توزيعات الفشل النموذجي: التجارب، وويبول، واللوغاريتم في الهندسة الموثوقة

ويعد عدم توزيع المواد أمرا أساسيا في هندسة الموثوقية للتنبؤ بمعدلات عمرية وفشل المكونات والنظم، ويساعد فهم النماذج المختلفة المهندسين على تصميم منتجات أكثر موثوقية والتخطيط بفعالية.

التوزيع التجريبي

ويُعتبر هذا النموذج بمثابة نماذج توزيع مكثفة للزمن بين الفشل في النظم التي لها معدل فشل مستمر، وهو يتسم بمسعف واحد، ومعدل الفشل (كيو)، ويفترض أن احتمال الفشل مستقل عن الوقت، مما يجعله ملائما للمكونات الإلكترونية وغيرها من الأصناف التي تنطوي على عملية فشل لا ذاكرة.

توزيع ويبول

ويتمتع توزيع ويبول بالمرونة ويمكن أن يُظهر معدلات الفشل المتزايدة أو الآخذة في التناقص أو المستمرة حسب نموذجه (بيتا) ويستخدم على نطاق واسع في تحليل الموثوقية بسبب قابلية التكييف هذه، وعندما تكون بيتا أقل من 1، ينخفض معدل الفشل بمرور الوقت؛ وعندما تعادل بيتا 1، فإنها تبسط التوزيع التوسعي؛ وعندما تكون بيتا أكبر من 1، يزداد معدل الفشل، مما يدل على حدوث إخفاقات.

التوزيع الحرفي

ويصف التوزيع غير الطبيعي أوقات الفشل التي يوزع فيها عادة شعار وقت الفشل، ومن المفيد أن يُظهر الفشل الناتج عن التلف المتراكم أو اللبس، مثل الدهن الميكانيكي، وهذا التوزيع يتسم بانحرافه الحاد والمستوىي للبيانات التي تنقلها السجلات.

مقارنة التوزيعات

ولكل توزيع للفشل تطبيقات محددة تستند إلى سلوك الفشل، فالتوسع بسيط ومناسب لمعدلات الفشل المستمرة، ويتيح ويبول الاختلاف في أنماط الفشل المختلفة، بينما يكون الشذوذ مثاليا للفشل الذي يتأثر بالضرر المتراكم، ويحسن اختيار النموذج المناسب التنبؤات الموثوقة والتخطيط للنفقة.