1.引言

電磁流量計作為一種主要的測量導(dǎo)電液體的流量儀表,**地應(yīng)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**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(guān)信息中選取有效樣本進(jìn)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)。現(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(yīng)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(yīng)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?jǐn)?shù)據(jù),主要來自于維修中心的售后服務(wù)記錄中的故障維修記錄。現(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(fù)雜多樣,售后服務(wù)記錄內(nèi)容不完善,現(xiàn)場記錄人員的**水平、工作責(zé)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(fù)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(jìn)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(yīng)注意到在起止日期之間,企業(yè)應(yīng)未進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的明顯改進(jìn)。防止因工藝改進(jìn)因素導(dǎo)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(wù)記錄中,選擇某件發(fā)生故障的典型產(chǎn)品。根據(jù)服務(wù)記錄的相關(guān)內(nèi)容確定該產(chǎn)品的故障原因應(yīng)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(dǎo)致的產(chǎn)品故障不能作為有效樣本。

3)通過售后服務(wù)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(yīng),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(guān)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(jìn)行分析。分析過程中可假設(shè)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(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。樣本數(shù)據(jù)如表1所示。

對以上樣本進(jìn)行分析,結(jié)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(jié)論

本文采用從現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)及相關(guān)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(jìn)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(wù)記錄中產(chǎn)品故障原因的記錄進(jìn):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(jié)論可以為進(jìn)一步進(jìn)行可靠性壽命試驗,可靠性增長實驗等堤供依據(jù)。