中得來(lái),稱(chēng)為試驗數據;另一方面是從產(chǎn)品使用現場(chǎng)得到,稱(chēng)為現場(chǎng)數據?，F場(chǎng)數據與試驗數據相比具有信息量大,能夠反應產(chǎn)品真實(shí)使用條件,獲取成本低的優(yōu)點(diǎn)。因此,對于產(chǎn)品的可靠性分析,更應重視對現場(chǎng)數據的分析處理。

現場(chǎng)故障數據是現場(chǎng)數據中zui具利用價(jià)值的一部分數據,主要來(lái)自于維修中心的售后服務(wù)記錄中的故障維修記錄?，F場(chǎng)故障數據是可靠性分析的

重要信息源頭。它是產(chǎn)品在實(shí)際使用條件下獲得的,能真實(shí)反映產(chǎn)品的可靠性水平。但是由于產(chǎn)品實(shí)際工作條件復雜多樣,售后服務(wù)記錄內容不完

善,現場(chǎng)記錄人員的專(zhuān)業(yè)水平、工作責任心、故障模式識別能力、故障描述的規范性以及數據遺失等都會(huì )影響現場(chǎng)數據的真實(shí)性和全面性,帶來(lái)了數據處理的復雜性和困難性,從而大大降低信息的利用價(jià)值。

故障數據中有效樣本的篩選

現場(chǎng)故障數據往往是不規則、不完善的。要使其成為相對完整的、有價(jià)值的、可用于可靠性分析的有效數據,還需要借助企業(yè)產(chǎn)品銷(xiāo)售記錄,銷(xiāo)售合同,產(chǎn)品出廠(chǎng)檢定記錄,產(chǎn)品出庫入庫記錄等其他資枓對其進(jìn)行修正和補充完普。從大量現場(chǎng)故障數據選取相對完整的樣本的過(guò)程如下

1)確定調查時(shí)段的起止日期。應注意到在起止日期之問(wèn),企業(yè)應未進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)1藝的明顯改進(jìn)。防止因工藝改進(jìn)因素導致產(chǎn)品壽命分布發(fā)生變化。

2)在調査肘段范圍內的售后服務(wù)記錄中,選擇某件發(fā)生故障的典型產(chǎn)品。根據服務(wù)記錄的相關(guān)內容確定該產(chǎn)品的故障原因應是產(chǎn)品本身的質(zhì)量問(wèn)題或使用問(wèn)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(guò)售后服務(wù)記錄中該產(chǎn)品的銷(xiāo)售合同編

號、產(chǎn)品型號、編號等信息與產(chǎn)品銷(xiāo)售記錄相對應,核對該產(chǎn)品的出廠(chǎng)日期是否在調奩時(shí)段范圍內。如是在調查時(shí)段范圍之內,從銷(xiāo)售記錄中查找與該產(chǎn)品同批出廠(chǎng)的同型號產(chǎn)品的數量。

4)確定該產(chǎn)品的投入運行日期和每天的運行時(shí)間。如沒(méi)有產(chǎn)品投入運行日期的相關(guān)記錄,可以用產(chǎn)品出廠(chǎng)日期代替。

5)核對該產(chǎn)品本次故障上報期與產(chǎn)品的出廠(chǎng)日期之間是否還有其它故障維修記錄,用以確定該產(chǎn)品首次故障發(fā)生日1期,推算產(chǎn)品首次枚障發(fā)生時(shí)間。首次故障發(fā)生時(shí)問(wèn)=首次故障發(fā)生期一產(chǎn)品出廠(chǎng)日期。

6)查找與該產(chǎn)品同批次的其他產(chǎn)品在調査時(shí)段內的故障記錄,確定這些產(chǎn)品的首次故障發(fā)生時(shí)間,完成該批產(chǎn)品的樣本選取。

如果本批次產(chǎn)品的總數為n1,調查時(shí)段內發(fā)生故障臺數為rI,則失效的概率大概為r1/n1。但是考慮到一個(gè)批次產(chǎn)品調食期內故障臺數較少,無(wú)法有效分析,需考慮多個(gè)批次。如果共調査k個(gè)匹次,則失效的概率的估計為(r1+r2+…+rk)/(n1+n2+…+nk)。

電磁流量計的壽命分布規律分析

現場(chǎng)故障數據可以視為隨機截尾數據,可采用參數估計方法中的極大似然估計(MLE)方法進(jìn)行分析。分析過(guò)程中可假設產(chǎn)品壽命服從某種分布類(lèi)型,計算該類(lèi)分布壽命參數的極大似然值。然后通過(guò)擬合優(yōu)度檢驗的方法選擇zui佳分布。通過(guò)上述方法從某企業(yè)某類(lèi)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(chǎng)銷(xiāo)售記錄和售后維修服務(wù)記錄中選取有效樣本,利用 Weibull++7.0作為可靠性分析工具進(jìn)行分析。