1、為何出現(xiàn)混合分布?為何需要使用混合分布?
單一的壽命分布(威布爾分布、對數(shù)正態(tài)分布、指數(shù)分布等)在可靠性/生存性分析工作種較為常用。但是,混合分布的情況在可靠性/生存性分析過程中也會經(jīng)常出現(xiàn)。比如同一款產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中,在不同的機器上面生產(chǎn)。由于生產(chǎn)工藝參數(shù)等的差異,從兩個機器上面生產(chǎn)出來的產(chǎn)品可靠性是不同的。我們可以通過數(shù)據(jù)分析清晰看到他們的差異。例如,40%的產(chǎn)品可能從A機器生產(chǎn),壽命分布是對數(shù)正態(tài)分布,均值是60000小時,方差是0.7;60%的產(chǎn)品是從B機器生產(chǎn)的,壽命分布是對數(shù)正態(tài)分布,均值是70000小時,方差是0.7。此時,如果使用單一分布進行壽命分布分析將會存在一定誤差,很難發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品壽命分布本身的特征,無法通過壽命分布數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)具體的生產(chǎn)過程中的問題。
產(chǎn)生混合分布的原因還包括環(huán)境等,例如汽車電池用在佛羅里達,與用在阿拉斯加的電池,他們的壽命分布又不同。將這些數(shù)據(jù)收集回來進行可靠性分析時,往往會出現(xiàn)混合分布特征。
對于機械產(chǎn)品(如載重貨車氣門、數(shù)控折彎機、加工中心)、電工產(chǎn)品等,它的組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜,與電子產(chǎn)品相比,它們的失效模式往往不是一個,可能多個失效模式。在試驗過程中可能會產(chǎn)生多種失效模式,更有可能在同一個失效樣本出現(xiàn)多種失效模式,此時使用單一壽命分布進行可靠性分析,不能很好表征多樣性、差異性,且分析結(jié)果與實際存在一定差異。
近年來也有人在使用混合威布爾分布進行飛機系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)分析,用混合威布爾分布描述飛機復(fù)雜系統(tǒng)的失效分布。
由上可見,混合分布在產(chǎn)品可靠性數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用越來越多。
2、基于混合威布爾分布的機械產(chǎn)品故障數(shù)據(jù)分析
假設(shè)要對某機械產(chǎn)品故障數(shù)據(jù)進行混合威布爾分布壽命分析,操作示例如下:
步驟1:在PosWeibull軟件左邊的目錄列表選擇“混合威布爾分布案例數(shù)據(jù)”數(shù)據(jù)表,雙擊打開。
步驟2:點擊菜單欄上方的{壽命分析}模塊進入壽命分析模塊,然后點擊【壽命分析】菜單。
步驟3:在彈出的壽命分析頁面,選擇故障時間,添加到右邊的*時間/左區(qū)間;選擇故障/刪失狀態(tài),添加到右邊的刪失,刪失標(biāo)記選擇0;然后點擊【確定】。
步驟4:在菜單欄的【分布類型】,選擇混合威布爾,即可得到混合威布爾分布分析結(jié)果。(根據(jù)實際情況,可以選擇混合威布爾、混合正態(tài)、混合三參數(shù)正態(tài)、混合beta分布、混合logistics分布等)。
下面的圖形分別是機械產(chǎn)品故障數(shù)據(jù)分析設(shè)置、混合威布爾分布分析結(jié)果(參數(shù)估計及可靠性計算結(jié)果)、威布爾概率紙(診斷圖)??筛鶕?jù)需求顯示出先驗、后驗分析結(jié)果。
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