Beispiel für Verteilungsfreie Wachstumskurve

Ein Zuverlässigkeitstechniker möchte die Ausfallrate für zwei unterschiedliche Typen einer Bremsenkomponente in U-Bahnzügen vergleichen. Der Techniker erfasst Daten zu Austauschzeiten und Komponententyp für 29 Züge. Bei jedem Ausfall einer Einheit wurde diese repariert und wieder in Dienst genommen.

Der Techniker verwendet eine verteilungsfreie Wachstumskurve, um die Daten auszuwerten, ohne ein bestimmtes Verteilungsmodell anzunehmen. Für diese Daten wurde keine Bremsenkomponente außer Dienst gesetzt. Daher sind alle Daten exakte Ausfallzeiten.

  1. Öffnen Sie die Beispieldaten Bremsenzuverlässigkeit.MTW.
  2. Wählen Sie Statistik > Zuverlässigkeit/Lebensdauer > Analyse reparierbarer Systeme > Verteilungsfreie Wachstumskurve aus.
  3. Geben Sie im Feld Variablen/ Startvariablen die Spalte Tage ein.
  4. Wählen Sie unter Systeminformationen die Option System-ID aus, und geben Sie die Spalte ID ein.
  5. Wählen Sie Nach Variable aus, und geben Sie die Spalte Typ ein.
  6. Klicken Sie auf OK.

Interpretieren der Ergebnisse

Minitab zeigt verteilungsfreie Schätzwerte der Mean Cumulative Function sowie den entsprechenden Standardfehler und die Konfidenzgrenzen für jede Gruppe einzeln an. Für die Bremsenkomponente vom Typ 1 beträgt die Mean Cumulative Function bei 650 Tagen beispielsweise 1,71429. Das heißt, die durchschnittliche kumulierte Anzahl der Reparaturen bei 650 Tagen beträgt im Durchschnitt für alle Systeme annähernd 1,7. Der Techniker kann sich zu 95 % sicher sein, dass die tatsächliche Mean Cumulative Function für die Bremsenkomponente vom Typ 1 bei 650 Tagen im Intervall zwischen 1,27912 und 2,29750 enthalten ist.

Der Techniker stellt mit der Mean Cumulative Difference Function Vergleiche zwischen Gruppen an. Bei 500 Tagen waren für die Bremsenkomponente vom Typ 2 durchschnittlich 2,16420 mehr Ausfälle als für die Bremsenkomponente vom Typ 1 zu verzeichnen. Der Techniker kann sich zu 95 % sicher sein, dass bei 500 Tagen die tatsächliche Mean Cumulative Difference (Typ 1 – Typ 2) innerhalb des Intervalls von −3,23488 bis −1,09352 liegt.

Das Ereignisdiagramm zeigt, wann die Ausfälle in den einzelnen Systemen auftraten. Jede Linie führt bis zum letzten Beobachtungstag. Darüber hinaus werden im Diagramm Trends innerhalb und zwischen Gruppen ersichtlich. In diesem Diagramm treten Systemausfälle im Allgemeinen mit einer konstanten Rate auf. Bei 200 Tagen sind erheblich mehr Ausfälle für die Bremsenkomponente vom Typ 2 als für die Bremsenkomponente vom Typ 1 zu beobachten.

Das Diagramm für die Mean Cumulative Function zeigt die Mean Cumulative Function für jede Gruppe an. Anhand dieses Diagramms zieht der Techniker folgende Schlussfolgerungen:
  • Die Funktion, die die Bremsenkomponente vom Typ 2 darstellt, ist relativ linear und nicht gekrümmt, und zwar bis zum Ablauf von etwa 450 Tagen. Daher ist die Ausfallrate für die Bremsenkomponente vom Typ 2 über einen Zeitraum von 450 Tagen relativ konstant.
  • Die Funktion, die die Bremsenkomponente vom Typ 1 darstellt, ist im Zeitraum von etwa 200 Tagen bis 700 Tagen linear und steigt dann abrupt an. Daher ist die Ausfallrate für die Bremsenkomponente vom Typ 1 bis zu 700 Tagen relativ konstant und steigt dann rasch an.
  • Die Funktion, die die Bremsenkomponente vom Typ 1 darstellt, befindet sich rechts neben der Funktion für die Bremsenkomponente vom Typ 2. Somit treten für die Bremsenkomponente vom Typ 1 seltener Ausfälle als für Bremsenkomponente vom Typ 2 auf.
Typ 1
System:  ID
Verteilungsfreie Schätzwerte

Tabelle der Mean Cumulative Function


Mean
Cumulative
Function






Normales 95%-KI
ZeitStandardfehlerUntergrenzeObergrenzeSystem
330,071430,0688300,010810,47218179
880,142860,0935220,039600,51540132
2500,214290,1096640,078590,58426128
2720,285710,1207360,124810,65408137
2870,357140,1280600,176860,72120181
3020,428570,1322600,234070,78471119
3170,500000,1336310,296130,84423182
3640,571430,1322600,363030,89945112
3670,642860,1280600,435060,94990167
3910,714290,1574210,463741,10019112
4020,785710,1490980,541681,13970175
4210,857140,1707470,580081,26653137
4310,928570,1585740,664441,29771155
4441,000000,1749640,709691,40906119
4621,071430,1585740,801651,43200101
4811,142860,1376610,902531,44718145
4981,214290,1490980,954561,54468182
5001,285710,1870440,966751,70992119
5001,357140,1918531,028721,79042128
5481,428570,2193281,057351,93013112
5521,500000,2422261,093042,05848137
6251,571430,2805661,107442,22982137
6351,642860,2596531,205222,23940169
6501,714290,2561201,279122,29750169
6571,785710,2706491,326792,40338182
6871,862640,2666551,406922,46596179
6871,939560,2608621,490122,52456181
7002,030470,2548261,587712,59671175
7082,130470,2745271,654982,74258169
7102,241580,2687551,772142,83537145
7102,352690,2575861,898332,91581155
7102,463800,2402672,035162,98273167
7192,630470,3472162,030843,40714137
7242,830470,4255942,108003,80055112
7243,030470,4439942,274054,03849128
7243,230470,4105592,518184,14424132
7303,730470,4713072,912214,77864101
7304,230470,4105593,497695,11677119
Typ 2
System:  ID
Verteilungsfreie Schätzwerte

Tabelle der Mean Cumulative Function


Mean
Cumulative
Function






Normales 95%-KI
ZeitStandardfehlerUntergrenzeObergrenzeSystem
190,066670,0644060,010040,44284228
220,133330,0877710,036700,48447212
390,200000,1032800,072690,55029192
540,266670,1141800,115210,61721214
610,333330,1217160,162950,68186219
910,400000,1577620,184650,86652192
930,466670,1596290,238690,91237243
1190,533330,2079890,248341,14538192
1480,600000,2633120,253861,41809192
1730,666670,2610520,309451,43622190
1850,733330,2743340,352271,52661228
1870,800000,2699790,412891,55006235
1920,866670,2644350,476581,57604205
1940,933330,2576240,543351,60321216
2031,000000,2494440,613301,63052183
2051,066670,2576240,664421,71243243
2111,133330,2644350,717381,79046183
2421,200000,2699790,772101,86504190
2501,266670,2576240,850231,88706204
2641,333330,2775550,886642,00507243
2771,400000,2951460,926152,11630183
2931,466670,2807401,007862,13434184
3061,533330,3247791,012382,32237192
3691,600000,3098391,094682,33859206
3731,666670,3355481,123252,47298183
3821,733330,3192581,208102,48693200
4151,800000,3425401,239622,61370243
4161,871430,3405121,310072,67333235
4191,948350,3380971,386622,73764219
4192,025270,3493101,444352,83985228
4322,116180,3474411,533912,91948216
4342,216180,3450341,633373,00696204
4412,327290,3418391,745123,10369214
4472,452290,3374301,872623,21141212
4482,595150,3310332,021093,33227205
4482,738010,3153982,184663,43152206
4602,938010,2980092,408323,58420200
4613,188010,4498342,417764,20364192
4643,521340,5114782,648934,68108190
5034,021340,5353603,097785,22025184
5115,021340,5353604,074436,18831183
Vergleich: (Typ = 1) - (Typ = 2))

Tabelle der Mean Cumulative Difference Function


Mean Cumulative
Difference
Function





Normales 95%-KI
ZeitStandardfehlerUntergrenzeObergrenze
19-0,066670,064406-0,192900,05957
22-0,133330,087771-0,305360,03869
33-0,061900,111541-0,280520,15671
39-0,128570,124114-0,371830,11469
54-0,195240,133322-0,456540,06607
61-0,261900,139830-0,535970,01216
88-0,190480,153496-0,491320,11037
91-0,257140,183399-0,616600,10231
93-0,323810,185008-0,686420,03880
119-0,390480,228047-0,837440,05649
148-0,457140,279427-1,004810,09052
173-0,523810,277299-1,067300,01969
185-0,590480,289837-1,15855-0,02241
187-0,657140,285719-1,21714-0,09714
192-0,723810,280486-1,27355-0,17407
194-0,790480,274074-1,32765-0,25330
203-0,857140,266399-1,37928-0,33501
205-0,923810,274074-1,46099-0,38663
211-0,990480,280486-1,54022-0,44073
242-1,057140,285719-1,61714-0,49714
250-1,052380,279994-1,60116-0,50360
264-1,119050,298435-1,70397-0,53413
272-1,047620,302679-1,64086-0,45438
277-1,114290,318886-1,73929-0,48928
287-1,042860,321731-1,67344-0,41228
293-1,109520,308568-1,71431-0,50474
302-1,038100,310335-1,64634-0,42985
306-1,104760,350677-1,79208-0,41745
317-1,033330,351196-1,72166-0,34500
364-0,961900,350677-1,64922-0,27459
367-0,890480,349114-1,57473-0,20622
369-0,957140,335260-1,61424-0,30004
373-1,023810,359155-1,72774-0,31988
382-1,090480,343985-1,76467-0,41628
391-1,019050,355960-1,71672-0,32138
402-0,947620,352358-1,63823-0,25701
415-1,014290,373582-1,74649-0,28208
416-1,085710,371724-1,81428-0,35715
419-1,239560,379800-1,98395-0,49517
421-1,168130,388808-1,93018-0,40608
431-1,096700,383618-1,84858-0,34482
432-1,187610,381917-1,93616-0,43907
434-1,287610,379729-2,03187-0,54336
441-1,398720,376828-2,13729-0,66015
444-1,327290,384013-2,07995-0,57464
447-1,452290,380094-2,19726-0,70733
448-1,738010,360677-2,44492-1,03109
460-1,938010,345574-2,61532-1,26070
461-2,188010,482663-3,13401-1,24201
462-2,116580,476966-3,05142-1,18174
464-2,449910,535496-3,49947-1,40036
481-2,378490,529680-3,41664-1,34033
498-2,307060,532767-3,35126-1,26285
500-2,164200,546276-3,23488-1,09352
503-2,664200,568698-3,77883-1,54957
511-3,664200,568698-4,77883-2,54957
548-3,592770,578546-4,72670-2,45884
552-3,521340,587608-4,67303-2,36965
625-3,449910,604423-4,63456-2,26527
635-3,378490,595004-4,54467-2,21230
650-3,307060,593471-4,47024-2,14387
657-3,235630,599884-4,41138-2,05988
687-3,081780,595533-4,24900-1,91456
700-2,990870,592914-4,15296-1,82878
708-2,890870,601644-4,07007-1,71167
710-2,557540,586803-3,70765-1,40743
719-2,390870,638098-3,64152-1,14022
724-1,790870,674662-3,11319-0,46856
730-0,790870,674662-2,113190,53144