Dynamic general path models for degradation data

Abstract

Os modelos gerais para perfis de degradação assumem que existe uma forma funcional regular comum a todas as unidades experimentais relacionando o tempo e a degradação. Os efeitos aleatórios do ambiente podem afetar as trajetórias de degradação dessas unidades e, consequentemente, a forma funcional assumida se torna uma aproximação muito abrupta da realidade e estimativas viciadas para os tempos de falha são obtidas. Considerando a natureza temporal dos dados de degradação, os modelos dinâmicos surgem como uma alternativa para modelar tais dados, uma vez que fazem uma aproximação por partes para a forma verdadeira do caminho de degradação. A presente tese de doutorado inicia apresentando os conjuntos de dados que motivam nosso trabalho juntamente com uma breve revisão dos modelos de degradação recorrentes na literatura. A introdução também traz uma descrição detalhada das contribuições dos três modelos propostos neste texto. O primeiro deles introduz um modelo de degradação linear dinâmico para abordar situações onde os caminhos de degradação não evoluem regularmente ao longo do tempo. Esse modelo é uma extensão do que foi desenvolvido no meu mestrado, por assumir a presença de um intercepto que evolui dinamicamente ao longo do tempo. O segundo modelo está voltado para descrever o comportamento de dados de degradação positivos. As medidas de degradação são modeladas de acordo com uma distribuição gama e a taxa de degradação é dependente de duas componentes. A primeira quantifica as características físicas de cada unidade e a outra é dinâmica e representa os efeitos aleatórios do ambiente comum. Assim como no primeiro modelo, o último modelo proposto assume que as medidas de degradação são normalmente distribuidas. Estendendo a primeira proposta, este modelo assume que a taxa de degradação se decompõe nos mesmos dois fatores conisderados no segundo modelo. No entanto, assume que o efeito que quantifica as caracteristicas fisicas do dispositivo é função de covariáveis. Esta abordagem introduz mais flexibilidade à análise uma vez que, em alguns testes de degradação, múltiplas caracterísitcas são observadas para entender os diferentes aspectos da confiabilidade do sistema. O texto termina trazendo um resumo compacto dos métodos e resultados obtidos nos estudos desenvolvidos ao longo da tese, juntamente com tópicos relevantes para pesquisas futuras.