參與評論

評論

登錄后參與評論

全部評論(1條)

• 

  我是智障happy 2016-10-13 23:28:51

  MTBF，即平均無故障時(shí)間，英文全稱是“Mean Time Between Failure”。 是衡量一個(gè)產(chǎn)品（尤其是電器產(chǎn)品）的可靠性指標(biāo)。單位為“小時(shí)”。它反映了產(chǎn)品的時(shí)間質(zhì)量，是體現(xiàn)產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保持功能的一種能力。具體來說，是指相鄰兩次故障之間的平均工作時(shí)間，也稱為平均故障間隔。它僅適用于可維修產(chǎn)品。同時(shí)也規(guī)定產(chǎn)品在總的使用階段累計(jì)工作時(shí)間與故障次數(shù)的比值為MTBF。 產(chǎn)品的MTBF淺談 摘要 MTBF是當(dāng)前各行業(yè)產(chǎn)品的重要可靠性指標(biāo)，它標(biāo)識了產(chǎn)品的平均無故障工作時(shí)間。本文討論了MTBF對于產(chǎn)品的真正意義，并從可靠性工程角度出發(fā)分析了獲得產(chǎn)品MTBF的方法和技術(shù)應(yīng)用。 前言 在電子工業(yè)界，幾乎每個(gè)人都熟悉術(shù)語"平均無故障工作時(shí)間"（MTBF）。但是，這個(gè)術(shù)語經(jīng)常被錯(cuò)誤地解釋和誤用。特別是在產(chǎn)品被發(fā)運(yùn)、失效報(bào)告被送到目的地和MTBF預(yù)計(jì)值沒有被實(shí)際失效報(bào)告的造表確認(rèn)時(shí)，確實(shí)如此。 今年初，XXXX PC順利通過了國家MTBF標(biāo)準(zhǔn)測試，平均無故障工作時(shí)間達(dá)6萬小時(shí)，從而再度刷新了由其自己創(chuàng)造的"世界紀(jì)錄"。那么，這里電腦的MTBF為6萬小時(shí)對消費(fèi)者而言究竟意味著什么？ 1．可靠性的定義 在我們考慮可靠性預(yù)計(jì)之前，讓我們來看看可靠性的定義。普遍被接受的可靠性的定義是產(chǎn)品在其指定應(yīng)用環(huán)境條件下和在規(guī)定時(shí)間內(nèi)正常工作的概率。這就涉及到兩個(gè)判斷問題： 1/ 怎樣才算"正常工作"？ 2/ 什么是"指定的應(yīng)用條件"？ 如果一臺汽車的收音機(jī)具有合適的AM接受功能，但不能接收FM電臺，是不是整臺汽車不可靠？ 如果某司機(jī)駕駛汽車通過積水的道路，在行進(jìn)過程中汽車突然走不動，是不是說明汽車不可靠？ 上述兩個(gè)問題的回答當(dāng)然是否定的。因此，可靠性工程師在計(jì)算MTBF之前應(yīng)對各種不同類型的問題進(jìn)行分類。 2．通過預(yù)計(jì)計(jì)算來得到MTBF 有幾個(gè)個(gè)普遍被接受的標(biāo)準(zhǔn)可用來計(jì)算MTBF。大多數(shù)軍品規(guī)劃都用Z新版本的MIL-STD-217 FN2和GJB 299B，而許多商用產(chǎn)品規(guī)劃則用Bellcore方法來計(jì)算MTBF。MIL-STD-217 FN2是美國可靠性分析ZX和羅姆試驗(yàn)室多年開展的工作總結(jié)為依據(jù)的，GJB 299B是ZG國內(nèi)自己的預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而Bellcore版本則是貝爾電信研究公司即現(xiàn)在的Telcordia Technologies公司對該手冊進(jìn)行修改和簡化而成的。 每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都包括用于典型電子產(chǎn)品中元器件的失效率模型，比如IC、二極管、晶體管、電容器、繼電器、開關(guān)和連接器。失效率是以實(shí)際應(yīng)用中獲得的Z適用的數(shù)據(jù)為依據(jù)的。這兩種方法之間有幾個(gè)不同點(diǎn)，其中Z明顯的一個(gè)不同點(diǎn)是失效率的表示法，MIL-STD-217和GJB 299B中都將失效率表示為失效次數(shù)／106h，而Bellcore失效率表示為失效次數(shù)／109h。 作為MTBF計(jì)算的實(shí)例，應(yīng)假定一個(gè)具有4個(gè)元器件的產(chǎn)品。對這些元器件在給定溫度下估計(jì)出的失效數(shù)／106h應(yīng)從制造商那里獲得。加入估計(jì)出的失效率，我們就得到整個(gè)產(chǎn)品的失效率。為了測定MTBF，我們用106除于產(chǎn)品的失效率，這樣就能估計(jì)出兩個(gè)失效數(shù)之間的平均小時(shí)數(shù)（見表 1）。 表 1 典型的產(chǎn)品MTBF計(jì)算 元器件 數(shù)量 失效率（失效次數(shù)／106h） A 1 0.50 B 1 0.30 C 1 0.15 D 1 0.05 總失效率=1.00／106hMTBF估計(jì)=106／1.00=1，000，000h 盡管多數(shù)MTBF預(yù)計(jì)值是以單一產(chǎn)品為依據(jù)的，但表示結(jié)果的較理想的方法是以100或1000個(gè)產(chǎn)品為依據(jù)的。如果我們有個(gè)產(chǎn)品失效率／106h，那么，100個(gè)產(chǎn)品就有100個(gè)產(chǎn)品的失效率／106h。那么，在上例中，100件的MTBF被預(yù)計(jì)為10，000h。 在這點(diǎn)上，必須作一些假定，并與計(jì)算一起用文件來證明： 元器件具有一致的可靠性，盡管我們知道有差別 元器件數(shù)是正確的，盡管設(shè)計(jì)可能未完成 4個(gè)元器件的估計(jì)失效率是有效的失效率，盡管我們知道它們只是估計(jì)值 我們確定元器件失效的工作溫度對于我們的應(yīng)用來說是正確的 預(yù)計(jì)產(chǎn)品的MTBF有兩個(gè)好處。首先，這樣可滿足客戶的要求；其次，這種預(yù)計(jì)是在設(shè)計(jì)方案用于生產(chǎn)之前要花較長時(shí)間來做的工作，它甚至揭示產(chǎn)品的弱點(diǎn)，這樣就可使制造商以Z少的費(fèi)用來對這些弱點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。 隨著科技進(jìn)步和軟件行業(yè)的迅速發(fā)展，當(dāng)代的可靠性工程師可利用軟件來簡化可靠性計(jì)算。計(jì)算機(jī)使人們能選擇諸如工作電壓和工作溫度之類的應(yīng)力等級來模擬產(chǎn)品將要經(jīng)受的實(shí)際工作條件。 3．通過失效報(bào)告來評估失效率 產(chǎn)品已經(jīng)交付使用幾個(gè)月之后，真實(shí)情況初見端倪。失效報(bào)告所顯示的失效率可能高于或低于預(yù)計(jì)值。如果是這樣，那是什么原因？是否意味著你的MTBF計(jì)算是一個(gè)無效的過程？答案是否定的。如果失效在幾個(gè)小數(shù)點(diǎn)內(nèi)匹配，這是否意味著不必分析現(xiàn)場失效報(bào)告？答案同樣是否定的。失效分析的兩種方法都是重要的，任何重大差別都是有其原因的。 讓我們回到可靠性的定義和2個(gè)判斷條件上來： 怎樣就是被定義為失效的非正常工作？ 產(chǎn)品被設(shè)計(jì)用于臨界范圍內(nèi)嗎？工作環(huán)境條件是怎樣的？產(chǎn)品交付之后經(jīng)受過靜電放電嗎？ 產(chǎn)品是否曾跌落或搬運(yùn)不當(dāng)而造成失效？ 造成可靠性預(yù)計(jì)變量的另一個(gè)因素是元器件失效率的難于避免的差異，這些元器件看起來相同和來自同一廠家。請記住，那些失效率是以平均值而非值為根據(jù)的。 4．MTBF對產(chǎn)品的含義 XXXX電腦的MTBF值高達(dá)6萬小時(shí)，這無疑成為業(yè)界品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的一面旗幟，但它能為用戶帶來怎樣的價(jià)值呢？ 據(jù)了解，國家標(biāo)準(zhǔn)GB9813-2000中對電腦的MTBF要求為4000小時(shí)。如果采用國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，電腦每天24小時(shí)不停使用，平均167天（近半年）電腦即會發(fā)生一次重大故障，就要進(jìn)行一次維修；如果是MTBF值為10000小時(shí)，就相當(dāng)于1年多維修一次；6萬小時(shí)就相當(dāng)于不停使用近7年才維修一次。 以假定的適當(dāng)計(jì)算和修正來獲取產(chǎn)品的MTBF預(yù)計(jì)是一種很好的工程方法。它可在設(shè)計(jì)完成和強(qiáng)調(diào)問題方面之前就評價(jià)你的產(chǎn)品。這對于你的潛在客戶是非常有價(jià)值的，有助于在合同簽訂之前評價(jià)供貨商和設(shè)計(jì)，有助于現(xiàn)場產(chǎn)品保障的后勤計(jì)劃的制訂。 當(dāng)現(xiàn)場失效報(bào)告出來和看起來MTBF估計(jì)值有錯(cuò)時(shí)，這是檢查判斷條件大好的時(shí)機(jī)。失效定義是否真的有效？不需要責(zé)備估計(jì)值。當(dāng)可靠性成為爭論焦點(diǎn)時(shí)，應(yīng)采用一切有效的工具來解決。

  贊(20)

  回復(fù)(0)

  評論

  評論

  登錄后參與評論