영어 이름: failure rate definition 1: 지정된 사용 시간 동안 제품 그룹의 총 실패 횟수와 해당 사용 시간 동안 해당 제품 그룹의 총 근무 시간의 비율입니다. 응용 분야: 항공 과학 및 기술 (1 차 분야); 항공기 수리 공사 (두 분야) 정의 2: 일정 시간 후 제품이 단위 시간 내에 고장날 확률. 응용 분야: 기계 공학 (1 차 분야); 신뢰성 (두 분야); 신뢰성 일반 용어 (3 급 학과) 의 상술한 내용은 국가과학기술용어심의위원회가 심사하여 발표한다.
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실패율은 어느 시점에서 고장이 나지 않고 그 시간 이후 단위 시간 동안 고장이 날 확률입니다. 일반적으로 시간 T 의 함수이기도 한 λ(t) 로 기록되며, 비효율 함수라고도 하며, 때로는 비효율 함수나 위험 함수라고도 합니다.
카탈로그
정의
조기 장애 기간 분류
예상치 못한 장애 기간
소진 만기
실패율 계산
오류 모드 및 영향 분석의 기본 용어
역사
구현
디자인 작업에 FMEA 적용
준비 작업/곧 작업 시작
단계 1: 심각도
2 단계: 발생 빈도
검사하다
위험 우선 순위 숫자
FMEA 의 시간
FMEA 의 목적
우세
제한
정의
조기 장애 기간 분류
예상치 못한 장애 기간
소진 만기
실패율 계산
오류 모드 및 영향 분석의 기본 용어
역사
구현
디자인 작업에 FMEA 적용
준비 작업/곧 작업 시작
단계 1: 심각도
2 단계: 발생 빈도
3 단계: 검사
위험 우선 순위 숫자
FMEA 의 시간
FMEA 의 목적
우세
제한
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극한 가치 이론에서 비효율성을 "강도 함수" 라고 합니다. 경제학에서는 그 역수를 "연마율" 이라고 부릅니다. 인신보험 사고에서는' 사망 강도' 라고 불린다. 실패율은 제품이 일정 시간 후에 단위 시간 내에 고장날 확률이다. 일반적으로 시간 T 의 함수이기도 하고, 따라서 비효율 함수라고 하는 (T) 라고도 하며, 때로는 비효율 함수나 위험 함수라고도 합니다. 위의 정의에 따르면, 실효율은 T 시간에 실효되지 않은 제품이 단위 시간 t+△t 내에서 실효되는 조건 확률, 즉 T 순간의 실효를 반영하는 것으로, 일시적인 실효라고도 한다.
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실효 관찰은 일정 시간 후 단위 시간 동안 실패한 제품 수와 해당 순간에 실패하지 않은 제품 수의 비율입니다. 즉, 실효 곡선입니다. 일반적인 실효 곡선 실효 (또는 실효) 곡선은 단일 수명 동안 제품의 전체 실효를 반영합니다. 이 그림은 고장률 곡선의 전형적인 경우를 보여 주며, 때로는 욕조 곡선이라고도 합니다. 시간 경과에 따른 비효율은 세 기간으로 나눌 수 있습니다.
조기 만료 기간
장애 초기에는 실패율 곡선이 감소합니다. 제품 제출 전, 실패율이 높고, 하강이 빠르다. 주로 설계, 제조, 저장 및 운송, 디버깅, 실행, 시작 등의 결함으로 인해 발생합니다. 이러한 소위 선천적 결함이 고장나고 조작이 점차 정상화되면 실패율이 안정되고 t0 이 되면 실패율 곡선이 평평해지기 시작한다. T0 은 초기 장애 기간이라고 불렸다. 조기 실효기의 실효 원인에 대해서는 가능한 한 피하고, 저효율과 짧은 t0 을 쟁취해야 한다.
예상치 못한 장애 기간
우연한 실패 기간 동안 실패 곡선은 일정합니다. 즉, t0 과 ti 사이의 비효율은 거의 일정합니다. 고장은 주로 의외의 과부하, 오작동, 의외의 자연재해, 알 수 없는 우연한 요인으로 인해 발생한다. 실효의 원인은 대부분 우연이기 때문에 우연한 실효기라고 합니다. 의외의 실효기간은 유효 근무 기간으로, 유효 수명이라고 한다. 의외의 실효기의 고장률을 낮추고 유효수명을 늘리려면 제품 품질 향상, 세심한 사용 및 유지 관리에 주의해야 한다. 부품의 단면 크기를 늘리면 예기치 않은 과도한 마모에 저항하는 능력이 증가하여 실패율을 크게 낮출 수 있습니다. 그러나, 만약 지나치게 증가하면, 상품은 부피가 크고, 비경제적이며, 왕왕 허용되지 않을 것이다.
소진 만기
실패 기간 동안 실패율이 증가하고 있다. T 1 후 고장률이 급속히 상승하는 것은 노화, 피로, 마모, 크립, 부식 등과 같은 제품의 소위 마모로 인해 마모 실효기라고 합니다. 마모 실패의 원인에 대해서는 마모 시작 시간을 검사, 모니터링 및 예측하고 미리 수리하여 실패율이 상승하지 않도록 해야 합니다 (그림에서 점선으로 표시). 물론, 복구 비용이 많이 들면, 서비스 수명 연장이 많지 않고, 폐기 경제보다 낫다.
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컴퓨터 시스템의 신뢰성은 시작 (t=0) 부터 어느 시점까지 T 가 정상적으로 작동할 확률로 R(t) 로 표시됩니다. 비효율이란 단위 시간 동안 유효하지 않은 구성요소의 수와 총 구성요소 수의 비율로, λ로 표시됩니다. λ가 상수일 때 신뢰도와 비효율의 관계는 R(λ)=e-λu(λu 는 거듭제곱) 입니다. 시스템이 두 장애 사이에 제대로 작동하는 평균 시간을 평균 무고장 시간 (MTBF) 이라고 합니다. 예를 들어 1000 대의 동일 모델 컴퓨터가 지정된 조건에서 1000 시간 동안 작동하며, 여기서 10 대의 컴퓨터가 고장났습니다. 컴퓨터 실패율: λ =10/(1000 *1000) =1*/kloc
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오류 모드 및 영향 분석 (FMEA) (오류 모드 및 영향 분석, 오류 모드 및 영향 분석, 오류 모드 및 영향 분석 또는 오류 모드 및 영향 분석이라고도 함) 은 시스템 내의 잠재적 오류 패턴을 분석하여 심각도에 따라 오류를 분류하거나 시스템에 미치는 영향을 파악하기 위한 운영 프로그램입니다. FMEA 는 제조업 제품 수명 주기의 모든 단계에서 광범위하게 사용됩니다. 게다가, FMEA 는 서비스업에 점점 더 많이 응용되고 있다. 고장의 원인은 가공, 설계 또는 품목 자체의 오류나 결함, 특히 소비자에게 영향을 줄 수 있는 오류나 결함입니다. 실패의 원인은 잠재성과 실제로 나눌 수 있다. 영향 분석은 이러한 실패에 대한 조사 및 연구입니다.
기본 용어
오류 모드 (실패 모드라고도 함) 가 오류를 관찰하는 방법 일반적으로 고장이 발생하는 방식을 가리킨다. 장애 영향 (장애 결과, 장애 결과라고도 함) 장애가 항목/객체에 미치는 작업, 기능 또는 기능 또는 상태의 직접적인 결과입니다. 계약 수준 (계약 수준이라고도 함) 은 항목/프로젝트의 복잡성을 나타내는 식별자입니다. 레벨 수가 1 에 가까우면 복잡성이 증가합니다. 로컬 영향은 분석된 프로젝트의 실패 영향만 포함합니다. 상위 영향은 이전에 합의된 레이어의 무효화 영향을 포함합니다. 터미널 영향에는 가장 높은 수준의 계약이나 전체 시스템의 장애 영향이 포함됩니다. 실패 원인 (Failure cause) 은 실패의 근본 원인이거나 설계, 가공, 품질 또는 응용 분야에서 부품이 실패한 결과입니다. 심각성은 가능한 손상 정도, 재산 손실 또는 시스템 손상에 따라 장애의 최악의 잠재적 결과를 고려합니다.
역사
모든 실패/실패로부터 교훈을 얻는 것은 돈과 시간이 많이 걸리고 FMEA 는 실패/실패를 연구하는 보다 체계적인 방법이다. 마찬가지로, 먼저 사고 실험을 하는 것이 가장 좋다. 1940 년대 말 미 공군은 공식적으로 FMEA[2] 를 채택했다. 이후 FMEA 는 우주 기술/로켓 제조 분야에 사용되어 작은 샘플 상황에서 비용이 많이 드는 로켓 기술 실수를 피했다. 한 가지 예는 아폴로 우주 프로그램입니다. 1960 년대에 우주비행사를 달에 보내고 안전하게 지구로 돌아가는 수단이 개발되자 FMEA 는 초보적인 촉진과 발전을 얻었다. 1970 년대 말, 핀토 사건 이후 안전과 규제로 포드 자동차는 자동차 업계에서 FMEA 를 채택했다. 동시에, 그들은 또한 FMEA 를 이용하여 생산 및 설계 작업을 개선한다. 처음에는 군사 분야에서 설립되었지만 FMEA 방법론은 반도체 가공, 식품 서비스, 플라스틱 제조, 소프트웨어 및 의료 서비스 [3][4] 를 포함한 다양한 산업에서 널리 사용되고 있습니다. 설계 및 가공 형식 측면에서 FMEA 는 고급 제품 품질 계획 (APQP) 과 결합되어 기본적인 위험 감소 수단을 제공하여 예방 전략을 실현할 수 있는 시기를 선택했습니다. AIAG (Automotive Industry Action Group) 는 자동차의 APQP 과정에서 FMEA 방법을 적용해야 하며, 이 방법을 적용하는 방법에 대한 자세한 설명서 [5] 도 발표했습니다. 각 잠재적 원인에 대해 제품 또는 가공 프로세스에 미치는 영향을 고려하고, 해당 위험에 따라 수행할 조치를 결정하고, 조치가 완료된 후 위험을 재평가해야 합니다. [도요타]] 이 방법은 자신의 실효 패턴 기반 설계 검토 (DRBFM) 방법을 더욱 결합했다. 지금, 이 방법은 또한 미국 품질 협회의 지지를 받았다. 미국 품질협회는 이런 방법의 응용을 위해 몇 가지 상세한 지침을 제공했다.
구현
FMEA 에서 실패의 우선 순위는 결과의 심각도, 발생 빈도 및 발견된 난이도에 따라 결정됩니다. FMEA 는 현재 장애 위험에 대한 이해와 지속적인 개선을 위한 조치 조치도 기록하고 있습니다. 설계 단계에서 FMEA 의 적용은 미래의 실패를 피하기 위한 것입니다. 이후 FMEA 는 프로세스 제어 및 해당 프로세스의 연속 실행 전과 기간에 사용됩니다. 이상적으로 FMEA 는 초기 개념 설계 단계에서 사용되며 제품 또는 서비스의 전체 수명 주기를 통과할 때까지 계속 사용됩니다. FMEA 의 목적은 우선 순위가 가장 높은 고장부터 시작하여 장애를 제거하거나 줄이기 위한 조치를 취하는 것입니다. FMEA 는 위험 관리의 우선 순위를 평가하여 위협을 유발할 수 있는 것으로 알려진 약한 영역을 완화하는 데도 사용할 수 있습니다. FMEA 는 시스템 장애 (장애) 로 인한 몇 가지 수명 주기 결과 (위험) 의 누적 효과를 줄일 수 있는 시정 조치를 선택하는 데 도움이 됩니다. 현재 많은 공식 품질 시스템도 QS-9000 또는 ISO/TS 16949 와 같은 FMEA 를 채택하고 있습니다.
디자인 작업에 FMEA 적용
FMEA 는 실패 모드 및 관련 원인을 처리할 때 분석 방법을 제공합니다. 안전, 비용, 성능, 품질 및 신뢰성과 같은 설계에서 발생할 수 있는 실패를 고려할 때 엔지니어는 FMEA 를 사용하여 개발/제조 프로세스를 변경하는 방법에 대한 많은 정보를 얻을 수 있습니다. FMEA 는 어떤 위험이 가장 걱정스러운지 확인할 수 있는 사용하기 쉬운 도구를 제공합니다. 따라서 실제로 위험이 발생하기 전에 이를 피하기 위해 적절한 조치를 취해야 합니다. 이러한 규격의 편성은 해당 제품이 예정된 수요를 충족시킬 수 있도록 보장할 것이다.
준비 작업/곧 작업 시작
FMEA 의 과정은 간단명료하다. FMEA 는 세 가지 주요 단계로 나뉩니다. 이 단계에서는 적절한 조치 조치를 결정할 필요가 있다. 그러나 FMEA 가 시작되기 전에 분석이 견고하고 과거의 역사를 포함할 수 있도록 몇 가지 준비 작업을 완료하는 것이 중요합니다. 루바 분석은 인터페이스 매트릭스, 경계 다이어그램 및 매개변수 다이어그램을 사용하여 수행할 수 있습니다. 많은 장애 문제는 일반적으로 소음 요인과 다른 구성 요소 및/또는 시스템과의 인터페이스로 인해 발생합니다. 엔지니어가 직접 제어하는 것에 집중하는 경우가 많기 때문입니다. 먼저 현재 시스템과 그 기능을 설명할 필요가 있다. 투철한 이해는 진일보한 분석을 단순화할 것이다. 이런 식으로 엔지니어는 시스템의 어떤 용도가 사람들이 필요로 하는지, 어떤 것이 아닌지 이해할 수 있다. 의도한 용도와 예상치 못한 용도를 고려하는 것이 중요하다. 우연히 불리한 환경에 속하는 한 형태를 사용하다. 다음으로 시스템에 대한 블록 다이어그램을 작성해야 합니다. 이 다이어그램은 주요 구성 요소 또는 프로세스 단계와 이들 간의 상호 관계를 요약하는 데 사용됩니다. 이것들은 소위 논리적 관계이고, FMEA 는 이러한 관계를 둘러싸고 전개된다. 코딩 시스템을 만들면 서로 다른 시스템 요소를 식별하는 데 도움이 됩니다. 위의 블록 다이어그램은 항상 FMEA 에 포함되어야 합니다. 실제 FMEA 를 시작하기 전에 개정 일자 또는 구성요소명과 같은 현재 시스템에 대한 중요한 정보가 포함된 워크시트를 생성해야 합니다. 이 워크시트에서 분석 객체의 모든 항목 또는 기능은 위의 상자 그림에 따라 논리적으로 나열되어야 합니다. FMEA 워크시트 예 기능 오류 모드 영향 s
(심각도) 원인
(주파수 분류) 전류 제어 조치 d
(등급 확인) 치명적인 타격
(주요 기능) RPN
(위험 우선 순위 수) 조치 및 목표 완료 날짜 이전에 취해진 조치에 대한 권장 책임
물 욕조의 고수위 센서에 오류가 발생했습니다. 액체가 고객의 바닥에 뿌려졌다. 8 수위 센서에 결함이 있습니다.
수위 센서가 이미 끊어졌다. 2 저수위 센서 물 주입에 필요한 시간에 따라 물 주입 시간 초과는 5 N 80 입니다. 존, 우리는 고저수위 센서 중간에 추가 센서를 추가하는 것에 대해 비용 분석을 했다.
20 10 10 6 월 10
단계 1: 심각도
기능 요구 사항 및 영향에 따라 모든 장애 모드를 결정합니다. 고장 모드의 예로는 회로 단락, 부식 또는 변형이 있습니다. 한 구성 요소의 장애 모드가 다른 구성 요소의 장애 모드로 이어질 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 각 장애 모드에 대해 전문 용어를 사용하여 기능별로 나열해야 합니다. 이후 고려해야 할 것은 각 실패 모드의 최종 영향입니다. 장애 영향은 장애 패턴이 사용자의 인식 스타일에 따라 시스템 기능에 영향을 미치는 결과로 정의됩니다. 이렇게 하면 사용자가 보거나 경험할 수 있는 것에 따라 이러한 효과를 설명하는 것이 편리합니다. 장애 영향의 예로는 성능 저하, 소음, 심지어 사용자에 대한 피해가 있습니다. 각 충돌에 대해 1 (위험 없음) 에서 10 (심각) 까지의 심각도 값이 각각 제공됩니다. 이러한 값은 엔지니어가 고장 모드 및 그 영향을 우선적으로 고려하는 데 도움이 됩니다. 영향의 심각도 값이 9 또는 10 인 경우 오류 모드를 제거하거나 가능한 한 사용자를 보호함으로써 설계를 변경하는 조치를 고려해야 합니다. 심각도 9 또는 10 은 일반적으로 사용자에게 피해를 주거나 소송을 일으킬 수 있는 영향에 사용됩니다.
2 단계: 발생 빈도
이 단계에서, 우리는 실패의 원인과 발생 빈도를 고려해야 한다. 이 작업은 유사한 제품 또는 프로세스와 이미 기록된 관련 장애를 검사하여 수행할 수 있습니다. 실패의 원인은 설계 결함으로 간주됩니다. 모든 실패 패턴의 잠재적 원인은 식별되고 기록되어야 한다. 마찬가지로 여기서는 전문 용어로도 설명해야 한다. 그 이유는 알고리즘 오류, 전압이 너무 높거나 작동/작동 조건이 적절하지 않기 때문입니다. 마찬가지로 각 장애 모드에는 1 에서 10 (O) 까지의 확률 값을 지정할 수 있습니다. 빈도가 높은 경우 (확률 값 >; 4, 단계 1 의 심각도 값은 9 또는 10 이고 확률 값은 >; 1), 조치를 결정해야 합니다. 이 단계를 FMEA 프로세스의 미세 조정 부분이라고 합니다. 또한 발생 빈도를 퍼센트 (%) 로 정의할 수 있습니다. 안전하지 않은 문제의 비율이 1% 보다 작으면 1 값을 줄 수 있습니다. 그것은 당신의 제품과 고객의 규격에 달려 있습니다.
3 단계: 검사
일단 적절한 조치 조치가 확정되면, 해야 할 한 가지 일은 그것들의 유효성을 테스트하는 것이다. 설계 검증도 필요합니다. 또한 적절한 검사 방법도 선택해야 한다. 첫째, 상담원은 현재 시스템에 대한 통제 조치, 즉 고장 모드 발생을 방지하거나 고장 문제가 고객에게 영향을 미치기 전에 고장 문제를 발견하는 조치에 집중해야 합니다. 그 후 유사한 시스템에서 장애 문제를 발견하는 데 사용할 수 있거나 이미 사용 중인 테스트, 분석, 모니터링 및 기타 기술적 방법을 결정해야 합니다. 이러한 통제 조치에 따라 엔지니어는 고장 문제가 식별되거나 발견될 가능성이 얼마나 되는지 알 수 있습니다. 처음 두 단계의 각 조합은 검색 인덱스를 가져옵니다 (d). 이 지표는 테스트 또는 검사 작업을 계획하여 결함을 제거하거나 장애 패턴을 발견할 수 있는 능력을 나타냅니다. 위의 세 가지 기본 단계를 완료한 후 위험 우선 순위 수 (RPN) 를 계산해야 합니다.
위험 우선 순위 숫자
RPN 은 실효 방지 모드를 선택하는 조치 조치를 선택할 때 중요한 역할을 하지 않는다. 더 큰 규모로, 그들은 이러한 행동조치를 평가하는 문턱에 속한다. 심각도, 빈도 및 검색 가능성을 분류한 후 이 세 가지 값을 곱하면 RPN: RPN = S x O x D 를 얻을 수 있습니다. 이는 전체 프로세스 및/또는 설계에 필요한 작업입니다. 일단 완성되면 최대 관심 범위를 쉽게 결정할 수 있다. 해결 조치의 경우 RPN 이 가장 높은 장애 모드가 가장 높은 우선 순위를 가져야 합니다. 즉, 심각도 값이 가장 높은 장애 패턴을 먼저 처리할 필요는 없습니다. 우선 심각도는 상대적으로 낮지만 발생 빈도가 높고 발견하기 어려운 장애 문제를 처리해야 한다. 이러한 값을 지정한 후에는 목표, 책임 및 이행 일자가 있는 조치 제안을 기록해야 합니다. 이러한 조치에는 특정 검사, 테스트 또는 품질 절차, 재설계 (예: 새 부품 선택), 중복성 증가, 환경 압력 또는 작업 범위 제한 등이 포함될 수 있습니다. 이러한 조치가 설계/프로세스에 구현되면 새로운 RPN 을 검토하여 개선 사항을 확인해야 합니다. 시각화를 용이하게 하기 위해 이러한 테스트는 일반적으로 차트로 표시됩니다. FMEA 는 설계나 프로세스가 변경될 때마다 업데이트해야 합니다. 논리적인 요점은 장애 모드 (일부 장애는 다른 장애보다 예방이 용이함) 를 없애고, 장애의 심각성을 최소화하며, 장애 패턴의 발생 빈도를 줄이고, 검사 및 검색 능력을 향상시키는 것입니다.
FMEA 의 시간
FMEA 는 각 주기 (신제품/프로세스) 의 시작, 운영 조건의 변경, 설계 변경, 새로운 법률 또는 규정의 제정, 소비자 피드백에 문제가 있는 경우에만 업데이트해야 합니다.
FMEA 의 목적
시스템 요구 사항을 설정하여 실패 가능성을 최소화합니다. 적절한 장애를 제거할 수 있도록 시스템 설계 및 테스트 방법을 설정합니다. 소비자 수요를 평가하여 이러한 수요가 잠재적인 실패를 초래하지 않도록 합니다. 오류를 일으키는 일부 설계 피쳐를 식별하고 해당 영향을 최소화하거나 제거합니다. 설계의 잠재적 위험을 추적하고 관리합니다. 이것은 미래 프로젝트에서 같은 실패를 피하는 데 도움이 될 것이다. 발생할 수 있는 모든 고장이 소비자를 해치거나 시스템에 심각한 영향을 미치지 않도록 합니다.
우세
제품/프로세스의 품질, 신뢰성 및 보안 향상, 회사의 이미지 및 경쟁력 향상, 고객 만족도 향상, 시스템 개발 시간 및 비용 절감, 향후 장애 감소를 위한 정보 수집, 엔지니어링 설계 지식 확보, 보고 문제 가능성 감소, 잠재적 장애 패턴 조기 발견, 파악 및 제거, 주요 문제 예방, 향후 변경 및 관련 비용 최소화
제한
FMEA 는 실제로 제품 고장 조사를 담당하는 위원회 위원들에게 의존하기 때문에 과거 고장 문제에 대한 그들의 경험도 FMEA 를 제한했다. 장애 패턴을 확인할 수 없는 경우 다양한 유형의 제품 장애 문제를 알고 있는 컨설턴트가 외부 지원을 제공해야 합니다. 따라서 FMEA 는 더 큰 품질 관리 시스템의 일부입니다. 그 중에서도 문서는 구현에서 매우 중요한 역할을 한다. 현재 법의학공사와 실효분석 분야에 모두 통용되는 문장 및 상세한 간행물이 있다. 제품 무결성 평가에 FMEA 를 적용하는 것은 현재 많은 국가별 및 국제 표준에 대한 일반적인 요구 사항입니다. 하향식 도구로서 FMEA 는 시스템의 주요 장애 모드만 찾을 수 있습니다. 결함 트리 분석 (FTA) 은 하향식 분석에 더 적합합니다. FMEA 는 "상향식" 도구로서 FTA 를 향상시키거나 보완하고 최상위 증상의 원인과 장애 패턴을 더 많이 발견하고 식별할 수 있습니다. FMEA 는 동일한 하위 시스템에서 여러 장애 문제와 관련된 복잡한 장애 패턴을 찾을 수 없거나 특정 장애 패턴이 상위 하위 시스템이나 시스템에 적합한 예상 장애 간격을 보고할 수 없습니다. 또한 심각도, 발생 빈도 및 발견 난이도의 승수로 인해 수평 반전이 발생할 수 있습니다. 즉, 덜 심각한 실패 모드에서 얻은 RPN 이 더 심각한 실패 모드보다 높을 수 있습니다. 이러한 현상은 이러한 등급이 서수 표기법에 속하기 때문에 발생하는데, 그들에게는 곱셈이 효과적인 연산 방법이 아니기 때문이다. 등급 등급은 단지 한 등급이 다른 등급보다 우수하거나 열등하다고 말할 뿐, 어느 정도까지 우월하다고 말하지 않았다. 예를 들어, 등급 "2" 가 등급 "1" 보다 두 배 나쁘다는 것을 의미하지 않거나 등급 "8" 이 등급 "4" 보다 두 배 나쁘다는 것을 의미하지는 않습니다. 그러나 위의 곱셈은 단지 그것들을 이렇게 대하는 것이다. 추가 토론은 측정 수준을 참조하십시오.