신뢰성 작업에 종사하는 동료들은 다음과 같은 질문을 갖고 있다고 생각합니다. 연구 개발 단계에서 샘플 수를 어떻게 선택합니까? 제품 개발 단계에서는 제품이 충족할 수 있는 온도 범위, 충격 및 진동 스트레스 값을 어느 정도 견딜 수 있는지 등을 설명하는 제품 테스트 사양이 필연적으로 존재합니다.
그런 다음 우리 제품이 제품 사양 요구 사항을 충족할 수 있는지 확인하기 위해 테스트를 준비하기 시작했습니다. 그렇다면 각 테스트 항목에 대해 우리 제품이 제품 사양을 충족한다고 말하기 전에 몇 개의 샘플을 테스트해야 합니까?
내가 읽고 있는 Practical Reliability Engineering 책에 소개된 방법을 공유하고, 몇 가지 기본 신뢰도 측정 용어에 대한 설명과 계산 사례도 공유합니다.
R&D 단계의 테스트 샘플 수 선택
먼저 이항 분포의 개념을 참조하세요. 이항 분포는 독립적인 Bernoulli 시행에서 반복됩니다. 각 시행에는 두 가지 가능한 결과만 있으며, 두 결과가 발생하는지 여부는 서로 반대이고 서로 독립적입니다. 다른 시험의 결과와는 아무런 관련이 없습니다. 사건이 발생하거나 발생하지 않을 확률은 각 독립 시행에서 변하지 않습니다. .
제품 개발 단계에서는 각 테스트 항목의 각 R&D 샘플에 대한 테스트 결과(Pass) 또는 (Fail)의 확률이 각 독립적 테스트에서 변하지 않는 것으로 간주됩니다. 이항분포이론에 따라 Practical Reliability Engineering 14를 인용합니다.3 2 품목분포 신뢰도 공식은 다음과 같습니다.
위 수식에서는 실패 횟수 k=0를 가정하고 단순화된 수식은 다음과 같습니다. C=1-R^N; 테스트 샘플의 수는 N=Ln(1-C)/Ln(R)입니다. 아래 스크린샷은 Practical Reliability Engineering에서 인용한 것입니다.
위의 스크린샷 예에서 참고: 여기서 R은 제품 테스트 사양의 신뢰성을 입증할 확률을 나타냅니다. 지수분포의 신뢰성과 혼동하지 마십시오. 지수분포의 R=e^(-λt); 시간에 따라 변합니다. .
위의 예를 R=90%와 C=50%로 보면, R&D 단계에서 계산된 테스트 샘플 개수는 7개입니다. 일반적인 의미는 다음과 같습니다. 7개의 테스트 샘플을 선택했을 때, 7개 샘플 모두 테스트 결과 통과, 우리가 개발하는 제품이 90% 확률로 제품 테스트 사양을 충족할 것이라는 50% 신뢰도가 있습니다. R&D 단계 통과 테스트를 통해 우리는 시장에 있는 제품의 90%가 우리 제품의 테스트 사양을 충족할 수 있다고 50% 확신한다고 외부 세계에 선언할 수 있습니다. 물론 여기서 전제는 R&D가 단계는 일괄 세그먼트와 동일합니다).
책의 소개를 읽은 후 산업 자동화에 대한 업계 표준은 R=97% & C=50%를 사용하는 것이며, 그 결과는 N=23입니다. 여기 어떤 사람들은 어느 부서가 R과 C의 가치를 정의합니까? 그것을 정의하는 방법은 무엇입니까? 이것도 내 질문이고, 신뢰성과 작업 품질의 개발에도 어려움이 있습니다... 예를 들어 일부 제품의 연구 개발 비용이 너무 높습니다. 일반적으로 프로젝트는 연구 개발 테스트를 위해 하나의 제품만 제공합니다. 이 샘플을 기반으로 테스트를 통과하면 C=50%, R=50%만 말할 수 있습니다... 이것이 대부분의 회사의 상황이기도 하다고 생각합니다...
기본 신뢰도 측정 용어 설명 및 계산 예시
최근 직장에서 PPM, MTBF 및 신뢰성 확률 R 계산에 대해 문의한 고객을 만났습니다. 고객 사례에 대해서는 이야기하지 않고 Practical Reliability Engineering에서 본 내용을 공유하겠습니다.
MTBF: 실패 사이의 기간; 지수 분포의 R(t)=e^(-1/MTBF*t);
PPM: 백만분율; R(티)=1-PPM(티)/(10^6);
BX-Life: 여기서 x=10이면 R=90%를 의미합니다.
위 예의 분석: 해당 제품은 B10의 수명이 5년이어야 하며, 이는 5년 후 제품의 신뢰성이 90%임을 의미합니다. 예시에서는 지수분포를 만족하는 MTTF(MeanTime To Failure)이다. 이를 위 그림의 공식 14.2에 대입하면 MTTF=47.5년을 얻을 수 있습니다. 이는 연간 고장률 λ=0.021을 의미합니다(MTTF {{10} }.5년 후 연간 수리율=1/47.5=2.1%로 매우 높습니다. 일반적으로 소비자 제품은 0.3%보다 낮습니다...); PPM 값은 100000입니다. 이는 5년 후에 백만 개당 100,000개의 제품이 실패한다는 의미입니다.