信頼性について詳しく解説

導入

特定の期間にわたってその使命を達成する確率が仕様で指定された確率に一致する場合、システムは信頼できます。

信頼性について詳しく解説

信頼性と品質

電気技術連合 (UTE) は、国際電気標準会議の勧告を受けて、次の定義を提案しました。信頼性とは、デバイスが所定の条件下で所定の期間、必要な機能を実行する能力です。

信頼性は、時間tで障害が発生しない確率です。
0 ~ 1 (または 0 ~ 100%) の間で、

$$ {\textstyle R(t)} $$
R は信頼性を表します

信頼性 (時間関数) と品質管理(静的関数) を混同しないでください。

たとえば、生産ラインの最後で集積回路をテストすると、そのうちの 3% が動作しない、または間違っていることがわかります。このライン (生産高) の「品質」は 97% であると言えます ( 3%の欠陥)。

これらの回路がシステムに挿入されると、故障するまでの正常な動作の平均時間 (MTTF、平均故障時間) が 100,000時間であることがわかります。したがって、それらの故障率 (単位時間あたりの故障数) は次のようになります。

$$ {\frac{1}{MTTF}} $$
。これは注目です
$$ {\textstyle\lambda} $$
h − 1で表されます。

さらに、これらの故障は予測可能ではなく、完全にランダムに発生することに注意すると、これらの回路の信頼性は時間の関数として次の関数で与えられます。

$$ {R(t)= e^{\frac{-t}{MTTF}} = e^{-\lambda t}} $$
(故障率が一定の場合にのみ有効な式)。

MTTF が何であれ、次のことがわかります。
t = 0の場合、信頼性は常に 1
t が無限大に向かう傾向がある場合、信頼性は 0 に向かう傾向があります。


: 時間の経過による信頼性値の低下を摩耗現象と混同しないでください。

すでに完了した良好な動作の期間がどのようなものであっても、いかなる瞬間においても、瞬間tと瞬間( t + d t )の間の回路の故障確率は一定のままであり、 d t / M T T F (指数分布の本質的な性質) に等しくなります。 )。

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予測の信頼性

予測信頼性により、コンポーネント、機器、またはシステムのアプリオリな信頼性を推定することが可能になります。これを行うために、数学的確率モデルと物理的老化モデルを使用して、各基本構成要素の挙動をモデル化します。これらのモデルは、フィードバックと信頼性動作のモデル化を目的としたテストの実行によって確立されました。エレクトロニクスの場合、抵抗、コンデンサ、集積回路などの基本コンポーネントの予測モデルのコレクションがいくつかあります。最も一般的な電子信頼性予測フレームワークは次のとおりです。

  • MIL-HDBK-217F: 機器の信頼性を評価するために設計されたアメリカ軍事規格
  • RDF2000: France Telecomからのフィードバックに基づいた信頼性の編集。現在、このコレクションは UTE C 80-810 と呼ばれる規格に変換されています。
  • FIDES: フランスの実業家コンソーシアムからのフィードバックに基づいて、前述のコレクションに基づいて構築された予測信頼性ガイド。現在、このコレクションは UTE C 80-811 と呼ばれる規格に変換されています。

コンポーネントの信頼性に影響を与えるさまざまなパラメータは係数と呼ばれ、ギリシャ文字の pi で表されます。たとえば品質係数 Πq を挙げます。

非電子部品については、特定の基本構成要素 (ネジ、バルブ、シールなど) を評価できるコレクションもあります。たとえば、次のように区別します。

  • OREDA コレクション (オフショア信頼性データ): オフショア プラットフォームを運用している企業からのフィードバックから構築された信頼性コレクション。データは、コンプレッサー、熱交換器、発電機、さまざまなバルブ、ボイラー、ポンプ、蒸発器など、石油抽出に関連する主に電気機械的な産業機器に関するものです。
  • EIREDA compendium (欧州産業信頼性データバンク): 電気エネルギーを消費する電気機械装置 (ファン、蒸発器、交換器、ポンプ、コンプレッサーなど) に関する、主に化学部門の欧州企業からのフィードバックに基づいて構築された信頼性の概要。
  • NPRD-95 コレクション (非電子部品信頼性データ): NASAやアメリカ海軍などのアメリカの大規模組織からのフィードバックに基づいて構築された信頼性コレクション。データは、主に軍事機器に使用される機械および電気機械コンポーネントに関するものです。

これらの収集によって得られる計算結果により、電子システムの故障率の推定や、SdF 解析に不可欠な基礎データ(フォールトツリー、FMEA など)が可能になります。

フランスでは、ジャン=クロード・リジェロン氏のリーダーシップの下、特に機械的信頼性の分野で 操業の安全性が向上しました。

信頼性について詳しく解説
  1. Pålidelighed – danois
  2. Zuverlässigkeit (Technik) – allemand
  3. Fiabilidad de sistemas – espagnol
  4. Töökindlus – estonien
  5. Affidabilità – italien
  6. 信頼性 – japonais

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