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手把手教你策动MTBF均匀挫折间隔时候有实例
时间:2020-02-18 12:44 来源:和记,和记娱乐APP 点击:

  和记MTBF,即平均故障间隔时间,英文全称是“Mean Time Between Failure”,就是从新的产品在规定的工作环境条件下开始工作到出现第一个故障的时间的平均值。MTBF越长表示可靠性越高正确工作能力越强 。单位为“小时”。它反映了产品的时间质量,是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。

  具体来说,是指相邻两次故障之间的平均工作时间,也称为平均故障间隔。它仅适用于可维修产品。同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF。磁盘阵列产品一般MTBF不能低于50000小时。MTBF值是产品设计时要考虑的重要参数,可靠性工程师或设计师经常使用各种不同的方法与标准来估计产品的MTBF值。

  在军品和民品可靠性指标中,用的比较多的是 MTBF,针对此指标如何分析和计算,很多人一直不清楚,本文详细介绍关于MTBF的基础知识和计算实例,供大家学习参考。

  在单位时间内(一般以年为单位),产品的故障总数与运行的产品总量之比叫“故障率”(Failure rate),常用λ表示。例如网上运行了100 台某设备,一年之内出了2次故障,则该设备的故障率为0.02次/年。当产品的寿命服从指数分布时,其故障率的倒数就叫做平均故障间隔时间(Mean Time Between Failures),简称MTBF。即:MTBF=1/λ。

  标准故障率的曲线可以用众所周知的“浴盆曲线”来描述。所有元件和系统的曲线形状都近似相同-只是时间轴方向上的延伸率不同。它可以分 为三个区域:早期故障期(I),有效工作期(II),生命终期(III)。MTTF(见下文)包含了区域I和 II,而MTBF只包含了区域(II)。

  例如,某型号YY产品的MTBF时间高达16万小时。16万小时约为18年,并不是说YY产品每台均能工作18年不出故障。

  由MTBF=1/λ可知,λ=1/MTBF=1/18年(假如YY产品的寿命服从指数分布),即YY产品平均年故障率约为5.5%,一年内,平均1000台设备有55台会出故障。

  如果两个部件串联工作,其中一个发生失效,整个功能就失效了,串联结构的:λ总=λ1+λ2或MTBF总=1/(λ1+λ2)

  对于并联或冗余的结构,虽然一个部件失效,但仍然维持功能的完整性(100%);

  设N0个不可修复的产品在同样条件下进行试验,测得其全部失效时间为T1,T2,……TN0。其平均失效前时间(MTTF)为:MTTF = (T1+T2+…Tn)/N0

  由于对不可修复的产品,失效时间即是产品的寿命,故MTTF也即为平均寿命。

  一个可修复产品在使用过程中发生了N0次故障,每次故障修复后又重新投入使用,测得其每次工作持续时间为T1,T2,……TN0,其平均故障间隔时间MTBF为:MTBF=T/N0

  对于完全修复的产品,因修复后的状态与新产品一样,一个产品发生了N0次故障相当于N0个新产品工作到首次故障。因此:MTBF=MTTF。

  当产品的寿命服从指数分布时,产品的故障率为常数λ,则MTBF=MTTF=1/λ。

  其观测值是修复时间t的总和与修复次数之比:MTTR=(T1+T2+…Tn)/n

  例:MTBF=70000小时的产品在使用4年后,其失效的机率?(假设产品平均每天使用10小时)

  例:MTBF=70000小时的产品在使用6个月后,其失效的机率?(假设产品平均每天使用10小时)

  如果温度是产品唯一的加速因素,一般采用Arrhenius Model(阿氏模型)。当产品寿命适用于阿氏模型,则其加速因子公式为:

  是分子与化学或物理作用中需具备的能量,单位为eV (electron-Volts)。用以超越阻隔潜在故障与实际失效所需的能量。

  活化能高,表示对温度变化影响比较显著。当试验的温度与使用温度差距范围不大时,Ea可设为常数。

  一般电子产品在早夭期失效的Ea为0.2~0.6eV,正常有用期失效的Ea趋近于1.0eV;衰老期失效的Ea大于1.0eV。

  根据Compaq可靠度工程部(CRE)的测试规范,Ea是机台所有零件Ea的平均值。如果新机种的Ea无法计算,可以将Ea设为0.67eV,做常数处理。

  (1)假设在测试结束前不失效,求总的运行时间T及MTBF测试要用的天数D。

  (2)假设在测试11天后,有一台失效,不替换失效样品,即29台接着测试,求继续测试时需要的总时间t及MTBF测试要用的天数d。

  注意:此时总的运行时间T=11*24*30+t ,因为此时已经测了11天

  (3)假设在测试11天后,有一台失效,替换失效样品,即仍然是30台接着测试,求继续测试时需要的总时间t及MTBF测试要用的天数d。

  Burn-in:“老化”测试,指产品在规定的应力条件下,使其特性达到稳定的方法。

  ALT:Accelerated life test,加速寿命测试,是在超过使用环境条件的应力水平下对样品进行的寿命试验。


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