孫紅梅

【摘要】可靠性數(shù)據(jù)是開展可靠性工作的基礎(chǔ)，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、改進(jìn)使用和維修方法的重要資料，其對(duì)推進(jìn)可靠性技術(shù)的發(fā)展起著重要作用。本文重點(diǎn)介紹了數(shù)據(jù)的來源、數(shù)據(jù)類型的分類、數(shù)據(jù)收集的要求及流程。

【關(guān)鍵詞】可靠性數(shù)據(jù)收集;數(shù)據(jù)類型;完全數(shù)據(jù);刪失數(shù)據(jù)

Abstract：Reliability data is the basis of the work of reliability， which is the important information of improving the quality of product， ameliorating use and maintenance methods. It plays an important effect for the development of reliability technology. This essay introduces the source of the data， the sorts of the data type， the requirements and the flow of data collection.

Key words：Reliability Data Collection;Data types;Complete Data ;Censored Data

前言

可靠性數(shù)據(jù)是系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)、研究、分析、評(píng)定和改進(jìn)的依據(jù)，數(shù)據(jù)收集、處理與分析則是一切可靠性工作的基礎(chǔ)。對(duì)收集的可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，正確地分析處理，建立可靠性相關(guān)模型，真實(shí)地反映部件的失效規(guī)律，用于指導(dǎo)產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)、分析及評(píng)估。

可靠性數(shù)據(jù)處理及分析為可靠性設(shè)計(jì)和可靠性試驗(yàn)提供了基礎(chǔ)，為可靠性管理提供了決策依據(jù)?？煽啃詳?shù)據(jù)分析可以定量評(píng)估車輛的可靠性，發(fā)現(xiàn)可靠性設(shè)計(jì)的薄弱環(huán)節(jié)，改進(jìn)設(shè)計(jì)。有效的可靠性數(shù)據(jù)是開展可靠性、維修性、保障性分析的基礎(chǔ)，是決策的依據(jù)。

可靠性工作貫穿于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用、維修等全壽命周期歷程，因而可靠性數(shù)據(jù)及其分析也伴隨著產(chǎn)品壽命周期的各個(gè)階段的可靠性工作而進(jìn)行?？煽啃詳?shù)據(jù)分析是從數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、收集到分析可靠性參數(shù)、壽命指標(biāo)的綜合過程。工程研制階段的可靠性數(shù)據(jù)分析結(jié)果，可為產(chǎn)品的改進(jìn)和定型提供科學(xué)的依據(jù);生產(chǎn)階段的可靠性數(shù)據(jù)分析結(jié)果，可為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造提供較權(quán)威的評(píng)價(jià);使用階段的可靠性數(shù)據(jù)分析結(jié)果，可以反映產(chǎn)品趨向成熟期或到達(dá)成熟期的可靠性水平，可為今后新產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)和改進(jìn)原產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供最有益的參考。

1.可靠性數(shù)據(jù)的來源

數(shù)據(jù)是可靠性分析和評(píng)估的基礎(chǔ)，為進(jìn)行產(chǎn)品的可靠性分析，首先進(jìn)行可靠性數(shù)據(jù)收集，然后進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，為進(jìn)一步提高產(chǎn)品的可靠性提供科學(xué)依據(jù)。

按可靠性數(shù)據(jù)的來源，可分為試驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)是在實(shí)驗(yàn)室中模擬產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行試驗(yàn)，但是由于綜合環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)設(shè)備比較昂貴，試驗(yàn)時(shí)的人力、物力和財(cái)力的開支較大，所以試驗(yàn)費(fèi)用比較大;現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)是產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用條件下進(jìn)行的試驗(yàn)，所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠反映實(shí)際使用情況。對(duì)于在試驗(yàn)室內(nèi)不易或不可能進(jìn)行可靠性試驗(yàn)的設(shè)備或系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)具有重要意義?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)所獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)于產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)有很高價(jià)值，對(duì)評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果有重要的作用。

實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)主要在產(chǎn)品的研制階段及生產(chǎn)階段獲取，一般包括：設(shè)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)、可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)、定量加速壽命試驗(yàn)、可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)等。此類數(shù)據(jù)一般通過試驗(yàn)日志、故障與維修記錄等方法獲得?，F(xiàn)場(chǎng)壽命數(shù)據(jù)只能在產(chǎn)品投入使用之后得到，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的一些常見的類型有銷售數(shù)據(jù)，保修數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)數(shù)據(jù)，客戶支持?jǐn)?shù)據(jù)，返修品失效分析數(shù)據(jù)等?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)一般通過故障記錄、產(chǎn)品銷售返修記錄等各種產(chǎn)品使用情況跟蹤途徑獲得。

2.可靠性數(shù)據(jù)類型

從數(shù)據(jù)類型的不同可以分為完全數(shù)據(jù)（Complete Data）和刪失數(shù)據(jù)（Censored Data，或者叫截尾數(shù)據(jù)）兩種。刪失數(shù)據(jù)又可分為右刪失數(shù)據(jù)、左刪失數(shù)據(jù)和區(qū)間刪失數(shù)據(jù)三種。

2.1 完全數(shù)據(jù)

知道每個(gè)單元準(zhǔn)確的失效時(shí)間，稱為完全數(shù)據(jù)。

2.2 刪失數(shù)據(jù)

2.2.1 左刪失數(shù)據(jù)

單元精確的失效時(shí)間未知，但知道它小于某一已知值。

2.2.2 區(qū)間刪失數(shù)據(jù)

不知道單元準(zhǔn)確的失效時(shí)間，但是知道其在某個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)失效。

2.2.3 右刪失數(shù)據(jù)

產(chǎn)品成功地工作了一段已知的時(shí)間并且還在繼續(xù)正常工作。這時(shí)，單元沒有失效，精確的失效時(shí)間不可知，但知道它大于某一已知的值。實(shí)際情況下，右刪失數(shù)據(jù)又可以分為定時(shí)截尾數(shù)據(jù)、定數(shù)截尾數(shù)據(jù)和隨機(jī)截尾數(shù)據(jù)3種情況。

定時(shí)截尾數(shù)據(jù)和定數(shù)截尾數(shù)據(jù)一般表示因試驗(yàn)類型不同而產(chǎn)生的2類試驗(yàn)數(shù)據(jù)。定時(shí)截尾表示事先規(guī)定具體的試驗(yàn)時(shí)間，待試驗(yàn)到規(guī)定時(shí)間時(shí)便停止試驗(yàn)的情況;定數(shù)截尾則表示事先規(guī)定需要得到的故障數(shù)，試驗(yàn)進(jìn)行到產(chǎn)生規(guī)定故障數(shù)時(shí)就停止的情況。定時(shí)和定數(shù)截尾數(shù)據(jù)的所有故障時(shí)間都是小于截尾時(shí)間的。

相對(duì)而言，產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)壽命數(shù)據(jù)大多數(shù)為隨機(jī)截尾數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)使用中的產(chǎn)品有許多特殊情況，如產(chǎn)品投入使用的時(shí)間不同;觀測(cè)者記錄數(shù)據(jù)時(shí)除故障時(shí)間外還有一些產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)時(shí)仍然是在完好工作的;以及使用中途因某些原因產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到其他地方等，便形成了故障時(shí)間與截尾時(shí)間隨機(jī)交錯(cuò)的數(shù)據(jù)情況，這就是隨機(jī)截尾數(shù)據(jù)。

3.可靠性數(shù)據(jù)收集的要求

3.1 及時(shí)性

數(shù)據(jù)的及時(shí)性要求是由可靠性數(shù)據(jù)的時(shí)效性所決定的。數(shù)據(jù)的價(jià)值往往隨時(shí)間的推移而降低，及時(shí)收集數(shù)據(jù)才能發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值。特別是影響安全，可能造成重大后果的異常嚴(yán)重的可靠性數(shù)據(jù)，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就應(yīng)立即提供，以免造成重大的損失。

3.2 準(zhǔn)確性

可靠性數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是數(shù)據(jù)的生命。數(shù)據(jù)必須如實(shí)反映客觀事實(shí)的特征及其變化情況，數(shù)據(jù)的失真或畸形，不但沒用，還會(huì)造成數(shù)據(jù)的“污染”，導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。對(duì)數(shù)據(jù)的描述要清晰明確，避免模棱兩可。

3.3 完整性

可靠性數(shù)據(jù)的完整性是使數(shù)據(jù)能全面、真實(shí)地反映客觀事物全貌的必要條件，為保證數(shù)據(jù)完整性，一是要針對(duì)數(shù)據(jù)需求，內(nèi)容要全，做到不缺項(xiàng)。因?yàn)閿?shù)據(jù)之間往往是相關(guān)的，丟失一項(xiàng)就可能是數(shù)據(jù)失去應(yīng)有的價(jià)值。二是要求數(shù)據(jù)數(shù)量上完整，數(shù)量不足就難于找出事物的規(guī)律，而且數(shù)量多也是彌補(bǔ)個(gè)別信息不準(zhǔn)確的有效措施。

3.4 連續(xù)性

數(shù)據(jù)的連續(xù)性、系統(tǒng)性是保障數(shù)據(jù)流不中斷以及有序性的重要條件。在產(chǎn)品壽命周期的不同階段，產(chǎn)品的可靠性水平不同，為了掌握產(chǎn)品可靠性動(dòng)態(tài)變化的規(guī)律，必須保持?jǐn)?shù)據(jù)收集上的連續(xù)性。數(shù)據(jù)不連續(xù)性或時(shí)斷時(shí)續(xù)與信息不完整一樣，難于找出變化的規(guī)律，同樣會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。

4.數(shù)據(jù)的收集程序與方法

可靠性數(shù)據(jù)的收集應(yīng)有周密的計(jì)劃。試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集一般比較完善，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)事先的要求和目的記錄所需的數(shù)據(jù)。由于試驗(yàn)中除電子元器件外，投入試驗(yàn)的產(chǎn)品一般不會(huì)很多，逐個(gè)記錄這些產(chǎn)品在試驗(yàn)中的表現(xiàn)是必要和可行的?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)就不可能做到那么完善，產(chǎn)品一投入使用，所到之處都是數(shù)據(jù)的發(fā)生地，在不可能做到面面俱到的情況下，根據(jù)需求分析應(yīng)選擇重點(diǎn)產(chǎn)品和地區(qū)作為數(shù)據(jù)收集點(diǎn)。可靠性數(shù)據(jù)的收集程序可以分為以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：

4.1 進(jìn)行需求分析

在進(jìn)行數(shù)據(jù)收集以前必須進(jìn)行需求分析，明確數(shù)據(jù)收集的內(nèi)容及目的，不同的壽命階段對(duì)數(shù)據(jù)的需求是不同的，因而所收集的對(duì)象和內(nèi)容應(yīng)隨之確定。這是數(shù)據(jù)收集前應(yīng)做的一項(xiàng)重要工作。

4.2 確定數(shù)據(jù)收集點(diǎn)

在不同的壽命階段有不同的數(shù)據(jù)收集點(diǎn)，如試驗(yàn)數(shù)據(jù)就應(yīng)選實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)品生產(chǎn)檢驗(yàn)點(diǎn)、元器件及材料篩選試驗(yàn)點(diǎn)等作為數(shù)據(jù)收集點(diǎn);對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，主要是使用部門的質(zhì)控室或維修部門等。在選擇重點(diǎn)地區(qū)或部門時(shí)，以有一定的代表性為好，如使用的產(chǎn)品群體較大，管理較好，使用中代表了典型的環(huán)境與使用條件等。對(duì)于新投入使用的產(chǎn)品，應(yīng)盡可能地從頭開始跟蹤記錄，以反映其使用的全過程。

4.3 制定數(shù)據(jù)收集表格

這是數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的重要任務(wù)，根據(jù)需求制定所需收集內(nèi)容的統(tǒng)一、規(guī)范化的表格，這將便于計(jì)算機(jī)處理，也便于在同行業(yè)或同部門內(nèi)流通;有利于減少重復(fù)工作量，提高效率;也有利于明確認(rèn)識(shí)，統(tǒng)一觀點(diǎn)。

4.4 數(shù)據(jù)收集的方法

在建立了完善的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)以后，可依據(jù)數(shù)據(jù)傳送的途徑，按正常流通渠道進(jìn)行收集。當(dāng)數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)運(yùn)行尚不完善時(shí)，可用以下兩種方式進(jìn)行：一是在使用現(xiàn)場(chǎng)聘請(qǐng)信息員，讓其按所要求收集的內(nèi)容，逐項(xiàng)填表，定期反饋;另一種方式是信息系統(tǒng)派專人下到現(xiàn)場(chǎng)收集，按預(yù)先制定好的計(jì)劃進(jìn)行。

4.5 數(shù)據(jù)收集的注意事項(xiàng)

（1）數(shù)據(jù)收集應(yīng)該按照計(jì)劃進(jìn)行，對(duì)記錄紙的設(shè)計(jì)、記錄方法等進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定，對(duì)收集數(shù)據(jù)的人員進(jìn)行培訓(xùn)，加強(qiáng)責(zé)任心教育。

（2）相同設(shè)備的工作條件差異性很大，因而數(shù)據(jù)收集時(shí)應(yīng)區(qū)分不同條件和地區(qū)。

（3）在收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)時(shí)，一般是記錄設(shè)備的全壽命周期活動(dòng)。在收集時(shí)，應(yīng)注意盡量減少數(shù)據(jù)丟失，以避免造成分析結(jié)果失真。

5.結(jié)束語(yǔ)

可靠性數(shù)據(jù)是一切可靠性工作的基礎(chǔ)，其收集與分析是企業(yè)進(jìn)行可靠性、維修性和可用性等工作的重要的過程。隨著社會(huì)和科技的發(fā)展，可靠性工作越來越多地應(yīng)用于企業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、運(yùn)行、維修和管理工作中，并取得了很大的收益。

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