使用SAS六西格瑪軟件JMP進(jìn)行可靠性分析

　　可靠性是一個(gè)在產(chǎn)品的設計、制造和使用的每個(gè)環(huán)節中都存在的問(wèn)題。簡(jiǎn)單地說(shuō)，所謂可靠性就是產(chǎn)品不易發(fā)生故障的程度。眾所周知，產(chǎn)品在出廠(chǎng)檢驗時(shí)通常都是合格的，但是隨著(zhù)時(shí)間的推移，產(chǎn)品的功能和性能會(huì )漸漸發(fā)生變化，最終導致故障的發(fā)生。雖然這一趨勢無(wú)法改變，但設計、制造出在指定時(shí)間內不出現故障的產(chǎn)品卻是企業(yè)和消費者都關(guān)心的話(huà)題。遠到二戰早期美軍戰斗機頻頻發(fā)生的通信故障，近到今年3·15期間屢屢曝光的某品牌筆記本電腦的質(zhì)量問(wèn)題，究其實(shí)質(zhì)，都是產(chǎn)品可靠性不過(guò)關(guān)惹的禍。合理應用可靠性分析，可以幫助研發(fā)、工程、質(zhì)量等部門(mén)的技術(shù)人員提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩定性，降低產(chǎn)品全壽命周期費用和售后服務(wù)成本，改善顧客的滿(mǎn)意度和忠誠度。

　　令人不解的是，很多企業(yè)已經(jīng)意識到可靠性分析的重要性，卻依然在刻意地回避可靠性分析，這是為什么呢?原因很多，其中的一個(gè)主要原因是因為一般企業(yè)覺(jué)得常規的統計質(zhì)量管理已經(jīng)夠復雜了，而可靠性的研究還需要用到許多更高深的統計學(xué)知識，這對于沒(méi)有經(jīng)過(guò)正規統計方法培訓的人來(lái)說(shuō)，會(huì )讓人望而生畏，這在客觀(guān)上大大限制了可靠性方法在企業(yè)的推廣。

　　筆者嘗試過(guò)用不同軟件進(jìn)行可靠性分析，SAS公司的高端六西格瑪軟件JMP是其中之一， 其交互式可視化分析的特點(diǎn)在可靠性方面也有很好的體現。下面以一個(gè)典型的實(shí)例來(lái)看看如何用JMP做可靠性分析。

　　例： 某公司為了對一個(gè)電子產(chǎn)品進(jìn)行可靠性分析，收集了一批該產(chǎn)品的使用壽命數據(如圖一所示，當“刪失”=0時(shí)表示“時(shí)間”是精確的失效時(shí)間，當“刪失”=1時(shí)表示精確的失效時(shí)間不詳，但肯定大于“時(shí)間”所顯示的數值)。在這組具有代表性的數據下，我們來(lái)研究一下該產(chǎn)品的失效特性如何?當失效概率為90%時(shí)，該產(chǎn)品的可靠壽命是多少?

　　圖一 可靠性試驗原始數據表(部分)

　　按照可靠性方法的理論，要解決這兩個(gè)問(wèn)題，需要首先解決一個(gè)基本問(wèn)題：這組壽命數據是服從什么分布的?實(shí)在地講，這不是一個(gè)容易解決的問(wèn)題，得一個(gè)一個(gè)分布地去嘗試、去比較、去驗證，什么威布爾Weibull分布啊，對數正態(tài)分布啊，指數分布啊，等等，少說(shuō)也有十幾種。而一般質(zhì)量工程師一聽(tīng)這些專(zhuān)業(yè)的統計學(xué)名詞就犯暈，而且由于壽命數據中又含有“刪失”特性，判斷起來(lái)就更復雜了，通常需要通過(guò)一系列冗長(cháng)的統計分析報表和統計指標去判斷。

　　筆者在用JMP軟件做分析的時(shí)候，發(fā)現JMP中有一條命令叫“擬合所有分布”，它可以在幾秒鐘的時(shí)間內對所有常規的可靠性分布逐一擬合，然后自動(dòng)篩選出最佳的分布擬合。比如在下圖中，“對數正態(tài)”分布就是JMP在快速比較所有壽命分布后找到的最佳分布。如果不太懂統計學(xué)原理，只想直觀(guān)地看一看這個(gè)分布長(cháng)什么樣的話(huà)，就看圖上那個(gè)紅色曲線(xiàn)及其周邊粉紅色的置信區間帶;如果對統計學(xué)原理比較懂，想深入了解統計學(xué)上的判別依據，還可以看下面那個(gè)“模型擬合”表格中的相關(guān)指標?？傊?，可以各取所需，完成最基本的分布模型識別的任務(wù)。