אני מאמין שלקולגות העוסקים בעבודת אמינות יש שאלה: איך לבחור את מספר הדגימות בשלב המחקר והפיתוח? בשלב פיתוח המוצר, בהכרח יהיו מפרטי בדיקת מוצר, המתארים באיזה טווח טמפרטורות המוצרים שלנו יכולים לעמוד, כמה ערכי מתח ורעידות הם יכולים לעמוד וכו'.
לאחר מכן התחלנו לארגן בדיקות כדי לוודא אם המוצרים שלנו יכולים לעמוד בדרישות של מפרטי המוצר. אז עבור כל פריט בדיקה, כמה דוגמאות אנחנו בודקים לפני שנוכל לומר שהמוצר שלנו עומד במפרט המוצר שלנו?
שתף שיטה שהוצגה בספר הנדסת מהימנות מעשית שאני קורא, ושתף גם את מקרי ההסבר והחישוב של כמה מונחי מדידת אמינות בסיסיים.
בחירת מספר דגימות הבדיקה בשלב המו"פ
תחילה התייחסו למושג ההתפלגות הבינומית: ההתפלגות הבינומית חוזרת על עצמה בניסויי ברנולי עצמאיים. יש רק שתי תוצאות אפשריות בכל ניסוי, והאם שתי התוצאות מתרחשות הן הפוכות זו לזו ובלתי תלויות זו בזו. אין להם שום קשר לתוצאות של ניסויים אחרים. ההסתברות שהאירוע יתרחש או לא נשארת ללא שינוי בכל ניסוי עצמאי. .
בשלב פיתוח המוצר, נחשב כי ההסתברות לתוצאת הבדיקה (עובר) או (נכשל) של כל מדגם מו"פ בכל פריט בדיקה נשארת ללא שינוי בכל בדיקה עצמאית. על פי תיאוריית ההתפלגות הבינומית, צטט הנדסת מהימנות מעשית 14.3 2 הנוסחה לביטחון התפלגות פריטים היא כדלקמן:
הנוסחה לעיל מניחה שמספר הכשלים k=0, והנוסחה המפושטת היא כדלקמן: C=1-R^N; מספר דגימות הבדיקה הוא N=Ln(1-C)/Ln(R); צילום המסך שלהלן מצוטט מהנדסת מהימנות מעשית.
לדוגמא של צילום המסך לעיל, שים לב: R כאן מתייחס להסתברות להדגים את המהימנות של מפרטי בדיקת המוצר. אל תבלבלו את זה עם מהימנות ההתפלגות המעריכית. R=e^(-λt) של התפלגות אקספוננציאלית; משתנה עם הזמן. .
אם לוקחים את הדוגמה שלמעלה כ-R=90% ו-C=50%, המספר המחושב של דגימות בדיקה בשלב המו"פ הוא 7. המשמעות הפופולרית היא כדלקמן: כאשר נבחרים 7 דגימות בדיקה, אם תוצאות הבדיקה של כל 7 הדגימות עוברות, יש 50% ביטחון שהמוצר שאנו מפתחים יעמוד במפרט בדיקת המוצר בסבירות של 90% (לא משנה כמה מוצרים נמכור בעתיד בשוק, כל עוד כל 7 הדגימות נבדק במעבר שלב המו"פ, נוכל להצהיר כלפי חוץ כי אנו בטוחים ב-50% ש-90% מהמוצרים בשוק יכולים לעמוד במפרטי הבדיקה של המוצרים שלנו. כמובן, הנחת היסוד כאן היא להבטיח שהמו"פ השלב זהה למקטע אצווה).
לאחר קריאת ההקדמה בספר, תקן התעשייה לאוטומציה תעשייתית הוא להשתמש ב-R=97% & C=50%, מה שמביא ל-N=23. לחלק מהאנשים כאן יש שאלות, איזו מחלקה מגדירה את הערכים של R ו-C? איך להגדיר את זה? זו גם השאלה שלי, וזה גם קושי בפיתוח אמינות ואיכות עבודה... למשל, עלויות המחקר והפיתוח של חלק מהמוצרים גבוהות מדי. בדרך כלל, הפרויקט יספק רק מוצר אחד לבדיקות מחקר ופיתוח. אם הוא יעבור את המבחן בהתבסס על המדגם הזה, הוא יכול רק לומר C=50%, R=50%... אני מאמין שזה גם המצב הנוכחי של רוב החברות...
הסבר על מונחי מדידת אמינות בסיסיים ודוגמאות חישוב
לאחרונה נתקלתי בלקוח בעבודה ששאל לגבי חישוב PPM, MTBF והסתברות מהימנות R. לא אדבר על המקרה של הלקוח, אלא אשתף במה שראיתי בהנדסת אמינות מעשית;
MTBF: בינתיים בין כישלון; R(t)=e^(-1/MTBF*t) בהתפלגות אקספוננציאלית;
PPM: חלקים למיליון; R(t)=1-PPM(t)/(10^6);
BX-Life: אם x=10 כאן, זה אומר R=90%;
ניתוח של הדוגמה שלמעלה: המוצר דורש אורך חיי B10 להיות 5 שנים, כלומר מהימנות המוצר לאחר 5 שנים היא 90%. בדוגמה, זהו MTTF (MeanTime To Failure), אשר עונה על ההתפלגות האקספוננציאלית. החלף אותו בנוסחה 14.2 באיור שלמעלה כדי לקבל, MTTF=47.5 שנים, כלומר שיעור הכשל השנתי λ=0.021, (הצהרה נוספת מוצגת כאן, כי MTTF {{10} }.5 שנים, ואז שיעור התיקון השנתי=1/47.5=2.1%, שהוא גבוה מאוד... בדרך כלל מוצרי צריכה נמוכים מ-0.3%...); ערך ה-PPM הוא 100,000, מה שאומר שאחרי 5 שנים, 100,000 מוצרים למיליון ייכשלו.