惠州可以做平均无故障时间测试 anbotek

预计算/MTBF 编辑
设有一个可修复的产品在使用过程中，共计发生过N0次故障，每次故障后经过修复又和新的一样继续投入使用，其工作时间分别为：T0，T1。那么产品的平均故障间隔时间，也就是平均寿命为Q为：（T0+T1）/N0。
通常，我们在产品的手册或包装上能够看到这个MTBF值，如8000小时，2万小时，那么，MTBF的数值是怎样算出来的呢，假设一台电脑的MTBF 为3万小时，是不是把这台电脑连续运行3万小时检测出来的呢？答案是否定的，如果是那样的话，我们有那么多产品要用几十年都检测不完的。其实，关于 MTBF值的计算方法，目前较通用的*性标准是MIL-HDBK-217、GJB/Z299B和Bellcore，分别用于**产品和民用产品。其中，MIL-HDBK-217是由美国*部可靠性分析中心及Rome实验室提出并成为行业标准，专门用于**产品MTBF值计算，GJB/Z299B是我国*标准；而Bellcore是由AT&TBell实验室提出并成为商用电子产品MTBF值计算的行业标准。
MTBF计算中主要考虑的是产品中每个器件的失效率。但由于器件在不同的环境、不同的使用条件下其失效率会有很大的区别，例如，同一产品在不同的环境下，如在实验室和海洋平台上，其可靠性值肯定是不同的；又如一个额定电压为16V的电容在实际电压为25V和5V下的失效率肯定是不同的。所以，在计算可靠性指标时，必须考虑上述多种因素。所有上述这些因素，几乎无法通过人工进行计算，但借助于软件如MTBFcal软件和其庞大的参数库，我们就能够轻松的得出MTBF值。

当评价电源供应器所标称寿命时，电源供应器是否运行在额定的满负载状况是另一重要考虑因素。如果电源供应器装有合适的散热器而散热风扇风量足够大，在低于满负载的情况下连续工作，电源供应器就能有更长的寿命。一般电脑电源供应器寿命按照3-5年计算元件的可能失效周期，MTBF在80,000-100,000小时之间。
不同的电源供应器厂家，其产品设计、用料也往往差别很大，工作寿命自然不同。
除电源供应器外，硬碟的温度也不可小视。现在的硬碟动不动就7200rpm-15000rpm，想想看硬碟内的马达每天转24小时，平均工作温度在四、五十度的高热是免不了。笔者曾测量过一台散热不够好的伺服器硬碟，温度**过40℃。对硬碟来说，如果机壳内部的温度降低了，这将意味着减少主轴马达液态轴承的轴承润滑剂以及磁碟润滑剂的蒸发，这将大大降低其损坏的机率。据Seagate公司公开的某型号硬碟数据，在34℃时的MTBF为150,000小时，但在25℃时，会达到230,000小时。
散热效果
为降低硬碟温度，可增加散热风扇。市面上是有卖硬碟**的散热模组，有的则是一颗风扇再加上一块硬碟大小的铝制散热片，其实没有必要这么复杂。
如采用小型风鼓(BLOWER)，风量增加，散热效果更好。但是，增加风扇或风鼓一定要考虑振动的问题。要知道风扇较高的转速才能达到一定的风量，但如采用较劣质的风扇，转速虽高，但寿命短且振动厉害，对硬碟寿命会带来不利影响，安装硬碟时加吸震软垫、机箱机壳底部的吸震片都有一定效用。
优质的电源供应器当然要搭配高品质的风扇，如HG2-6400P选用的是NMB钢珠轴承风扇，比传统油封轴承风扇寿命高出2倍。这款电源供应器还加入了风扇转速控制线路，可以根据电源内部的温度调节风扇转速，在延长使用寿命的同时，也更好的控制了风扇噪音和震动。
影响
如何保养和维护好伺服器，较大限度的延长其使用寿命，是大家都非常关心的话题。灰尘对伺服器构成的威胁不容忽视。按笔者的电子产品维修经验，在灰尘比较大的环境中工作，由于PCB吸附灰尘，而灰尘的沉积会影响电子元器件的热量散发，这将导致元件温度上升，进而出现热稳定性下降甚至产生漏电，严重时导致烧毁。另外，灰尘也会吸收水分，腐蚀电子线路，造成一些莫名其妙的短路问题。所以灰尘体积虽小，但对伺服器的危害不可低估。
尽管伺服器机房有相对较好的环境，但灰尘仍会不断累积。所以，有必要定期进行清理，可使用上图美国生产CRC牌防尘喷剂、也可用有防静电（ESD）功能的小毛刷小心进行清扫，或使用吹风球清洁灰尘，减少出故障的机率。在清理机箱内部的灰尘时，切记断开电源，小心操作，特别是面板进风口和电源（排风口）的附近，以及板卡的插接部位灰尘较多。清理电源里的灰尘较好将电源供应器拆下，用防尘喷剂、吹气球仔细清扫干净后再装回。
一、MTBF预测法
1、相关标准，目前用于MTBF预计计算的主要标准为MIL-HDBK-217F，对应国内版本为G J B 2 9 9 B。该标准为美军的可靠性预计手册，用于MTBF的预计计算。该标准从95年发布最后一版后不再对其进行更新维护，这本身也反应了标准本身的局限性。
2、预计法的局限性，MIL-HDBK-217F采用了应力分析法和元件计数法分析产品的MTBF。该方法通过元器件的数量以及零件的故障率评估产品的无故障时间。这种方法假设了产品的器件都工作在预期的工作应力下，实际上由于不可预期的因素，产品可能会有瞬间的过应力。另外还有一种情况就是部分对产品寿命有影响的应力难以评估周全。没有充分考虑产品的生产工艺、人为因素对产品可靠性的影响。同时在计算参数的选择上受计算人员对系数的掌握和了解程度影响很大，因此和实际值相比会有很大的差异。
3、基本公式及参数
Failure rate=λp = λb *πE*πQ*πC*πS*πA*πL*πT
λb:零件基础失效率
πE 环境因素Environment factor)
πQ 品质因素：(Quality factor)
πA 应用因素：(Application factor)
πC 复杂性因素：(Quality factor)
πL 累计因素：(Learning factor)
πS 电应力因素：(Electrical Stress factor)
πT 温度因素：(Temperature factor)
这种方法较大的优势是可以在有限的时间里完成对产品MTBF值的较准确预估。
明白了MTBF和“浴盆”曲线的基本概念，我们对评估产品的使用寿命有了一定的掌握。在合适工作条件下器件使用寿命期内的故障率很低。广大电子爱好者都知道电子元器件的寿命，与工作温度是有密切关系的。以电脑主板上常用的也常出故障的电解电容器为例，其寿命会受到温度的影响。因此，应尽可能使电容器在较低的温度之下工作，如果电容器的实际工作温度**过了其规格范围，不仅其寿命会缩短，而且电容器会受到严重的损毁（例如电解液泄漏）。因此，在分析电脑主板上电容器的工作温度时，不仅要考虑机箱内整体环境温度及电容器自身的发热，还要考虑机箱内其他发热元件的热辐射（特别是CPU、稳压器、电源供应器等）。
根据测试，通常2.0G的CPU消耗功率达56.7W，生成温度达70℃；而当频率提高至3.0G时， CPU温度往往**过90℃。在这样的高温烘烤下，主板上的电容器寿命会发生什么变化？
为简化起见，不考虑纹波、频率、ESR等因素，电容器的估计寿命可用下述公式表示：
其中，L0表示较高工作温度下的寿命，Tmax表示较高工作温度，Ta表示实际环境温度。由此可见，如果环境温度每升高10℃，电容器寿命将下降一倍！
由上图右面的曲线可明显看出，随着电容器工作环境温度的上升，其有效寿命急剧缩短。其中有效寿命（Useful life）是指该种电容器达到给定故障率的时间。
二、MTBF试验法
1、试验方法，实验方式主要有：全寿命试验、定时截尾试验、定数截尾试验。
全寿命试验要求所有样品都在试验中较终都失效，只需要采用简单的算术平均值就可以计算出MTBF。但事实上需要试验样品在试验过程中全部失效，所需要的试验时间可能长大几年、十几年甚至上**，因此此方法只可能使用于产品的寿命时间比较短的产品。
定时截尾试验指试验到规定的时间终止。
定数截尾试验指试验到出现规定的故障数或失效数时而终止。
2、计算方法 MTBF=AF*
AF：Accelerate Factor，加速因子
T：Total Power on Time，总的开机运行时间
X2(α,2r+2)：卡方公式
C：Confidential Level，信心度水平
α：生产者的冒险率，即：1-C
r：失效数，Number of Failures
加速因子AF即为产品在正常使用条件下的寿命和高测试应力条件下的寿命的比值。
如果温度是产品一的加速因素，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：AF=e{ Ea/Kb*[1/Tn-1/Ta]}。
Ea：活化能，单位eV
Kb：Boltzmann Constant波兹曼常数，(0.00008623eV/°k)
Tn：正常操作条件**温度(°k)
Ta：加速寿命试验条件**温度(°k)
E：2.718
活化能Ea定义：是分子与化学或物理作用中需具备的能量，单位为eV (electron-Volts)。用以追赶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着。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。
卡方公式是一个评估可信度的公式。信心度水平相当于对MTBF准确性的要求，因此冒险率越小，X2就越大，计算的MTBF越小，可信度越高。同时失效数r越大，不良率就高了，X2自然也变大，在同样的时间下MTBF就会变小。
例：30台样品，信心度为0.6，MTBF目标值为240000小时，用户使用温度为35度，测试温度为40度。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。
解：MTBF=240000h，AF=1.47，C=0.6，α=1-C=0.4，r=1， X2(α,2r+2)=4.04
此方式是目前选择较多的方法。
MTBF图册
电源供应器对电脑来说，重要性不言而喻。影响电源供应器寿命的因素很多，如负载大小、振动和周边的环境温度等。其中，环境温度很重要，所以选择合适的风扇，排放出由电源供应器内部的热量非常关键。电源供应器的MTBF，在很大程度上是由其内部的电解电容器MTBF值所决定的。因随着温度的上升，电容器的寿命急剧缩短，所以电源供应器的工作温度如能得到降低，其寿命就会更长一些。
MTBF英文全称是“Mean Time Between Failure”。是衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标。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