信頼性工学の演習問題【QC検定®2級対策】
「QC検定®2級合格に必要な信頼性工学を速く解けるようになりたい！」
こういう期待に答えます。
本記事のテーマ
信頼性工学の演習問題
- 問1.MTTF,MTBF,MTTR(その1)
- 問2. MTTF,MTBF,MTTR(その2)
- 問3. 指数分布による信頼度の計算
- 問4. 故障モード(バスタブ曲線)
- 問5. システムの信頼度(直列、並列)
内容が簡単なので、持ち時間は短いです。
①ＱＣ検定®と品質管理検定®は、一般財団法人日本規格協会の登録商標です。
➁このコンテンツは、一般財団法人日本規格協会の承認や推奨、その他の検討を受けたものではありません。
➂ＱＣプラネッツは、ＱＣ検定®と品質管理検定®の商標使用許可を受けています。
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問1. MTTF,MTBF,MTTR(その1)
用語: (A) MTTF (B) MTBF (C) MTTR
(1) 電球100個が1個平均あたりに壊れるまでの時間
(2) 電気スタンドを1000日使っているが、過去に4回壊れて修理した。故障中は1日不使用だった。
(3) 故障した部品を取り換えるのにかかる時間
回答欄
| 問 | (1) | (2) | (3) |
| 回答 |
解説(クリックで開きます)
MTBT,MTTR⇒修理系(都度修理しながら使うもの)
後ろの2文字で区別する
MTTF⇒Mean Time to Failure
MTBT⇒Mean Time between Failures
MTTR⇒Mean Time to Repair
非修理系は、使い捨て品などのメンテナンスしない量産品など
修理系は、設備などメンテナンスするもの
(1)の電球は一度壊れたら終わりですね(修理できる人はいますが)。
⇒MTTF
(2)の電気スタンドは都度、直しているので修理系です。
⇒MTBF
故障した部品を取り換えるのは修理系です。
⇒MTTR
まとめると
| 問 | (1) | (2) | (3) |
| 回答 | MTTF | MTBF | MTTR |
問2. MTTF,MTBF,MTTR(その2)
① 電球が200時間,150時間,250時間で故障した場合,平均動作時間(1)をといい,その時間は(2)時間である。
② ある設備を10000時間稼働している。過去に4回故障のため1回ずつ修理を設けた。平均稼働時間を(3)といい、その時間は(4)時間である。故障率λは(5)である。平均修理期間を(6)といい、その期間は(7)である。また、アベイラビリティは(8)である。
回答欄
| (1) | (2) | (3) | (4) | ||||
| (5) | (6) | (7) | (8) |
解説(クリックで開きます)
(1) 非修理系なのでMTTF
(2) (200+150+250)/3=200時間
(3) MTBF
(4) (10000-1×)/4=2499時間
(5)λ=1/2499=0.0004
(6)MTTR
(7)1時間
(8)1-λ=0.999
まとめると、
| (1) | MTTF | (2) | 200 | (3) | MTBF | (4) | 2499 |
| (5) | 0.0004 | (6) | MTTR | (7) | 1 | (8) | 0.9996 |
問3. 指数分布による信頼度の計算
回答欄
| 回答： |
解説(クリックで開きます)
λ=1/2000に従う指数分布でt=1000を代入します。
exp(-1/2000×1000)=0.607
まとめると、
| 0.607 |
問4. 故障モード(バスタブ曲線)
(1) 初期段階にみられ、時間経過とともに故障率が低下。
(2) 一定の確率で故障が発生。
(3) 寿命に伴う故障率の増加。
ア.偶発故障 イ.摩耗故障 ウ.初期故障
エ.CFR型 オ.IFR型 カ.DFR型
回答欄
| (1) | (2) | (3) |
解説(クリックで開きます)
バスタブ曲線と合わせて確認したいところですね。
初期故障⇒偶発故障⇒摩耗故障の順に
Decrease(減少)⇒Constant(一定)⇒Increase(増加)
となります。
まとめると、
| (1) | ウ、カ | (2) | ア、エ | (3) | イ、オ |
問5. システムの信頼度(直列、並列)
(1) 要素を直列に2つつないだ場合。
(2) 要素を並列に１つつないだ場合。
(3) (2)の要素と直列に１つつないだ場合
回答欄
| (1) | (2) | (3) |
解説(クリックで開きます)
直列は信頼度の積、並列は1-(1-信頼度)×(1-信頼度)です。
(1) 0.9×0.9=0.81
(2) 1-(1-0.9)(1-0.9)=0.99
(3) 0.99×0.9=0.891
まとめると、
| (1) | 0.81 | (2) | 0.99 | (3) | 0.891 |
まとめ
QC検定®2級で、信頼性工学の演習問題を解説しました。
苦手な箇所が見つかりましたか？
全問、持ち時間以内に解けそうですか？
チェックしましょう。
試験本番に緊張した状態でも解けるよう何度も練習しましょう。
- 問1.MTTF,MTBF,MTTR(その1)
- 問2. MTTF,MTBF,MTTR(その2)
- 問3. 指数分布による信頼度の計算
- 問4. 故障モード(バスタブ曲線)
- 問5. システムの信頼度(直列、並列)
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