Программный модуль WindchillWeibull. Статистический анализ информации на основе имеющихся распределений

2.4. Программный модуль WindchillWeibull.Статистический анализ информации на основе имеющихся распределений.

Модуль Windchill Weibull позволяет проводить анализ данных, поступающих в процессе всего жизненного цикла изделия. Модуль Windchill Weibull предусматривает использование данных, полученных при проектировании,  стендовых и натурных испытаниях, эксплуатации, позволяет прогнозировать отказы, отслеживать рост надежности или снижение функциональных показателей системы и прогнозировать  показатели гарантийного обслуживания. Анализ Вейбулла, как правило, используют при определении распределения, наилучшим образом соответствующего данным, полученным при испытаниях   и эксплуатации. Это позволяет получать точное представление о генеральной совокупности. Модуль Windchill Weibull обеспечивает статистический анализ данных по испытаниям и эксплуатации с использованием широко применяемых распределений.

Модуль Windchill Weibull:

•         Обеспечивает статистический анализ всех типов данных по долговечности.

•         Поддерживает непараметрический анализ данных долговечности, когда при вычислениях распределение не учитывается.

•         Поддерживает анализ роста надежности по методикам Duane и Grow/AMSAA, широко используемым при проектировании и разработке изделий.

•         Поддерживает анализ снижения (деградации) с целью предсказания времени отказа на основе информации скорости деградации изделия и критической величины, при которой должен произойти отказ.

•         Позволяет прогнозировать гарантийное обслуживание при помощи данных о монтаже и возвратах.

•         Обеспечивает возможность выбора из множества распределений, широко используемых в анализе долговечности.

•         Обеспечивает инструмент подбора наиболее подходящего распределения для обрабатываемых данных.

•         Поддерживает все распространенные методы оценки и вычислений доверительных границ.

Если предварительно вид распределения не может быть установлен, то задаются различными распределениями и для каждого находят соответствующие параметры. Окончательный выбор из рассмотренных распределений может основываться на минимальной сумме квадратов отклонений опытных значений от расчётных. Метод максимального правдоподобия универсален, но связан с возникновениями определённых трудностей: он не даёт аналитического решения, а лишь алгоритм численной оценки параметров путём перебора (направленного, случайного).

Поддерживаемые распределения:

·  Вейбулла (2-х или 3-х параметрическое).

·  Лог-нормальное.

·  Нормальное.

·  Гумбеля нижнее.

·  Гумбеля верхнее.

·  Экспоненциальное (1 или 2-х параметрическое)

·  Рэлея (1 или 2-х параметрическое).

·  Гамма – распределение.

·  Логистическое.

·  Лог-логистическое.

Наиболее распространённое двухпараметрическое распределение Вейбулла (Гнеденко). Согласно этому распределению, вероятность безотказной работы на интервале времени (0, t).

плотность вероятности

, где: β и η – параметры формы и масштаба, соответственно.

Расчёт происходит на основе точечной или интервальной оценки:

• Односторонняя доверительная граница определяет точку, на которой определённый процент генеральной характеристики будет выше или ниже. Рассчитываются нижняя или верхняя доверительные границы для генеральной характеристики.

• Двухсторонние доверительные границы (доверительный интервал) определяют замкнутый интервал, который с определённой доверительной вероятностью накрывает генеральную характеристику. Для двухсторонних доверительных границ подсчитываются односторонние доверительные границы.

• Двойные доверительные границы определяют интервал, внутри которого некоторые величины оказываются выше и некоторые ниже определённой точки.  90 процентные двойные доверительные границы соответствуют 95 процентному доверительному интервалу.

Настраиваемые отчёты и графики позволяют наглядно отобразить поведение анализируемых показателей.

Методические указания по применению программного модуля WindchillWeibull.

Создается новый проект Weibull_Sample:

a)  Запустите Windchill Quality Solutions 10.0.

b)  В навигаторе проектов выберите «Создать новый проект».

c)  Установите флажок опции «Запустить мастер создания проектов». В поле «Имя» введите «Weibull_Sample» (рис. 2.58). Нажмите «OK».

Рис. 2.58. Иртерфейс запуска мастера создания проекта.

d)  Выберите «Создать новый проект».

e)  Убедитесь что из списка модулей выбран только модуль «Вейбулл» и модуль «Ускоренное тестирование жизненного цикла (ALT)» (рис. 2.59).

Рис. 2.59. Окно мастера создания проекта.

f)  Остальные окна не изменяйте. Закончите создание проекта.

g)  После нажатия на кнопку «Готово», будет отображена рабочая область модуля Weibull, состоящая из следующих вкладок: «Навигатор анализа данных о сроке службы»,  «Точки данных Вейбулла» и «График Вейбулла». В свою очередь «Навигатор анализа данных о сроке службы» состоит из следующих вкладок: «Тип анализа», «Наборы данных», «Параметры Вейбулла», «Дополнительные параметры Вейбулла», «Параметры графика Вейбулла».