失效时间是指上一次设备恢复正常状态(图中的up time)起,到设备此次失效那一刻(图中的down time)之间间隔的时间。
MTBF值是产品设计时要考虑的重要参数,可靠度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。相关标准包括MIL-HDBK-217F、TelcordiaSR332、SiemensNorm、Fides或UTEC80-810(RDF2000)等。不过这些方法估计到的值和实际的平均故障间隔仍有相当的差距。计算平均故障间隔的目的是为了找出设计中的薄弱环节。
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。
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。
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
可靠性测试
环境试验是产品环境工程中重要的一环,是确保和判别经过耐环境设计的产品在储存、运输、使用过程中能否达到环境适应性要求的较重要手段,通过环境试验可以分析和验证各种环境因素对产品效能的影响程度及作用机理。
老化寿命类测试
老化寿命测试是针对电子产品仿真出一种或高温、或恶劣环境、或重复的测试,是提高产品稳定性、可靠性的重要测试、是各生产企业提高产品质量和竞争性的重要生产流程,通过此测试程序可检杳出不良品或不良件,是客户*找出问题、解决问题的有效手段,充分提高客户生产效率和产品品质。
测试项目:
平均故障间隔时间(MTBF) GB/T 5080.7;GB/T 13426;SJ/T 11325;
线材摇摆测试 EIA-364-41
插拔力测试 EIA-364-13
耐久性测试 EIA-364-09