minitab在数据分析过程中的应用

一、寿命试验

什么是寿命试验？简单来说，寿命试验是指在生产过程相对稳定，各方面条件基本可靠的前提下，对早期失效的产品进行的试验。通过实验，借助生命应力关系模型的构建和应用，以企业产品为对象，可以对产品的生命特征和失效规律有一个基本的了解。同时，以寿命试验为工具，还可以计算产品对象的平均寿命特征值和平均故障率特征值。与企业生产的产品相比，压力值与压力寿命指数有着密切的相关性。

二.加速寿命试验

在实施寿命试验的过程中，最关键的问题是:如何在试验过程中出现样本数量与时间指标之间的矛盾关系。实施加速寿命试验可以有效解决上述问题。在此过程中，综合应用数理统计和外推法可以实现可靠性数据的获取。在此过程中，根据应力施加的不同，加速寿命试验可分为电应力模式和恒应力模式两种。前者以电压、电流、功率等相关指标作为压力施加的对象，通过增加这部分压力指标，可以提前完成产品失效行为。而在后一种情况下，产品的具体失效时间可以在定义产品失效的准则条件的基础上，通过抽取试验样品进行合理测量。

三.实例分析

下面结合某烟草企业的实际管理情况，详细分析MINITAB在数据分析中的应用:某烟草企业生产的烟草制品有效储存期为5万h单位。通过对设计方案的合理改进，该烟草企业生产的烟草制品平均储存期得到了合理有效的提高。为了评价成品烟在正常贮存状态下的有效贮存期，有必要进行恒寿命试验作为确定成品烟有效贮存期的方案。选定的基本环境条件按湿度分为4个等级，分别为10%、20%、30%和40%。同时，测试过程中的样本量和失效量处于已知状态。根据上述试验条件，通过分布经验进行固定次数的删失寿命试验得到的失效时间数据，认为上述四个等级的样本均来自不同的指数分布状态。

在这个持续的生命测试中，有四种不同程度的压力。每个应力水平的试样数量分别为30、30、20和20。同时，固定截断值的对应值分别为10、10、15和20。在用MINITAB进行数据分析的过程中，我们需要重点关注以下几个步骤。

1、工作表的制作

将上述四个级别的湿度指标作为C1列，同时输入C2列中的观测故障时间。在C3一栏下面的C2一栏，你需要输入实际操作样本的观测数据。在C1-C3列中，输入“C”表示数据删除，输入“F”表示数据无效。同时，10%的设计湿度应单独放置在单独的柱子中。按照上面的处理步骤，可以制作整个工作表。

2.模型参数和模型分布类型的确定

要求操作员在MINITAB软件中选择“Stat”下拉菜单按钮，并在“可靠性”选项中选择“加速可靠性测试”命令。同时，您还需要在“反应/检查数据”选项的“变量/启动变量”选项框中输入操作指令“失败”f。结合测试涉及的背景信息，在“加速”选项框中输入操作说明“电压”。同时，在“关系”选项框中输入“洛格”操作指令。上述操作指令输入完成后，需要点击“导出”选项中的“确定”按钮，以此方式确定上述指令的操作。

3.样本测试分析

在测试过程中选择每个待测样品的具体条件，直到整个测试行为失败。在此基础上，需要选择“检验”操作按钮，在弹出的选项框中输入“检验”操作指令，也可以点击“确定”确认。

4.置信度和置信区间的确定

通过合理确定置信水平和置信区间，可以随时确定后期相关产品可靠性水平的具体值。在MINITAB软件的作用下，需要选择它，点击“预测”按钮，在弹出的选项框中输入“设计”操作说明，从而估算出测试产品在设计湿度为10%时的平均使用寿命。同时，在“时间”选项框中输入“特定值”，以估计测试产品在工作“特定值”(h)单位状态下的可靠性。在此基础上，为了验证数据分析下的置信度，需要在“置信度”选项中输入“90.0%”，在置信区间中选择下属的置信下限值，在选项中点击“确定”进行确认。

在上述操作步骤下，输入图表可以使数据分析结果更加准确清晰。根据曲线法，估算了四个层次(10%、20%、30%、40%)产品对象的具体失效时间。数值结果表明，在湿度为20%的条件下，优化后的烟草制品的有效使用寿命可从50000小时延长到58000小时。由此证明，MINITAB软件在企业中的应用能够提高数据分析的准确性、及时性和可靠性，具有突出的综合优势，值得进一步推广应用。