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Fonction de fiabilité (fonction de survie)

1950
Ingénieurs analysant les fonctions de fiabilité dans un bureau d'études moderne.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

La fonction de fiabilité, R(t), définit la probabilité qu'un système ou un composant remplisse sa fonction requise sans défaillance pendant un temps donné "t". Pour les systèmes ayant un taux de défaillance constant (λ), elle est décrite par la distribution exponentielle : [latex]R(t) = e^{-\lambda t}[/latex]. Cette fonction est fondamentale pour prédire la longévité et les performances d'un produit.

La fonction de fiabilité, également appelée fonction de survie, est le complément de la fonction de distribution cumulative (FDC) de la défaillance, F(t). Autrement dit, [latex]R(t) = 1 - F(t)[/latex]. Elle permet de mesurer, en fonction du temps, la capacité d'un système à rester opérationnel. La fonction commence toujours à R(0) = 1 (100% probabilité de survie au temps zéro) et diminue de façon monotone vers 0 à mesure que le temps s'approche de l'infini.

Un concept connexe essentiel est le taux de défaillance, ou fonction de risque, [latex]h(t)[/latex], qui représente la probabilité instantanée de défaillance à l'instant t, étant donné que le système a survécu jusqu'à cet instant. La relation est donnée par [latex]h(t) = f(t) / R(t)[/latex], où f(t) est la fonction de densité de probabilité de défaillance. La fonction de fiabilité peut être dérivée de la fonction de risque comme [latex]R(t) = e^{-\int_{0}^{t} h(\tau) d\tau}[/latex].

Dans le cas particulier mais courant de la distribution exponentielle, le taux de défaillance [latex]\lambda[/latex] est constant. Cette propriété "sans mémoire" implique que l'âge du composant n'affecte pas sa probabilité de défaillance à l'instant suivant. Ce modèle est souvent appliqué pendant la phase de "vie utile" du cycle de vie d'un produit, après que les défauts initiaux ont été éliminés et avant que les mécanismes d'usure ne dominent.

UNESCO Nomenclature: 1209
- Statistiques

Taper

Système abstrait

Perturbation

Fondamentaux

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • théorie des probabilités développée par Pascal et Fermat
  • tables de mortalité actuarielles pour le calcul de la mortalité humaine
  • travaux sur les distributions statistiques par des mathématiciens comme Poisson et Gauss
  • premières méthodes de contrôle de la qualité des années 1920

Applications

  • calcul des périodes de garantie pour l'électronique grand public
  • planification de la maintenance préventive des machines industrielles
  • déterminer la probabilité de succès de la mission d'un vaisseau spatial
  • évaluer la performance à long terme des implants médicaux

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

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Voir aussi : fonction de fiabilité, fonction de survie, probabilité, taux de défaillance, distribution exponentielle, R(t), fonction de risque, analyse de la durée de vie.

Contexte historique

Fonction de fiabilité (fonction de survie)

1931
1939
1940
1950
1950
1952
1956
1930
1936
1940
1943
1950
1950
1953
1960

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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