Processing of dependability testing data
Dependability
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
Processing of dependability testing data
Обработка данных, полученных при испытаниях на надежность |
|
| Creator |
B. Filippov I.; Novosibirsk State Technical University
T. Trush B.; Novosibirsk State Technical University Б. Филиппов И.; Новосибирский государственный технический университет Т. Труш Б.; Новосибирский государственный технический университет |
|
| Subject |
radioelectronic system;test procedures;no-failure operation time;test duration;Neyman-Pearson rule;Wald procedure;χ2 criterion
радиоэлектронная система;процедуры испытаний;время безотказной работы;длительность испытаний;правило Неймана-Пирсона;процедура Вальда;критерий χ2 |
|
| Description |
Aim. The development of the electronics industry is associated with a fast growth of the products functionality, which in turn causes increasing structural complexity of the radioelectronic systems (RES) with simultaneously more pressing dependability requirements. The currently used methods have several shortcomings, the most important of which is that they allow accurately evaluating reliability indicators only in individual cases. This type of estimation can be used for verification of compliance with specifications, but it does not enable RES dependability analysis after the manufacture of the pilot batch of equipment. That is why the task of identification of dependability indicators of manufactured radioelectronic systems is of relevance.Methods. The paper examines the a posteriori analysis of RES dependability analysis that is performed after the manufacture of the pilot batch of equipment in order to identify its dependability characteristics. Such tests are necessary because at the design stage the design engineer does not possess complete a priori information that would allow identifying the dependability indicators in advance and with a sufficient accuracy. An important source of dependability information is the system for collection of data on product operational performance. There are two primary types of dependability tests. One of them is the determinative test intended for evaluation of dependability indicators. It is typical for mass-produced products. Another type of test is the control test designed to verify the compliance of a system’s dependability indicator with the specifications. This paper is dedicated to the second type of tests.Results. The question must be answered whether the product (manufactured RES) dependability characteristics comply with the requirements of the manufacturing specifications. This task is solved with the mathematical tools of the statistical theory of hypotheses. Two hypotheses are under consideration: hypothesis H0, mean time to failure t*=T0 as per the specifications (good product); hypothesis H1, mean time to failure t*=T1<T0, alternative (bad product). The hypothesis verification procedure has a disadvantage that consist in the fact that the quality of the solution is identified after the test. Such procedure of hypothesis verification is not optimal. The paper examines the sequential procedure of hypothesis verification (Wald test) that involves decision-making after each failure and interruption of the test if a decision with specified quality is possible. An algorithm is shown for compliance verification of the resulting sample distribution law with the exponential rule or other distribution law over criterion χ2.Conclusions. It was shown that the test procedure [n, B, r] ensures the quality of decision identical to that of the procedure [n, V, r] provided the testing time t is identical. Under the sequential procedure, if the number of failures r and testing time are not known from the beginning, a combined method is used (mixed procedure), when additionally the failure threshold limit r0 is defined and the decision rule is complemented with the condition: if r < r0, the sequential procedure is used; if r = r0, normal procedure is used. An algorithm is shown for compliance verification of the resulting sample w1(yi) distribution law with the exponential rule or other distribution law over criterion χ2. The paper may be of interest to radioelectronic systems design engineers.
Цель. Развитие радиоэлектронной промышленности вызывает быстрый рост функциональности выпускаемых изделий, что в свою очередь приводит к усложнению структуры радиоэлектронных систем (РЭС) при одновременном повышении требований к их надёжности. Используемые модели имеют ряд недостатков, главным из которых является тот факт, что они позволяют получить точную оценку показателей безотказности только в отдельных (частных) случаях. Такая оценка пригодна для подтверждения требований технического задания, но она не предоставляет возможности провести анализ надёжности РЭС после изготовления опытной партии аппаратуры. Поэтому задача определения характеристик надёжности изготовленных образцов РЭС представляется актуальной.Методы. Рассматривается апостериорный анализ надёжности РЭС, который выполняется после изготовления опытной партии аппаратуры с целью определения её характеристик надёжности. Такие испытания необходимы потому, что на стадии проектирования устройства конструктор не располагает полными априорными сведениями, которые позволили бы заранее определить показатели надёжности с достаточно высокой достоверностью. Важным источником сбора информации о надёжности является система сбора данных о работе изделий в процессе их эксплуатации. Существуют два основных вида испытаний на надёжность. Один из них – определительные испытания, задачей которых является оценка показателей надёжности. Он характерен для крупносерийных изделий. Другой вид испытаний – контрольные испытания, задачей которых является проверка соответствия техническим условиям показателя надёжности системы. Второму виду испытаний и посвящена данная работа.Результаты. Необходимо ответить на вопрос, соответствуют ли характеристики надёжности изделия (изготовленной РЭС) заданным требованиям, предусмотренным техническими условиями на изготовление изделия. Для решения этой задачи используется математический аппарат статистической теории гипотез. Рассматриваются две гипотезы: гипотеза H0 – среднее время наработки на отказ t*=T0 задаётся требованиями ТУ (изделие хорошее); гипотеза H1 – среднее время наработки на отказ t*=T1<T0 – альтернатива (изделие плохое). Процедура проверки гипотез имеет тот недостаток, что качество решения определяется после проведения испытаний. Такая процедура решения задачи проверки гипотез не является оптимальной. В работе рассмотрена последовательная процедура проверки гипотез (процедура Вальда), которая предполагает принятие решения после каждого отказа и остановку испытаний, если возможно принятие решения с заданным качеством. Показан алгоритм проверки и дан пример определения соответствия закона распределения полученной выборки показательному или другому закону распределения по критерию χ2.Выводы. Показано, что при использовании процедуры испытаний [n, Б, r] качество решения будет таким же, как и для процедуры [n, В, r], если при этом обеспечивается такое же время испытаний t. При последовательной процедуре, если заранее не известны число отказов r и длительность испытаний, то используется комбинированный метод (смешанная процедура), когда дополнительно задается предельное число отказов r0 и к правилу решения добавляется условие: если r < r0, то применяется последовательная процедура; если r = r0, то применяется обычная процедура. Показан алгоритм проверки соответствия закону распределения полученной выборки w1(yi) показательному или другому закону распределения по критерию χ2. Работа может представлять интерес для инженеров – разработчиков радиоэлектронных систем. |
|
| Publisher |
LLC Journal Dependability
|
|
| Contributor |
—
— |
|
| Date |
2017-06-15
|
|
| Type |
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion — — |
|
| Format |
application/pdf
application/pdf |
|
| Identifier |
http://www.dependability.ru/jour/article/view/210
10.21683/1729-2646-2017-17-2-24-30 |
|
| Source |
Dependability; Том 17, № 2 (2017); 24-30
Надежность; Том 17, № 2 (2017); 24-30 2500-3909 1729-2646 10.21683/1729-2646-2017-17-2 |
|
| Language |
rus
eng |
|
| Relation |
http://www.dependability.ru/jour/article/view/210/381
http://www.dependability.ru/jour/article/view/210/382 Жаднов В.В., Полесский С.Н. Проектная оценка надёжности радиотехнических систем/ В.В. Жаднов, С. Н. Полесский//Надёжность и качество: тр. Международного симпоз. в 2 т. Т.1/ под ред. Н. К. Юркова. Пенза: Изд-во Пенз. Гос. Ун-та, 2006.С. 24– 29. Жаднов В.В., Сарафанов А.В. Управление качеством при проектировании теплонагруженных радиоэлектронных средств/В. В. Жаднов, А. В. Сарафанов. М.: Солон-Пресс. 2004. 464 с. Артюхова М.А., Жаднов В.В., Полесский С.Н. Метод учёта влияния системы менеджмента надёжности предприятия при расчётной оценке показателей надёжности электронных средств/ М.А. Артюхова, В.В. Жаднов, С.Н. Полесский //Радiоелектронiка, iнформатика, управлiння. – 2013. – №2. – С. 48– 53. Филиппов Б.И. Априорный анализ надёжности радиотехнических систем без восстановления/ Б.И. Филиппов // Известия ВолгГТУ, серия Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь, выпуск 12.– 2015. – № 11 (176) . – С. 97-103. Левин Б.Р. Теория надёжности радиотехнических систем/ Б.Р. Левин.М.:Сов.Радио,1978. – 264 с. Филиппов Б.И. Апостериорный анализ надёжности радиоэлектронных систем/ Б.И. Филиппов // Вестник АГТУ, серия Управление, вычислительная техника и информатика. – 2015. – № 4. – С. 81-91. |
|
| Rights |
Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). |
|