가속 수명 검사 계획 예제

엔지니어는 85도, 105도, 125도의 가속 온도에서 커패시터를 테스트하여 정상 사용 조건인 45도에서 360일 신뢰성을 평가합니다. 100개의 축전기를 검사할 수 있습니다. 엔지니어는 검사 계획에 다음과 같은 정보를 사용합니다.
  • 이전 연구들은 유사한 커패시터의 고장 시간 데이터를 모델링하기 위해 형태 매개변수 값 3.5의 Weibull 분포를 사용했습니다.
  • 과거 경험에 비추어 엔지니어는 아레니우스 관계가 이 커패시터들의 중간에서 고온까지 범위에 걸친 관계를 모델링한다는 것을 알고 있습니다.
  • 엔지니어는 50도 C에서 약 0.5%의 커패시터가 90일 내에 고장나고, 125도 C에서 약 70%가 90일 내에 고장날 것으로 예상합니다.
  • 엔지니어는 시험을 완료할 수 있는 기간이 90일에 불과합니다.
  1. 통계분석 > 신뢰성/생존 분석 > 검사 계획 > 가속 수명 검사을 선택합니다.
  2. 계산에서 추정치 표준 오차을 선택합니다.
  3. 삶과 스트레스의 관계에서 Arrhenius을 선택합니다.
  4. 선택 검정 스트레스를 지정합니다..
  5. 스트레스 설계에 45을 입력합니다.
  6. 각 검정 스트레스에 대한 관측 중단 유형에서 우측 관측 중단 시간을 선택합니다.
  7. 각 검정 스트레스에 대한 단위 할당 비율에서 최량 할당만 검색을 선택합니다.
  8. 출력할 최량 검사 계획 수에 3를 입력합니다.
  9. 검정 스트레스 아래에서 행 추가를 선택합니다.
  10. 각 행에는 테스트 스트레스와 검열 시간을 입력합니다.
    검정 스트레스 검열 시간
    85 90
    105 90
    125 90
  11. 확인을 클릭합니다.
  12. 분포에서 Weibull 분포을 선택합니다.
  13. 계획 형상 모수 값에 3.5를 입력합니다.
  14. 회귀 계수에 대한 계획 값을 지정합니다.에서 두 가지 고유 스트레스 수준에 대한 백분위 점수을 선택합니다.
  15. 백분위수 점수는 다음과 같은 값을 입력하세요.
    백분위수 값 백분율 스트레스 수준
    90 .5 50
    90 70 125
  16. 추정할 모수아래에서 시간별 신뢰도을(를) 선택합니다. 시간 값에 360를 입력합니다.
  17. 표본 크기에 100를 입력합니다.
  18. 확인을 클릭합니다.

결과 해석

Minitab에서는 결과 검사 계획을 평가하여 정밀도 또는 표본 크기를 최소화하는 최적 계획을 표시합니다. 표본 크기가 지정된 경우 첫 번째 "최적" 할당 검사 계획은 관심의 대상이 되는 모수의 표준 오차가 가장 작은 계획입니다.

최적 계획을 사용하여 45도 설계 응력에서 360일 신뢰성을 추정하기 위해, 엔지니어는 각 가속 온도에서 다음 유닛 수를 시험해야 합니다:
  • 85도에서 63개 유닛 검사
  • 105도에서 4개 유닛 검사
  • 125도에서 33개 유닛 검사

이 테스트 계획의 설정에는 시간 검열이 있어서, 90일 동안 테스트를 계속하는 계획입니다.

세 가지 계획의 표준오차가 매우 가깝기 때문에, 엔지니어는 계획을 선택할 때 추가적인 기준도 고려해야 합니다. 기준의 예로는 어떤 계획이 더 많은 실패를 유발하는지, 어떤 계획이 실행 비용이 가장 적게 들리는지 등이 있습니다.

계획 분포

분포절편기울기형상
Weibull 분포-2.301140.2315113.5
유형 I 우측 관측 중단 데이터(단일 관측 중단)
Arrhenius 모형
추정된 모수: 시간 = 360에서의 신뢰도
계산된 계획 추정치 = 0.666228
설계 스트레스 값 = 45
계획 값
백분위수 값 = 90, 90 백분율 = 0.5, 70, 스트레스 = 50, 125
선택한 검사 계획:  “최적” 할당 검사 계획
총 가용 표본 단위 = 100

1번째 최량 “최적” 할당 검사 계획

검정 스트레스관측 중단 시간고장 백분율백분율 할당표본 단위기대 고장
85908.250863.3333635
1059029.19563.958341
1259070.000032.70833323
관심이 있는 모수의 표준 오차 = 0.338939

2번째 최량 “최적” 할당 검사 계획

검정 스트레스관측 중단 시간고장 백분율백분율 할당표본 단위기대 고장
85908.250858.3333585
1059029.19568.958393
1259070.000032.70833323
관심이 있는 모수의 표준 오차 = 0.339922

3번째 최량 “최적” 할당 검사 계획

검정 스트레스관측 중단 시간고장 백분율백분율 할당표본 단위기대 고장
85908.250868.3333686
1059029.19563.958341
1259070.000027.70832820
관심이 있는 모수의 표준 오차 = 0.341185