ГОСТ Р 50779.27-2017
(МЭК 61649:2008)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Статистические методы

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЙБУЛЛА. АНАЛИЗ ДАННЫХ

Statistical methods. Weibull distribution. Data analysis

ОКС 03.120.30

Дата введения 2018-12-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (ОАО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 125 "Применение статистических методов"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 августа 2017 г. N 867-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 61649:2008* "Анализ Вейбулла" (IEC 61649:2008 "Weibull analysis", MOD) путем внесения отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.

________________     

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Международный стандарт разработан техническим комитетом ТС 56 "Dependability" Международной электротехнической комиссии (IEC).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р 50779.27-2007 (МЭК 61649:1997)

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2020 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Распределение Вейбулла используют для моделирования данных из распределений с возрастающей, убывающей и постоянной интенсивностью отказов. Распределение Вейбулла может быть применено к широкому спектру данных. Наработка до отказа, количество циклов до отказа, пробег до отказа, механическое напряжение или аналогичные непрерывные параметры должны быть зафиксированы для всех объектов. Распределение ресурса может быть смоделировано даже в том случае, когда не все объекты отказали.

В настоящем стандарте представлено руководство по проведению анализа данных с использованием электронных таблиц. Также дано руководство по проведению анализа отдельно по каждому режиму отказа и идентификации свойств совокупностей. Использование трехпараметрического распределения Вейбулла позволяет получить информацию о наработке до первого отказа или минимальной износоустойчивости.

В разделе "Нормативные ссылки" настоящего стандарта ссылки на международные стандарты заменены ссылками на национальные стандарты.

     1 Область применения

В настоящем стандарте установлены методы анализа данных из распределения Вейбулла, предназначенных для непрерывных показателей, таких как наработка до отказа (время до отказа, количество циклов до отказа, механическое напряжение и т.п.).

Настоящий стандарт применим в случаях, когда данные о показателях, таких как наработка до отказа, можно получить по случайной выборке объектов, функционирующих в условиях испытаний или обслуживания, при этом целью исследований является оценка показателей безотказности объектов совокупности, из которой отобрана выборка.

Настоящий стандарт применим к данным, относительно которых установлено, что они являются независимыми и принадлежат одному и тому же распределению. Это условие должно быть проверено или предполагается истинным.

В настоящем стандарте численные и графические методы описаны посредством графиков и диаграмм, что позволяет применить критерии согласия, оценивать параметры двух или трехпараметрического распределения Вейбулла и строить доверительные границы. В стандарте также приведено руководство по интерпретации построенных графиков в соответствии с функцией опасности, режимами отказов, особенностями совокупности, наработкой до первого отказа и минимальной износостойкостью объектов выборки.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 27.607 Надежность в технике. Управление надежностью. Условия проведения испытаний на безотказность и статистические критерии и методы оценки их результатов

ГОСТ Р 50779.21 Статистические методы. Правила определения и методы расчета статистических характеристик по выборочным данным. Часть 1. Нормальное распределение

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений, если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины, определения, сокращения и обозначения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по [1], [2], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 цензурирование (censoring): Прекращение испытаний по истечении установленного промежутка времени или при достижении указанного количества отказов.

Примечание - Завершенные испытания при наличии не отказавших объектов иногда называют цензурированными испытаниями, а данные, полученные в процессе таких испытаний, могут быть цензурированными данными.

3.1.2 приостановленный объект (suspended item): Объект, испытания которого прерваны при отсутствии учитываемого отказа.

Примечания

1 У объекта может не быть отказа или он может иметь отказ в режиме, отличном от исследуемого.

2 "Ранняя приостановка" - приостановка до первого отказа. "Поздняя приостановка" - приостановка после последнего отказа.

3.1.3 ресурсные испытания (life test): Испытания, проводимые для оценки или подтверждения ресурса объекта.

Примечание - Ресурс часто определяют как наработку, при которой достигнут определенный процент отказавших невосстанавливаемых объектов, или наработку, при которой интенсивность отказов восстанавливаемых объектов возрастает до определенного уровня.

3.1.4 невосстанавливаемый объект (non-repairable item): Объект, который при заданных условиях после отказа не может быть возвращен в состояние, в котором он может функционировать в соответствии с установленными требованиями.

Примечание - Заданными условиями могут быть технические, экономические, экологические и/или другие условия.

3.1.5 наработка (operating time): Продолжительность работы, в процессе которой объект находится в работоспособном состоянии.

Примечание - Наработка является общим понятием и для каждого объекта должна быть выражена в соответствующих четко установленных единицах, например, в календарном времени, в количестве рабочих циклов, длине пробега и т.п.

3.1.6 учитываемый отказ (relevant failure): Отказ, который должен быть учтен при интерпретации результатов испытаний или функционирования объекта или при вычислении показателя безотказности.

Примечание - Следует установить критерий, по которому отказ может быть учтен.

3.1.7 испытания на безотказность (reliability test): Эксперимент, проводимый для измерения, количественного определения или классификации меры или свойства безотказности объекта.

Примечания

1 Испытания на безотказность отличаются от климатических испытаний, целью которых является доказательство того, что объект может сохранять свои свойства в экстремальных условиях хранения, транспортировки и использования.

2 Испытания на безотказность могут включать в себя климатические испытания.

3.1.8 ремонтируемый объект (repairable item): Объект, который в определенных условиях после отказа может быть возвращен в состояние, в котором он может функционировать заданным образом.

Примечание - Заданными условиями могут быть технические, экономические, экологические и/или другие условия.

3.1.9 наработка до отказа (time to failure): Суммарная наработка объекта с момента начала его функционирования (или с восстановления) до отказа.

Примечание - Если время хранения или нахождения объекта в резерве значительно больше времени функционирования объекта, наработка до отказа может зависеть от этого периода.

3.1.10 наработка между отказами (time between failures): Интервал времени между последовательными отказами.

Примечания

1 Наработка между отказами включает продолжительность функционирования и время простоя.

2 Если время хранения или нахождения объекта в резерве значительно больше времени функционирования объекта, наработка до отказа может зависеть от этого периода.

3.1.11 В-ресурс, L-процентиль (В life, L percentiles): Период времени, в течение которого отказывает заданный процент объектов.

Примечание - -ресурс - период времени, в процессе которого отказало 10% объектов (например, подшипников). Иногда этот период обозначают как L-pecypc. В-ресурсы могут быть получены непосредственно по графику распределения Вейбулла или более точно по формуле распределения Вейбулла. Период времени, за который отказало 50% объектов, представляет собой -ресурс, т.е. медиану наработки до отказа.

3.2 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ASIC - интегральная схема специального назначения;

BGA - массив шариков (тип корпуса поверхностно-монтируемых интегральных микросхем);

CDF - функция распределения;

PDF - функция плотности распределения вероятностей;

MLE - оценка максимального правдоподобия;

MRR - регрессия медиан рангов;

MTTF - средняя наработка до отказа.

3.3 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие условные обозначения:

- наработка (переменная), обозначающая время;

- параметр масштаба распределения Вейбулла, -ресурс;