在過去一年多的時間里,我聽到很多人都在問:“我怎樣才能在 Minitab 中計算 B10 壽命?”盡管我是一名統計學家和工業工程師(請注意,我從來沒有像問這個問題的客戶那樣涉足過這個領域),并且參加過可靠性工程課程,但我從未聽說過 B10 壽命。因此我做了一些研究。
B10 壽命指標源于滾珠和滾柱軸承行業,但如今已成為各個行業中廣泛使用的指標。它對確定產品的保修期限特別有用。B10 壽命來源于術語“BX”或“軸承壽命”,是指總體零部件中 X% 的零部件失效的時間。
所以 B10 壽命是指總體零部件中 10% 的零部件失效的時間。或者您可以把它理解為總體零部件在其生命周期中特定時間點的 90% 可靠性,或者某個零部件在特個時間點具有 90% 的存續概率。B10 壽命指標在滾珠和滾柱軸承制造商中很受歡迎,因為行業嚴格要求,到某一特定時間前,特定批次中因疲勞破壞而失效的軸承不得超過 10%。
既然我知道了這個術語的含義,我可以告訴那些詢問?Minitab?可靠性分析的人,他們可以很輕松地計算出這個指標。(事實上,我們的統計軟件可以計算任何“BX”壽命,但我們會在另一篇博文中再詳細說明。)B10 壽命也稱為第 10 百分位,可以在 Minitab 的會話窗口中的百分位數表輸出中找到。
與其他可靠性指標不同,B10 壽命將失效的最大允許百分位數(或最小允許可靠性)與特定應用的壽命時間點直接關聯起來。
因此,我們可以通過查看 Minitab 會話窗口輸出中的百分位數表來獲取 B10 壽命指標。但是您可能仍然會問兩個問題:我如何創建這個表,以及我如何解讀?
畢竟,您不能把問題輸入起搏器!逐步得出 B10 壽命
假設我們跟蹤并記錄了 1970 個起搏器在一定年限內的電池壽命時間。起搏器的可靠性至關重要,因為患者的生命依賴于這些設備!
我們觀察了 1019 個起搏器的確切失效時間,也就是檢測到低電量信號的時間。剩下的 951 個起搏器從未發出低電量警告,所以它們“存續”。
我們的數據按如下方式組織:
當我們既觀察到失效又觀察到零部件超過給定時間保持存續時,我們稱數據為“右刪失”。我們可從過程知識中知道,Weibull 分布可最貼切地描述這些起搏器電池的壽命。知道這些信息將有助于我們正確使用 Minitab 的可靠性分析。
建立可靠性分析
因為我們有右刪失數據,而且我們知道了分布,所以我們可以訪問 Minitab 的“統計量 > 可靠性/生存 > 分布分析(右刪失)> 參數分布分析”菜單來計算 B10 壽命。
我們想知道電池在不同時間的可靠性或存續概率,所以我們關注的變量是起搏器電池已存續的年數。在“參數分布分析”對話框中,您會注意到 Weibull 分布已經被選為假定分布。我們將保留此默認設置,因為我們知道 Weibull 分布可最貼切地描述電池壽命時間。
我們還知道“年份”一欄中的數字是準確的失效時間還是刪失時間(電池在超過這個時間后保持存續)。我們必須將刪失數據考慮在內。通過點擊標記為“刪失”的按鈕,我們可以添加一個刪失欄,其中包含指示起搏器在記錄時間是存續還是失效的值。在我們的 Minitab 工作表中,“失效或存續”是刪失欄。我們的刪失值是“S”,代表“存續”,表明在起搏器電池跟蹤期間沒有觀察到失效。
解讀百分位數表和 B10 壽命
一旦我們在所有對話框中單擊“確定”執行分析,Minitab 就會輸出百分位數表,在這里我們可以找到 B10 壽命:
在顯示 10 的百分比欄中,相應的百分位數值告訴我們起搏器電池的 B10 壽命是 6.36 年,換句話說,6.36 年是全部起搏器電池中 10% 電池的失效時間。
好了!下一次,當您想計算一個產品的 B10 壽命,或者想要確定合適的保修期限時,您只需要使用 Minitab 的可靠性工具和百分位數表。
審核編輯 黃昊宇
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