Beispiel für Verteilungsfreie Analyse mit rechtszensierten Daten

Ein Zuverlässigkeitsingenieur untersucht die Ausfallraten der Motorwicklungen von Turbinenbaugruppen, um die Ausfallzeiten der Wicklungen zu bestimmen. Bei hohen Temperaturen können die Wicklungen zu schnell zerfallen.

Der Ingenieur zeichnet Ausfallzeiten für die Triebwerkswicklungen bei 80° C und 100° C auf. Einige Einheiten fallen jedoch nicht vor Ende des Tests aus. Daher sind die Daten rechtszensiert. Der Ingenieur verwendet Verteilungsfreie Analyse, um Folgendes zu bestimmen:
  • Die Zeiten, in denen verschiedene Prozentsätze der Wicklungen ausfallen.
  • Den Prozentsatz der Wicklungen, die verschiedene Zeitpunkte überleben.
  • Die Überlebensfunktion für die Motorwicklungen (wie in einem Überlebensdiagramm veranschaulicht).
  • Ob die Überlebenskurven bei den beiden Temperaturen signifikant unterschiedlich sind.
Tipp

Die Analyse speichert eine Zuverlässigkeitsdatendefinition, die die Stichprobenspalten und das Zensurschema umfasst. Wählen Sie die Definition aus, um schnell Verteilungsfreie Analyse, Verteilungsidentifikation, Verteilungsgebundene Analyse, und Verteilungsübersicht auf denselben Daten auszuführen.

  1. Öffnen Sie die Beispieldaten Motorwicklungszuverlässigkeit.MWX.
  2. Wählen Sie Statistik > Zuverlässigkeit/Lebensdauer > Verteilungsanalyse > Verteilungsfreie Analyse aus.
  3. Wählen Sie im Feld Definition der Zuverlässigkeitsdaten die Option Benutzerspezifische Definition aus.
  4. Wählen Sie im Feld Zensierung die Option Rechtszensierte Daten mit Zensierungsspalte aus.
  5. Wählen Sie im Feld Daten die Option Eine oder mehrere Stichproben, jede in einer Spalte aus.
  6. Wählen Sie im Feld Ausfallursachen die Option Keine aus.
  7. Geben Sie im Feld Stichprobenspalte die Spalte Temp80 ein.
  8. Geben Sie im Feld Zensierungsspalte die Spalte Zens80 ein.
  9. Wählen Sie im Feld Zensierungswert den Wert 0 aus.
  10. Wählen Sie Zeile hinzufügen aus.
  11. In der zweiten Zeile von Stichprobenspalte gib Temp100.
  12. In der zweiten Zeile von Zensierungsspalte gib Zens100.
  13. In der zweiten Zeile von Zensierungswert, wähle 0aus.
  14. Wählen Sie Grafiken aus. Wählen Sie Überlebensdiagramm aus.
  15. Klicken Sie in den einzelnen Dialogfeldern auf OK.

Interpretieren der Ergebnisse

Die geschätzte Median-Ausfallzeit für Temp80 beträgt 55 Stunden, und die geschätzte Median-Ausfallzeit für Temp100 beträgt 38 Stunden. Somit senkt die Zunahme der Temperatur die Median-Ausfallzeit um ca. 17 Stunden.

Minitab zeigt die Überlebensschätzwerte in der Tabelle der Kaplan-Meier-Schätzwerte an. Bei 80 °C überleben 0,9000 (90 %) der Wicklungen länger als 31 Stunden. Bei 100 °C überleben 0,9000 (90 %) der Wicklungen länger als 14 Stunden.

In der Tabelle für die Teststatistik weist ein p-Wert < α (im Allgemeinen ist α = 0,05) darauf hin, dass sich die Überlebenskurven signifikant unterscheiden. In diesem Fall sind beide p-Werte (0,005 und 0,000) kleiner als α, was darauf hindeutet, dass eine Änderung von 20° C den Durchbruch der Motorwicklungen beeinflusst.

80°C
Variable: Temp80

Zensieren

ZensierungsinformationAnzahl
Unzensierter Wert37
Rechtszensierter Wert13
Zensierungswert: Zens80 = 0
Verteilungsfreie Schätzwerte

Merkmale der Variablen

Mittelwert
(MTTF)

Normales 95,0%-KI



StandardfehlerUntergrenzeObergrenzeQ1MedianQ3IQR
63,71233,8345356,196871,22794855**

Kaplan-Meier-Schätzwerte


Anzahl
gefährdeter
Einheiten






Anzahl der
Ausfälle
Überlebens-
wahrscheinlichkeit

Normales 95,0%-KI
ZeitStandardfehlerUntergrenzeObergrenze
235010,9800000,01979900,9411951,00000
244910,9600000,02771280,9056841,00000
274820,9200000,03836670,8448030,99520
314610,9000000,04242640,8168460,98315
344510,8800000,04595650,7899270,97007
354410,8600000,04907140,7638220,95618
374310,8400000,05184590,7383840,94162
404210,8200000,05433230,7135110,92649
414110,8000000,05656850,6891280,91087
454010,7800000,05858330,6651790,89482
463910,7600000,06039870,6416210,87838
483830,7000000,06480740,5729800,82702
493510,6800000,06596970,5507020,80930
503410,6600000,06699250,5286970,79130
513340,5800000,06979970,4431950,71680
522910,5600000,07019970,4224110,69759
532810,5400000,07048400,4018540,67815
542710,5200000,07065410,3815210,65848
552610,5000000,07071070,3614100,63859
562510,4800000,07065410,3415210,61848
582420,4400000,07019970,3024110,57759
592210,4200000,06979970,2831950,55680
602110,4000000,06928200,2642100,53579
612010,3800000,06864400,2454600,51454
621910,3600000,06788230,2269530,49305
641810,3400000,06699250,2086970,47130
661710,3200000,06596970,1907020,44930
671620,2800000,06349800,1555460,40445
741310,2584620,06215920,1366320,38029
100° C
Variable: Temp100

Zensieren

ZensierungsinformationAnzahl
Unzensierter Wert34
Rechtszensierter Wert6
Zensierungswert: Zens100 = 0
Verteilungsfreie Schätzwerte

Merkmale der Variablen

Mittelwert
(MTTF)

Normales 95,0%-KI



StandardfehlerUntergrenzeObergrenzeQ1MedianQ3IQR
44,78134,4336636,091453,471124385430

Kaplan-Meier-Schätzwerte


Anzahl
gefährdeter
Einheiten






Anzahl der
Ausfälle
Überlebens-
wahrscheinlichkeit

Normales 95,0%-KI
ZeitStandardfehlerUntergrenzeObergrenze
64010,975000,02468550,9266171,00000
103910,950000,03446010,8824591,00000
113810,925000,04164580,8433761,00000
143710,900000,04743420,8070310,99297
163610,875000,05229130,7725110,97749
183530,800000,06324560,6760410,92396
223210,775000,06602560,6455920,90441
243110,750000,06846530,6158100,88419
253010,725000,07060010,5866260,86337
272910,700000,07245690,5579870,84201
292810,675000,07405660,5298520,82015
302710,650000,07541550,5021880,79781
322610,625000,07654660,4749720,77503
352510,600000,07745970,4481820,75182
362420,550000,07866070,3958280,70417
372210,525000,07895810,3702450,67975
382120,475000,07895810,3202450,62975
391910,450000,07866070,2958280,60417
401810,425000,07816250,2718040,57820
451720,375000,07654660,2249720,52503
461520,325000,07405660,1798520,47015
471310,300000,07245690,1579870,44201
481210,275000,07060010,1366260,41337
541110,250000,06846530,1158100,38419
68810,218750,06665850,0881020,34940
69710,187500,06404340,0619770,31302
72610,156250,06051540,0376420,27486
76510,125000,05590170,0154350,23457
Vergleich der Überlebenskurven

Teststatistik

MethodeChi-QuadratDFp-Wert
Log-Rank7,715210,005
Wilcoxon13,132610,000