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嘉峪检测网 2019-03-21 11:58
一、什么是鉴别比
产品可靠性的合同指标一般包括规定值和最低可接受值。规定值是合同和研制任务书中规定的期望达到的指标,是承制方进行可靠性设计的依据。最低可接受值是合同和研制任务书中规定的、装备必须达到的合同指标,是进行可靠性鉴定试验的依据。
例如某电源研制合同中规定:MTBF规定值不低于200小时,MTBF最低可接受值不得低于100小时。这两个指标表示,在研制阶段和使用初期此电源的MTBF最低不得低于100小时,随着使用和改进最终此电源的MTBF可以达到200小时。
规定值与最低可接受值的比值称为鉴别比。在制定可靠性鉴定试验时,一般需要根据双方风险、最低可接受值、鉴别比来确定试验方案。
二、鉴别比是否越大越好
目前在多数可靠性文献中,均指明在双方风险一定的情况下,随着鉴别比的增大,可靠性鉴定试验方案的时间是缩短的。例如下面GJB899中定时试验方案表的11号、14号和17号方案,双方风险均为20%,当鉴别比从1.5增大到3时,试验时间从最低可接受值的21.5倍缩小到4.3倍。
那么鉴别比是否取得越大越好呢?这里直接给出结论,在双方风险和最低可接受值一定的情况下,鉴别比越大,试验时间确实越短,但会导致产品通过鉴定试验的概率变小。
以前面的11、14和17号方案为例,我们假设产品最低可接受值为100,如果产品能够通过鉴定:
11号方案的MTBF点估计值至少为21.5×100/17=126.5
14号方案为的MTBF点估计值至少为156
17号方案的MTBF点估计值至少为215
通俗的理解,就是说随着鉴别比的增大,能通过鉴定的MTBF值要求实际上提高了。在产品MTBF真值一定的情况下,假设产品的MTBF真值为160,显然采用11号、14号方案产品能大概率通过鉴定,而采用17号方案时能通过鉴定的概率显然小于前两个方案,因为160比215小。这也就定性的说明,随鉴别比的增加,产品通过鉴定试验的概率变小了。
为了进一步验证上述说法,下面我们利用公式进行精确计算。对于故障时间服从指数分布的产品,工作到时间t时,n个产品中出现r个故障的概率计算公式为
设产品的MTBF真值为160,将11号、14号、17号方案的试验时间和接收故障数代入上式,计算产品能通过鉴定的概率,如下表所示。
方案号 |
试验时间 |
接收故障数 |
通过鉴定概率 |
11 |
21.5 |
17 |
0.8648 |
14 |
7.8 |
5 |
0.6379 |
17 |
4.3 |
2 |
0.4967 |
上述结果表明,在双方风险和最低可接受值一定的情况下,鉴别比越大,产品通过鉴定试验的概率越小。尽管上述结论是针对11号、14号和17号方案得出的,但对其他方案也是同样适用的。
三、鉴别比到底该怎么确定
如果合同或研制任务书中规定了最低可接受值和规定值,则没什么可讨论的,直接按公式确定鉴别比。如果合同仅规定了最低可接受值,则应进行可靠性预计,并将该预计值作为规定值计算鉴别比。
仍然以前面的电源为例,电源可靠性预计值为300时,其预计值为最低可接受值3倍(鉴别比=3),在双方风险均取30%的情况下,通过查表,可采用1.1倍MTBF最低可接受值进行验证,即试验时间为100*1.1=110小时。无故障通过试验则认为可靠性指标达到了最低可接受值100小时。出现故障即认为产品没有达到最低可接受值。
如果可靠性预计值为220小时,则鉴别比为220/100=2.2取2。在双方风险均取30%的情况下,查表得试验时间为100*3.7=370小时,允许故障2。即370小时以内故障不多于2次,则认为设备达到了MTBF最低可接受值100小时。如果故障3次及以上,则认为产品没有达到最低可接受值。
总之,应根据最低可接受值和预计值计算鉴别比,然后查表确定试验时间和允许故障数。不能为了缩短试验时间而盲目的增大鉴别比,因为会增大无法通过可靠性鉴定试验的风险。
来源:质量与可靠性学堂