관측 중단 데이터의 정의

신뢰도 분석에서 고장 데이터에는 보통 개별 수명이 포함됩니다. 예를 들어, 특정 온도에서 작동하는 부품의 수명을 수집할 수 있습니다. 여러 가지 온도 하에서 또는 다양한 조합의 스트레스 변수 하에서 수명 표본을 수집할 수도 있습니다.

때로는 정확한 수명을 기록합니다. 어떤 경우에는 검사 단위의 정확한 수명을 알 수 없습니다. 이 경우, 데이터를 관측 중단 데이터라고 합니다. 고장 데이터는 일반적으로 여러 방법으로 관측 중단됩니다. 따라서 다음과 같은 유형의 관측치를 가질 수 있습니다.
  • 정확한 수명
  • 우측 관측 중단 데이터
  • 구간 관측 중단 데이터
  • 좌측 관측 중단 데이터

정확한 수명 데이터

각 품목에 고장이 발생한 정확한 시간을 알 수 있습니다. 예를 들어, 한 엔지니어가 전기 팬을 검사하고 각 팬의 정확한 수명을 기록합니다.

우측 관측 중단 데이터

특정 시간 전에 고장이 발생한 경우에만 알 수 있습니다. 그 시간보다 오래 생존하는 단위는 우측 관측 중단으로 간주됩니다. 우측 관측 중단 데이터는 시간 관측 중단이거나 고장 관측 중단된 것입니다. 시간 관측 중단은 지정된 기간 동안 연구를 시행한다는 것을 의미합니다. 연구 종료 시까지 작동하는 단위는 시간 관측 중단 단위입니다. 시간 관측 중단은 우측의 제1종 관측 중단이라고도 합니다. 고장 관측 중단은 지정된 개수의 고장이 관측될 때까지 연구를 시행한다는 것을 의미합니다. 고장 관측 중단은 우측의 제2종 관측 중단이라고도 합니다.

예를 들어, 한 엔지니어가 5개의 팬 벨트를 검정한다고 가정합니다. 세 개의 팬 벨트는 67시간, 76시간, 104시간에 고장이 발생합니다. 나머지 두 개의 팬 벨트는 엔지니어가 110시간에 검정을 중단할 때도 여전히 작동합니다. 마지막 두 개의 팬 벨트는 110시간에 우측 관측 중단됩니다.

우측 관측 중단 데이터는 다음과 같이 관측 중단될 수 있습니다.
단일 관측 중단
모든 검사 단위가 동일한 기간 동안 작동합니다. 연구의 끝까지 생존하는 단위는 관측 중단 데이터로 간주됩니다. 고장난 단위는 정확한 고장으로 간주됩니다. 단일 관측 중단 데이터는 관리되는 연구에서 보다 일반적입니다.
12개의 단위가 고장날 때까지 고장 데이터를 수집한다고 가정합니다.
항목 단위 수명
1 불합격 수 18.5
2 불합격 수 20.5
3 불합격 수 22.0
4 불합격 수 23.5
5 불합격 수 24.3
6 불합격 수 25.0
7 불합격 수 25.6
8 불합격 수 26.3
9 불합격 수 27.0
10 불합격 수 29.0
11 불합격 수 32.0
12 불합격 수 33.0
13 관측 중단 33.0
14 관측 중단 33.0
15 관측 중단 33.0

관측 중단된 품목(단위 13 - 15)의 수명이 12번째 단위의 수명과 같기 때문에 Minitab에서는 이 데이터 집합을 단일 관측 중단으로 해석합니다.

다중 관측 중단
검사 단위가 서로 다른 시간에 관측 중단됩니다. 고장 시간이 관측 중단 시간과 섞입니다. 다중 관측 중단 데이터는 작업 현장에서 보다 일반적이며 단위는 다른 시간에 서비스를 받습니다.
12개의 단위가 고장날 때까지 고장 데이터를 수집한다고 가정합니다.
항목 단위 수명
1 불합격 수 18.5
2 불합격 수 20.5
3 불합격 수 22.0
4 불합격 수 23.5
5 불합격 수 24.3
6 불합격 수 25.0
7 불합격 수 25.6
8 불합격 수 26.3
9 불합격 수 27.0
10 불합격 수 29.0
11 불합격 수 32.0
12 불합격 수 33.0
13 관측 중단 34.0
14 관측 중단 34.0
15 관측 중단 34.0

단위 13 - 15의 수명이 12번째 단위의 수명보다 길기 때문에 Minitab에서는 이 데이터 집합을 다중 관측 중단으로 해석합니다. 12번째 고장 후 연구를 중단했으면 이후 시간은 마지막 고장 시간보다 크지 않을 것입니다. Minitab에서 데이터를 단일 관측 중단으로 해석하도록 하려면 13-15행의 2번째 열에 33을 입력해야 합니다.

구간 관측 중단 데이터

특정 시간 사이에 고장이 발생합니다. 구간 관측 중단된 데이터에는 실제로 고장이 발생한 시간에 대한 불확실성이 포함됩니다.

예를 들어, 한 엔지니어가 10개의 트랜지스터가 정확히 고장나는 시간을 기록하지 않고 12시간마다 검사를 실행한다고 가정합시다. 따라서 엔지니어는 검사 시에만 각 트랜지스터 상태(고장 또는 작동)를 알 수 있습니다. 엔지니어는 정확한 수명 대신 고장 구간을 데이터로 기록합니다. 즉, 트랜지스터는 예를 들어, 60시간과 72시간 사이에 고장이 발생합니다.

좌측 관측 중단 데이터

특정 시간 전에 고장이 발생합니다. 좌측 관측 중단된 데이터는 구간 관측 중단된 데이터의 특별한 경우로, 0과 검사 시간 사이에 고장이 발생하는 것입니다.

예를 들어, 수명을 가속화하기 위해 유리 컨덴서를 고전압에서 검정합니다. 엔지니어는 고장이 발생한 컨덴서를 12시간마다 조사합니다. 첫 번째 검사에서 두 개의 컨덴서에 고장이 발생했습니다. 두 단위의 수명은 좌측 관측 중단됩니다.

우측 관측 중단 명령을 사용해야 합니까, 아니면 임의 관측 중단 명령을 사용해야 합니까?

Minitab의 신뢰도/생존 분석 메뉴에는 분포 분석을 위한 두 개의 하위 메뉴가 포함되어 있습니다. 데이터에 적합한 분호 하위 메뉴를 선택합니다.
  • 정확한 고장 및 우측 관측 중단된 관측치가 있는 경우에는 우측 관측 중단 명령을 사용합니다.
  • 데이터에 좌측 관측 중단된 관측치, 구간 관측 중단된 관측치, 우측 관측 중단과 좌측 관측 중단, 구간 관측 중단 등 여러 관측 중단 방법이 포함된 경우에는 임의 관측 중단 명령을 사용합니다.

검사 계획에 시간 관측 중단을 사용해야 하는 경우

특히 분포의 백분위수 하한에만 관심이 있는 경우 수명 검사에서 모든 단위의 고장을 검사할 필요가 없습니다. 검사의 특정 기간에 관심이 있는 경우 검사 계획에 시간 관측 중단을 사용해야 합니다.

비용을 최소화하려면 검사 기간과 표본 크기를 알맞게 조절해야 합니다. 특정 정밀도에 대해 지정된 각 관측 중단 시간의 표본 크기 리스트가 표시됩니다. 시간이 증가할수록 표본 크기가 감소합니다. 비용을 최소화하는 시간과 표본 크기의 조합을 선택합니다.

가속 수명 검사 계획의 경우 관측 중단 시간 집합을 하나만 지정해야 합니다. 집합 내 각 시간은 스트레스 수준에서의 관측 중단 시간에 해당합니다. 첫 번째 시간은 가장 낮은 스트레스 수준에 해당하고 두 번째 시간은 두 번째 스트레스 수준에 해당하며 나머지도 같은 방식으로 진행됩니다.

검사 계획에 고장 관측 중단을 사용해야 하는 경우

더 낮은 백분위수를 추정하거나 검사 위치가 제한된 경우 고장 관측 중단을 사용합니다.

더 낮은 백분위수 검사
모든 백분위수의 경우 검사 기간을 늘리면 추정치의 정밀도가 향상됩니다. 그러나 추정 백분위수 이상에서 너무 많이 검사를 시행하면 정밀도가 거의 향상되지 않습니다. 예를 들어, 10번째 백분위수를 추정하는 경우 약 15%의 단위가 고장날 때까지 검사를 시행하면 정밀도가 크게 향상되지만 더 이상 검사를 시행하면 거의 향상되지 않습니다. 실제로 15% 이상의 단위에 대해 검사를 시행하면 10번째 백분위수의 추정치가 치우칠 수 있습니다.
검사 단위 바꾸기
검사 위치의 개수가 제한된 경우 고장 관측 중단을 사용하여 고장나지 않은 단위를 바꿀 시기를 결정할 수 있습니다. 예를 들어, 10번째 백분위수를 추정하는데 한 번에 단위 5개만 검사할 수 있으면 각 그룹에서 첫 번째 고장이 발생한 후 단위 5개를 모두 바꿀 수 있습니다. 이 경우 각 그룹에서 단위의 20%에 고장이 발생한 경우 고장 관측 중단을 사용합니다.
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