系统可靠性设计与分析(六)平均无故障工作……

讲师风采
孙惠中
讲师简介:
孙惠中,1937年9月生,江苏张家港市人。现为中国科学院空间科学与应用研究中心研究员、主任设计师、总体研究室主任、兼任中国运筹学会可靠性学会常务理事、中国现代设计法研究会可靠性学会理事、中国民主同盟北……
视频简介:
数控机床的可靠性是用MTBF值来量化的。 MTBF即平均无故障时间,英文是“Mean Time Between Failure”,具体是指产品从一次故障到下一次故障的平均时间,是衡量一个产品的可靠性指标(仅用于发生故障经修理或更换零件能继续工作的设备或系统),单位为“小时”。数控机床常用它作为可靠性的定量指标。
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孙惠中:我们把刚才给大家介绍的这样的公式做一下简单的证明,f(t)=-dR(t)/dt,这个前面已经讲过,MTDF=积分0到无穷大,这些公式前面都有,那么我们把它移过来,它这个等于f0到无穷大积分,这个前面都有的。我们现在主要要用一个分布积分,和R的无穷大等于0,代进去之后我们这个MTDF就可以等于0到无穷大,代进去之后,MTDF就可以等于0到无穷大积分,这是0到无穷大,这样又可以等于1/λ,整个积分过程就可以等于它,把它代进去之后,这个过程应该是很容易简便明了,而且很简单,基本上是一个分布积分就可以了。因为讲义上面比较复杂,所以我把这个给它,把这一部分展示给大家。 这个什么意思呢?就是说任何一个产品它的平均无故障工作时间,当然是不可修系统,平均无故障工作时间是等于产品的失效率的导数,这个东西有什么意义呢?我们来看下面的问题,这个东西挺有意义的。 首先我们讲的前面的产品的寿命里面还有一个问题,比如我们说的0到t1,我们认为发生了故障,在这个时间段里它产生了比如说,三个产品产生故障了,某一段时间里面三个产品产生故障了,但是这三个产品到底是tr-1,在前面刚开始的时候发生的故障,还是到点的时候发生故障,还是在中间发生的故障,这是不一样的,但是我们不知道,因为我们实际测试的时候,只是在某一个时间点测的,我们是在一个阶段里面测的,中间不测的,所以早发生故障,晚发生故障,还是正好到那个点发生故障是不一样的,但是我们这么假设它,都是到期了,从tr-1开始,tr-1到上一个都是好的,到tr的时候三个都坏了,中间不发生故障,只能这样来解释,这样解释把前面那个失效分布函数,,比这个寿命分布函数,就这样表示了,这说明什么呢?我们可以算一下,根据这个公式来算,等于指数分布的系统来讲,失效分布的函数一代进去,我们做到平均无故障工作时间这个寿命m=1/λ,我们把t=1/λ代进去,等于0.37,这个图上就是根据rt的曲线算下来,等于它的平均无故障寿命时间,等于失效率,谈到那个著名的公式里面,等于1的-1次方,1的-1次方等于0.37。这里为什么要重点跟大家讲呢?就是有这个问题,当我们的平均无故障工作时间,那个时间点,能够达到它的平均寿命的,能够达到它的平均寿命点的,等于0.37,我跟你说一百个产品,比如它有一个平均寿命比如说是5000小时,那么1/5000就是它的limt,到了它平均无故障工作时间的产品数只有37个,一百个里边只有37个能达到平均无故障工作时间,其余的还有63,它都比无故障工作时间要小,它这么平均下来,还有比它大的,所以一百个它的平均下来都是一样的,我强调讲这个,给这么一个概念,这一批产品平均无故障工作时间比如是500小时,所有的产品都能达到500小时,都能达到平均无故障工作时间,不是的,真正达到它的还是大于它的,达到它、大于它的加起来只有37。那么我现在37是达到的,r=30时它的寿命就更长了,它的平均无故障工作时间更长,比它还要长,25就更长了,假如37以上了,到40,它的达不到平均无故障工作时间,有比它长的、比它短的加起来它的平均无故障工作时间只有37%。不要以为一说平均无故障工作时间,百分之百所有的器件都能达到这个寿命,不是的,它是平均,有比它小的,有比它高的,比它高的和等于它的只有37%。这样的概念,要说平均无故障工作时间,认为所有的产品都达到,不是这样的,这是一个。 还要说,MTTR怎么解释呢,我稍微给大家解释一下,平均无故障工作时间对于科学系统叫平均无故障工作时间,对于不科学系统来讲,叫首次失效前的平均时间,因为它没有第二次失效,它一失效就坏了,失效前的,不是首次失效,失效前的平均时间,MTTR,对于科学系统叫做平均无故障工作时间,对于不科学系统是失效前的平均工作时间。

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