設(shè)備成功率的驗(yàn)證試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)算法

肖麗麗

摘 要：GB 5080.5-85提供了在特定范圍內(nèi)對(duì)設(shè)備進(jìn)行成功率驗(yàn)證試驗(yàn)的試驗(yàn)方案，并未給出具體算法。為了滿足對(duì)設(shè)備可靠性越來(lái)越高的要求，本文補(bǔ)充了GB 5080.5-85中關(guān)于設(shè)備成功率的驗(yàn)證試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)算法，可對(duì)任意給定的成功率、風(fēng)險(xiǎn)值及鑒別比進(jìn)行計(jì)算，并給出相應(yīng)的試驗(yàn)方案。

關(guān)鍵詞：可靠性 成功率 算法 方案

中圖分類號(hào)：TB114.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2019）03（c）-0116-02

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品可靠性越來(lái)越得到重視。成功率是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下，成功地完成規(guī)定功能的概率或試驗(yàn)成功的概率[1]。某些情況下，用成功率表示產(chǎn)品的可靠性，如產(chǎn)品的各項(xiàng)性能是否合格、產(chǎn)品能否正常完成工作任務(wù)等。

目前，關(guān)于設(shè)備成功率的驗(yàn)證試驗(yàn)，可參照的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是GB5080.5-85[2]。GB5080.5-85考慮了生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)和使用方風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)表格形式給出一些近似的試驗(yàn)方案，包含做出接收判決時(shí)所要做的試驗(yàn)數(shù)和做出拒收判決時(shí)所要求的失效數(shù)[2]。然而，只有當(dāng)實(shí)際要求的數(shù)值在表格中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的范圍內(nèi)時(shí)，才可能通過(guò)查表或者內(nèi)插法得到相應(yīng)的試驗(yàn)方案，超出其表格范圍的不能用外插法，該標(biāo)準(zhǔn)中也沒(méi)有給出具體算法。

隨著工程上對(duì)產(chǎn)品可靠性日益重視，對(duì)產(chǎn)品的成功率要求越來(lái)越高，很可能超出GB5080.5-85的表格范圍，針對(duì)這種情況，本文提出了算法，可根據(jù)實(shí)際情況，給出相應(yīng)的試驗(yàn)方案。

1 符號(hào)說(shuō)明

本文使用的符號(hào)與GB5080.5-85保持一致，具體符號(hào)及含義如下[2]：

DR：成功率鑒別比

nf：接收所要求的固定試驗(yàn)數(shù)；

rRE：拒收失效數(shù)；

R0：可接收的成功率；

R1：不可接收的成功率；

α：生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)（標(biāo)稱的），即當(dāng)時(shí)的拒收概率；

β：使用方風(fēng)險(xiǎn)（標(biāo)稱的），即當(dāng)時(shí)的接收概率。

2 問(wèn)題描述

為了描述問(wèn)題的方便，引入一個(gè)新的參數(shù)：接收失效數(shù)，顯然有。

按照生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)和使用方風(fēng)險(xiǎn)的定義，可列出如下兩個(gè)公式：

（1）

（2）

故針對(duì)設(shè)備成功率的驗(yàn)證試驗(yàn)，可簡(jiǎn)化為問(wèn)題：已知α、β、R0、DR，給出相應(yīng)的定時(shí)截尾試驗(yàn)方案。

在實(shí)際計(jì)算中，由于要求nf和rRE都是正整數(shù)，故上面兩個(gè)方程只能近似滿足。

3 算法

本文給出了關(guān)于設(shè)備成功率的驗(yàn)證試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)算法。具體計(jì)算步驟如下。

（1）通過(guò)DR的表達(dá)式計(jì)算得出R1；

（2）初始值a=0，rRE=1；

（3）把α、β和R1代入式（2）中，得到可能的最小試驗(yàn)次數(shù)nf轉(zhuǎn)入步驟（4）；

（4）將nf、R0和rRE代入式（1），計(jì)算α值；

（5）如果值α大于規(guī)定值，則令，e），轉(zhuǎn)入步驟（3），否則，轉(zhuǎn)入步驟（5）；

（6）停止迭代，輸出nf、a和rRE，給出相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案。

4 算法驗(yàn)證

GB5080.5-85中的表2是在給定α、β、R0和DR后，給出nf和rRE值，與上面的算法輸入完全相同。用本文算法進(jìn)行迭代，都能得到與GB5080.5-85一樣的結(jié)果，從而驗(yàn)證了上面算法的正確性。

5 案例分析

假設(shè)某種新研制的設(shè)備，要求其執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)的成功率不小于0.99975。即可接收的成功率為，然后通過(guò)給出不同的DR、α、β，利用上面的算法，給出一系列試驗(yàn)方案，具體方案如表1所示。

6 結(jié)語(yǔ)

本文補(bǔ)充了GB 5080.5-85中關(guān)于設(shè)備成功率的驗(yàn)證試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)算法，不要求雙方風(fēng)險(xiǎn)相同，并可對(duì)任意給定的成功率、風(fēng)險(xiǎn)值及鑒別比進(jìn)行計(jì)算，給出相應(yīng)的試驗(yàn)方案，可滿足對(duì)設(shè)備可靠性越來(lái)越高的要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 姜同敏.可靠性與壽命試驗(yàn)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2012.

[2] GB 5080.5-85.設(shè)備可靠性試驗(yàn)成功率的驗(yàn)證試驗(yàn)方案[S].

[3] 楊怡君.小型斷路器瞬動(dòng)保護(hù)可靠性試驗(yàn)裝置的研究[D].河北工業(yè)大學(xué)，2005.