System reliability demonstration with equivalent data from component accelerated testing based on reliability target transformation

• Autorzy: Luo W. , Zhang C. , Chen X. , Wang Y.

Warianty tytułu

PL

Stwierdzanie niezawodności systemu na podstawie równoważnych danych z przyspieszonych badań elementów składowych w oparciu o transformację celu niezawodnościowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The reliability demonstration test (RDT) programs in general proceed at various levels, including component, subsystem, and system in the verification and validation phase of the product life cycle. The system reliability demonstration within feasible duration becomes a considerable issue because of the marketplace demands for decreased development time and cost. A method based on reliability target transformation is proposed to accomplish the system reliability demonstration with the data from the RDT of the components. In order to shorten the test time, the RDT plan for component under the accelerated condition is first designed. Then, the reliability target of the system with different lifetimes required by the producer and the consumer is transferred to the target with the same specified mission time, which should meet the time constraint of the system level test. Next, the lower limit confidence of component reliability at the system mission time are estimated and converted to the equivalent binomial component data by the curve fitting method, then they are synthesized to the equivalent binomial system data by the Bayesian method. Finally, the system reliability demonstration is considered. The system classical attribute acceptance sampling plan at the mission time is used to make decisions using the equivalent binomial system data. If the decision cannot be made, the system Bayesian attribute acceptance sampling plan will be designed with the equivalent data as the prior parameters and the complementary system test will be conducted.

PL

Ogólnie, oprogramowanie do badań stwierdzających niezawodność (RDT) można stosować na różnych poziomach, w tym na poziomie elementu składowego, podsystemu i systemu, w fazie weryfikacji i walidacji cyklu życia produktu. Stwierdzenie niezawodności systemu w realnym terminie staje się ważkim problemem ze względu na wymogi rynku co do zmniejszenia czasu i kosztów rozwoju. W prezentowanej pracy zaproponowano metodę opartą na transformacji celu niezawodnościowego, wedle której niezawodność systemu stwierdza się na podstawie danych z RDT części składowych. Aby skrócić czas testowania, w pierwszej kolejności tworzy się plan RDT dla części składowej w warunkach przyspieszonych. Następnie cel niezawodnościowy systemu przy różnych czasach pracy wymaganych przez producenta, jak i konsumenta, zostaje przetransponowany na cel o tym samym określonym czasie użytkowania, który powinien spełniać ograniczenie czasowe dla badań na poziomie systemu. Następnie szacuje się dolne granice przedziałów ufności dla niezawodności komponentów w określonym czasie eksploatacji systemu oraz przekształca się je na równoważne dane dwumienne dla części składowych z wykorzystaniem metody dopasowywania krzywych; dalej, są one syntetyzowane do równoważnych dwumiennych danych dotyczących systemu z zastosowaniem metody Bayesa. Pozwala to na stwierdzenie niezawodności systemu. Decyzje podejmuje się na podstawie równoważnych danych dwumiennych dotyczących systemu z wykorzystaniem klasycznego planu wyrywkowej kontroli odbiorczej systemu według zadanych charakterystyk dla określonego czasu użytkowania. Jeżeli decyzja nie może zostać podjęta w ten sposób, konstruuje się bayesowski plan wyrywkowej kontroli odbiorczej systemu wg. zadanych charakterystyk, gdzie dane równoważne stanowią parametry a priori, oraz przeprowadza się uzupełniające badania systemu.

Słowa kluczowe

EN

reliability demonstration; accelerated testing; equivalent binomial component data; reliability target transformation; Bayesian attribute acceptance sampling plan

PL

stwierdzanie niezawodności; badania przyspieszone; równoważne dane dwumienne dla części składowych; transformacja celu niezawodnościowego; bayesowski planwyrywkowej kontroli odbiorczej systemu wg; zadanych charakterystyk

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 15, no. 4
• Strony: 356--363
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Luo W.

• Laboratory of Science and Technology on Integrated Logistics Support College of Mechatronics and Automation National University of Defense Technology Yanwachi str., 47 Changsha, 410073, P.R.China

autor

Zhang C.

• Laboratory of Science and Technology on Integrated Logistics Support College of Mechatronics and Automation National University of Defense Technology Yanwachi str., 47 Changsha, 410073, P.R.China

autor

Chen X.

• Laboratory of Science and Technology on Integrated Logistics Support College of Mechatronics and Automation National University of Defense Technology Yanwachi str., 47 Changsha, 410073, P.R.China

autor

Wang Y.

• Laboratory of Science and Technology on Integrated Logistics Support College of Mechatronics and Automation National University of Defense Technology Yanwachi str., 47 Changsha, 410073, P.R.China

Bibliografia

• 1. Chen WH, Chai X, Pan J, Hu J H, Lu XB. Accelerated demonstration test method based onWeibull distribution. Journal of Zhejiang University (Engineering Science) 2001, 35(1): 5–8.
• 2. Jiang LP, Chen YH, Wu SH. A Bayesian plan of qualification test based on ENGS in binomial case. Systems Engineering, 2002; 20(6): 91–93.
• 3. Jozani M J, Mirkamali S J. Improved attribute acceptance sampling plans based on maxima nomination sampling. Journal of Statistical Planning and Inference 2010; 140: 2448–2460.
• 4. Kim M, Yum BJ. Reliability acceptance sampling plans for the Weibull distribution under accelerated Type-I censoring. Journal of Applied Statistics 2008; 36(1):11–20.
• 5. Krasich M. Accelerated Reliability Testing Demonstration and Assurance Test Design. Proceeding of IEEE Annual Reliability and Maintainability Symposium, 2010.
• 6. Liu F, He Z, Cao ZQ, Yu GY. The discussion about the selection of the lifetime distributions for the mechanical reliability data. Machinery Design and Manufacture 1998; 6: 3–5.
• 7. Li HB. Cai H. Acuisition and appication of the prior information of flight reliability on tactical missile test and evaluation. System Engineering and Electronics 1999; 21(3): 22–25.
• 8. Luo W, Zhang CH, Chen X, Tan YY. System reliability assessment as components undergo accelerated testing. Proceeding of IEEE Annual Reliability and Maintainability Symposium, 2011.
• 9. Markowski EP, Markowski, CA. Improved attribute acceptance sampling plans in the presence of misclassification error. European Journal of Operational Research 2002; 139: 501–510.
• 10. Mazumdar M. An optimum procedure for component testing in the demonstration of series system reliability. IEEE Transactions on Reliability 1977; R-26(5): 324–345.
• 11. Min ZM, Tao JY, Chen X, Zhang YA. A Bayes plan of reliability qualification test based on the mixed Beta distribution for success/failure product. Acta Armamentarii 2008; 29(2): 204–207.
• 12. Pendrill P L. Optimised measurement uncertainty and decision-making when sampling by variables or by attribute. Measurement 2006; 39: 829–840.
• 13. Rajgopal J, Mazumdar M. A system-based component test plan for a series system, with type-II censoring. IEEE Transactions on Reliability 1996; 45(3): 375–378.
• 14. Rajgopal J, Mazumdar M. A type-II censored log test time based component-testing procedure for a parallel system. IEEE Transactions on Reliability 1988; 37(4): 406–412.
• 15. Seo JH, Jung M, Kim CM. Design of accelerated life test sampling plans with a nonconstant shape parameter. European Journal of Operational Research 2009; 197:659–666.
• 16. Sheng Z, Fan DY. Bayes attribute acceptance-sampling plan. IEEE Transactions on Reliability 1987; 41(2): 307–309.
• 17. Ten L M, Xie M. Bayes reliability demonstration test plan for series-systems with binomial subsystem data. Proceeding of IEEE Annual Reliability and Maintainability Symposium, 1999.
• 18. Turner MD. A practical application of quantitative accelerated life testing in power systems engineering. IEEE Transactions on Reliability 2010; 59(1):91–101.
• 19. Xiao G, Li TT. The Monte-Carlo methods in the system reliability Analysis. China Science Press, 2003.
• 20. Yan JH, Mazumdar M. A Component-Testing Procedure For A Parallel System With Type II Censoring. IEEE Transactions on Reliability 1987; R-36(4): 425–428.