故障率曲線

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故障率曲線

故障率曲線(こしょうりつきょくせん)とは、機械や装置の時間経過tに伴う故障率y (t) の変化を表示した曲線のこと。その形からバスタブ曲線と呼ばれて、時間の経過により初期故障期、偶発故障期、摩耗故障期の3つに分けられる。

概要[編集]

時間経過に伴う故障率の変化から、次の3つに分類される。

  1. 故障率減少型 (Decreasing Failure Rate : DFR)
    • 時間の経過とともに故障率が減少していくもの。主に製造上の欠陥による故障。
  2. 故障率一定型 (Constant Failure Rate : CFR)
    • 故障が時間の経過に関連のないもの。主に突発的事象による故障。
  3. 故障率増加型 (Increasing Failure Rate : IFR)
    • 故障が時間の経過とともに増加していくもの。主に磨耗、損耗など特定の不良モードによる故障。

故障率曲線は、次の3つの領域に分けられる。

  • y(t) = \begin{cases} c_0-c_1t+\lambda, & 0\le t \le c_0/c_1 \\ \lambda, & c_0/c_1 < t \le t_0 \\c_2(t-t_0)+\lambda, & t_0 < t \end{cases} \!
  1. 初期故障期 (Early "infant Mortality" Failures) : 0\le t \le c_0/c_1
    • この領域では故障率は時間の経過とともに低下し、やがて安定した状態になっていく。
  2. 偶発故障期 (Constant (Random) Failures) : c_0/c_1 < t \le t_0
    • この領域では故障率は時間の経過に関係なく、ほぼ一定 (=λ) とみなされる。
  3. 摩耗故障期 (Wear Out Failures) :  t_0 < t
    • この領域では故障率は時間の経過とともに故障率が急激に増加し、寿命が尽きたとみなされる。