C  摩耗故障期 :(老人期)

故障率は時間と共に増加し,寿命を迎える期間です。この期間の故障密度関数のモデルと

しては,ワイブル分布 W(λ, m) がよく使用されます。

f(t) = λ m tm-1 e-λ t^m            

F(t) = 1 - e-λ t^m   

R(t) = e-λ t^m   =e-t^m/t0   

to = 1/λで平均寿命MTTF: mean time to failures) を示す

λ(t) = λ m tm-1      となります。

ここで  指数分布  R(t) =  e-λt   = e-t/t0

と比較すると  ワイブル分布は  指数分布の時間 t の 肩に  m  というもう一つの定数

を導入して 指数分布を一般化したものといえる。

すなわち 指数分布は ワイブル分布の形状母数 m=1の場合である。

正規分布は m=3.2 の場合 などである。 バスタブ曲線の Aでは m<1、 Bでは m=1 、

   Cではm>1となる。 こうして ワイブル分布は多様な分布の式を 一般化したものといえる。

4.ワイブル分布の適用

 

 

J.H.K.Kaoによる 現在のワイブル分布の確率密度関数 f(t) と、累積確率 F(t) は次の

ようになります。

f(t) = (t-γ)^(m-1)/s*exp(-(t-γ)^m/s)                           (1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F(t) = 1 - exp((t-γ)^m/s)                                    (2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   (2)式の両辺の2度対数を採り  

対数を採り。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     log(log(1/(1-F(t)) = m*log(t-γ) - log(s)                       (3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             Y=log(log(F(T)))

  Y = log(log(F(t)))

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             X=log(t-γ)

  X = log(t - g)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

で変換すれば、Y=g(X) は勾配 m、切片 s の直線になり、このグラフ用紙を「ワイブル確率紙」と

呼んでいます。つまり、ワイブル確率紙は、 x 軸を log(t)、y 軸を log(log(F(t))) でスケーリング

してあり、これを使うと、ワイブル分布のラメータが簡単にわかる。

 

     事例 ref 3  参照。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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