NPRD-2016的故障率數(shù)據(jù)及應(yīng)用注意事項
一、NPRD-2016的數(shù)據(jù)量
NPRD-2016（Nonelectronic Parts Reliability Data，非電子產(chǎn)品可靠性數(shù)據(jù)）版提供了各種電氣組件、機電/機械零部件和組件的故障率數(shù)據(jù)。與NPRD-2011版本相比，NPRD-2016增加了138000條新的零部件故障率數(shù)據(jù)，以及超過3700億小時的零部件統(tǒng)計數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量相比NPRD-2011版本增加了不少。
二、NPRD-2016的數(shù)據(jù)收集時間及來源
（1）NPRD-2016所收集的故障數(shù)據(jù)是自1970年到2014年之間。在使用的時候，需要注意數(shù)據(jù)的年份，畢竟與現(xiàn)在的工藝、技術(shù)水平相比，還是有一定差異。
（2）NPRD-2016的數(shù)據(jù)來源包括：
a)公開發(fā)布的報告和論文；
b)政府資助的機構(gòu)研究所得的數(shù)據(jù)；
c)軍方維修數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；
d)商業(yè)保修維修系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)；
e)商業(yè)/工業(yè)維修數(shù)據(jù)庫；
f)軍方或商業(yè)組織直接提交的故障數(shù)據(jù)。
其中，NPRD-2016采集的主要數(shù)據(jù)源是Air Force REMIS system、Navy's OARS (原來的3M)、DECKPlate (原來的Avionics 3M) systems，以及Reliability Improvement Warranty (RIW) 數(shù)據(jù)。
三、NPRD-2016數(shù)據(jù)使用注意事項
（1）NPRD-2016的故障率數(shù)據(jù)更多是行業(yè)的平均故障率數(shù)據(jù)，尤其是標(biāo)記為summary的故障率數(shù)據(jù)，是將各種數(shù)據(jù)源、類似的零部件/組件的故障率數(shù)據(jù)綜合統(tǒng)計得到的。
（2）NPRD-2016給出的故障率數(shù)據(jù)為點估計值，可以使用置信限計算方法確定上下限:
a、確定具有指數(shù)分布壽命的組件的置信限的傳統(tǒng)方法是使用卡方分布；
b、根據(jù)以往的數(shù)據(jù)分析經(jīng)驗，對于給定的一般零件類型，觀察到的故障率的自然對數(shù)是服從正態(tài)分布（σ為1.5）。這表明68%的實際故障率將在故障率平均值（估計值）的0.22到4.5倍之間。同樣，90%的實際故障率將在平均值（估計值）的0.08到11.9倍之間。應(yīng)注意的是，該精度適用于組件級的故障率預(yù)測；
其它置信限分析方法或分布類型的置信限方法可參考相關(guān)資料或咨詢我們。
（3）NPRD-2016中，所有收集的現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)中，都沒有故障時間（TTF），即沒有給出故障時間的數(shù)據(jù)。
（4）NPRD-2016編制單位在數(shù)據(jù)收集工作時，只收集設(shè)備故障總數(shù)、零件數(shù)量和系統(tǒng)運行小時數(shù)。這意味著NPRD-2016中給出的所有故障率，是假設(shè)故障時間（TTF）分布是為指數(shù)分布下的（至于為什么假設(shè)指數(shù)分布，見后續(xù)的進一步解釋）。但是，需要注意的是，NPRD-2016提供數(shù)據(jù)的許多零件類型通常不遵循指數(shù)分布失效規(guī)律，而是表現(xiàn)出磨損特性，或隨著時間的推移故障率不斷增加的特點。那為什么還假設(shè)是指數(shù)分布呢？
雖然設(shè)備實際的故障時間（TTF）分布可能是威布爾分布或?qū)?shù)正態(tài)分布或其他分布，但如果經(jīng)過足夠的時間，它可能會呈指數(shù)分布。因為對于可修可更換設(shè)備（NPRD-2016大部分的設(shè)備都是機電/機械設(shè)備，都是可修/可更換設(shè)備）來說，隨著時間的推移，設(shè)備陸續(xù)會更換，故障率會增加；然后當(dāng)大部分設(shè)備都更換后，故障率開始下降；然后隨著時間的推移，又出現(xiàn)較多的設(shè)備需要更換，故障率上升；然后大部分設(shè)備更換后，故障率開始下降；周而復(fù)始，重復(fù)上述過程，該過程時間達到一定時間后，整個過程將會呈現(xiàn)指數(shù)分布。如下圖所示。
（5）NPRD-2016給出的故障率數(shù)據(jù)，可以用于新研產(chǎn)品的可靠性設(shè)計參考，或者當(dāng)采購的貨架商品缺少失效率數(shù)據(jù)時，都可以借鑒NPRD-2016的相關(guān)故障率數(shù)據(jù)。如上所述，NPRD-2016給出的是故障率數(shù)據(jù)，如果要獲得MTBF等參數(shù)，那需要進行相應(yīng)的換算。
可靠性設(shè)計分析軟件PosVim的可靠性預(yù)計模塊，提供了最新版的NPRD-2016的故障率數(shù)據(jù),可在進行可靠性預(yù)計時參考、使用。
