平均无故障时间的概述与应用
平均无故障时间MTBF测试及计算过程
一、寿命估算模型常温下的故障及寿命的统计耗时耗力。
为方便估算产品寿命，通常会进行批次性产品抽样，作加速寿命实验。
不同种类的产品，MTBF 的计算方式也不尽相同，常用的加速模式有以下几种： 阿氏模型(Arrhenius Model)： 如果温度是产品唯一的加速因素,则可采用阿氏模型, 一般情況下,电子零件完全适用阿氏模型,而电子和通讯类成品也可适用阿氏模型,原因是成品类的失效模式是由大部分电子零件所构成.因此,阿氏模型,广泛用于电子与通讯行业。
爱玲模型(Eyring Model)：如果引进温度以外的应力,如湿度,电压,机械应力等,则为爱玲模型。
产品包括电灯,液晶显示元件,电容器等应用此模式。
反乘幂法则(Inverse Power Law)：适用于金属和非金属材料,轴承和电子装备等。
复合模式(Combination Model)：适用于同时考虑温度与电压作为环境应力的电子材料如电容。
二、常温下MTBF 的估算方式MTBF （Mean Time Between Failure ），即平均失效间隔，指系统两次故障发生时间之间的时间段的平均值。
MTBF=∑(Start of down time−start of up time)number of failures例子：从一批产品中抽取5PCS 产品，在某一温度下，其实际工作时间、失效数如下图所示，求MTBF 值。
解:带入公式计算MTBF=∑(Start of down time−start of up time )number of failures =T1+T2+T3+T4+T511=145011=131.8 二、MTBF 阿氏模型只有一项加速因子，如温度，且服从指数分布的加速寿命实验，可采用MTBF 阿氏模型计算公式进行估算。
阿氏模型起源于瑞典物理化学家Svandte Arrhenius 1887年提出的阿氏反应方程式.R:反应速度 speed of reactionA:溫度常数 a unknown non-thermal constant EA:活化能 activation energy (eV) K:Boltzmann 常数,等地8.623*10-5 eV/0K. T:为绝对溫度(Kelvin)Ea=(ln L2-ln L1)*k/(1/T2-1/T1) K =EXP[Ea k (1T3−1T1)]MTBF=L1* KEa 为活化能（eV ）；T1、T2为加速寿命测试的实验温度（需换算为绝对温度参与计算）； T3为常温温度25℃，换算为绝对温度为298K ；L1、L2分别为加速寿命测试温度T1、T2下测得的寿命；寿命L=抽样测试总测试时间允许故障数量K 为Boltzmann 常数，值为8.62X 10−5 (eV/K);以同类型产品做参照，其计算过程如下：在85℃条件下测试72小时出现第一次出现故障时间，计T1。
简介可用性及MTBF
随着科技的不断发展，系统、产品的 可靠性、可用性越来越受到关注。 MTBF作为衡量产品可靠性的重要指标 之一，被广泛应用于各个领域。
可用性与MTBF概念简介
可用性（Usability）
指产品、系统或服务在特定使用场景下，用户能够有效、高效、满意地完成特 定任务的程度。可用性通常包括易学习性、易记忆性、操作效率、出错率及用 户满意度等方面。
用户体验与满意度调查
用户体验调查
了解用户在使用产品或系统过程中的感受、需求和期望，以 优化产品设计。
满意度调查
评估用户对产品或系统的整体满意度，发现产品或系统的优 势和不足。
改进措施及建议
设计优化
功能增强
根据评估结果，对产品或系统的界面设计 、操作流程等进行优化，提高易用性和用 户体验。
针对用户需求和反馈，增加新的功能或优 化现有功能，以满足用户需求。
意度不高。
问题诊断与原因分析
可用性问题诊断
通过用户调研和测试发现，产品操作界面不够友好，用户难以快速找到所需功能；同时，部分功能设置过于复杂， 不符合用户日常使用习惯。
MTBF问题分析
对产品进行故障数据分析发现，主要故障模式包括硬件故障、软件崩溃及通信故障等；进一步分析原因，发现与 产品设计、元器件选型、生产工艺及软件稳定性等方面有关。
MTBF（平均无故障时间）
Mean Time Between Failures，是指在一定时间内，产品从一次故障到下一次 故障的平均时间。MTBF越长，表明产品的可靠性越高。
汇报范围和内容概述
汇报范围
本次汇报将涵盖可用性及MTBF的基本概念、原理、评估方法以及在工程实践中 的应用案例。
内容概述
首先介绍可用性及MTBF的定义和重要性，接着阐述两者的评估方法和标准，最 后通过实际案例分析，展示如何在工程实践中应用这些方法和标准来提高产品的 可靠性和可用性。
生产管理中的专业术语
专业名称工具解释以及定义我们在工作当中经常会用到很多的专业名词如：WALT，SPC，8D，FMEA等等，有些在网上是可以查询的到，而有一些无法查到。
这里面有名词定义，有工具名称等等。
为了方便大家查询，特开一个帖子，大家共享，将自己工作中用到的都可以跟帖说明到时候我统一整理。
清单如下：ERPWALTOEEMTTPMFMEADFMEAPFMEA3N、4W、5SDOEOEE：OEE是Overall Equipment Effectiveness（全局设备效率）的缩写。
一般，每一个生产设备都有自己的理论产能，要实现这一理论产能必须保证没有任何干扰和质量损耗。
OEE就是用来表现实际的生产能力相对于理论产能的比率，它是一个独立的测量工具。
OEE是由可用率，表现性以及质量指数三个关键要素组成：OEE=可用率*表现指数*质量指数其中：可用率=操作时间/计划工作时间它是用来评价停工所带来的损失，包括引起计划生产发生停工的任何事件，例如设备故障，原材料短缺以及生产方法的改变等。
表现指数=理想周期时间/（操作时间/总产量）=（总产量/操作时间）/生产速率表现性是用来评价生产速度上的损失。
包括任何导致生产不能以最大速度运行的因素，例如设备的磨损，材料的不合格以及操作人员的失误等。
质量指数=良品/总产量质量指数是用来评价质量的损失，它用来反映没有满足质量要求的产品（包括返工的产品）。
例: 设某设备1天工作时间为8h, 班前计划停机20min, 故障停机20min, 更换产品型号设备调整40min, 产品的理论加工周期为0.5min/件, 实际加工周期为0.8min/件, 一天共加工产品400件, 有8件计算：负荷时间= 480-20 = 460 min开动时间= 460 – 20 – 40 = 400 min时间开动率= 400/460 = 87%速度开动率= 0.5/0.8 = 62.5%净开动率= 400×0.8/400 = 80%性能开动率= 62.5%×80% = 50%合格品率= (400-8)/400 = 98%OEE = 87%×50%×98% = 42.6%。
MTBF平均无故障时间介绍
术语解释
4. Device 元件 指IC,电容，电阻等元件 5. Unit 单元 由许多元件組成,如主板 6. System 系統 由多个单元組成F中文意思为“平均无故障工作时间”
定义:特定条件下,于其指定界限内产品发生失效 的平均时间.具体来说,是指相邻两次故障之间的 平均工作时间,所以又称为平均故障间隔时间. 这是衡量产品(特别是电器产品)可靠性水平的一 個重要参数. MTBF值是时间上的表达,通常以“小時”来计算. 既可表征一次性消亡产品,又可以表征多次修復使 用之产品.
MTBF的实际应用 MTBF的实际应用
λg
0.00078
Σλ Q'ty λ
0.0273
πQ
5
7
Σλ= Σλi= Σ λg* πQ* Q'ty MTBF=10 6/Σλi
Bellcore (Telcordia) 前面两个标准都属于军用标准,这个则是AT&T 与Bell实验室提出并成为商用电子产品MTBF值 计算的行业标准，戴尔要求的就是这个标准. 上述的三个标准都包括了用于典型电子产 品中元器件的失效率模型,例如IC、二极管、 电容器、继电器、连接器等等.这些元器件的 失效率都是以各国和个厂家实际应用中获取的, 最适用的数据为依据,在对产品进行可靠性预 计时可以直接查找.军标与商标之间虽有些不 同点,但计算的方式上基本没有太大的区别. 8/41
MTBF的计算方法 MTBF的计算方法
可靠性预估指还处在产品设计时间就对产 品MTBF进行评估计算,通常要用专业软件来辅 助计算.这个方法的优点首先是在产品最初的 设计时间就可以满足客户的制造要求,其次是 对研发成本而言,使其以最少的费用对预计开 发的产品弱点进行寻找和改进. 目前国内计算MTBF普遍采用的标准 (Calculation Model)主要有三个
平均无故障时间(MTBF)
MTBF,即平均无故障时间，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。
磁带机产品的MTBF值不应低于200000小时。
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，目前最通用的权威性标准是MIL-HDBK-217、GJB/Z299B和Bellcore，分别用于军工产品和民用产品。
其中，MIL-HDBK-217是由美国国防部可靠性分析中心及Rome实验室提出并成为行业标准，专门用于军工产品MTBF值计算，GJB/Z 299B是我国军用标准；而Bellcore是由AT&T Bell 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。
其实，MTBF值如何算出并不是我们所关心的问题，我们应该把重点放在一个产品的MTBF 的值到底有多少上，对于用户来讲，应该选用MTBF值高的产品。
MTBF平均无故障时间
MTBF，即平均无故障时间，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。
指自动分析仪在校验期间的总运行时间（H）与发生故障次数（次）的比值，以“MTBF”表示，单位为：H/次。
随着伺服器的广泛应用，对伺服器的可靠性提出了更高的要求。
所谓“可靠性”，就是产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力；反之，产品或其一部分不能或将不能完成规定的功能是出故障。
概括地说，产品故障少的就是可靠性高，产品的故障总数与寿命单位总数之比叫“故障率”（Failure rate），常用λ表示。
例如正在运行中的100只硬碟，一年之内出了2次故障，则每个硬碟的故障率为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笔者最近看到一款可用于伺服器的WD Caviar RE2 7200 RPM 硬碟，MTBF 高达120万小时，保修 5年。
120万小时约为137年，并不是说该种硬碟每只均能工作137年不出故障。
由MTBF=1/λ可知λ=1/MTBF=1/137年，即该硬碟的平均年故障率约为0.7%，一年内，平均1000只硬碟有7只会出故障。
上图所示为著名的“浴盆”曲线，左边斜线部分为早期故障率，其故障率一般较高且随着时间推移很快下降。
曲线中部为使用寿命期，其故障率一般很低且基本固定。
最右部为耗损期，失效率急速升高。
电子产品制造商一般通过测试、老炼、筛选等手段将早期故障尽量剔除，然后提供给客户使用。
当使用寿命期将尽，产品也即将进入故障高发期，需要报废或更新换代了。
无故障运行时间_检测报告__概述说明以及解释
无故障运行时间检测报告概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本篇文章旨在介绍和解释无故障运行时间检测报告。
随着技术的不断进步和应用场景的逐渐复杂化，无故障运行时间检测报告在各个领域中扮演着重要的角色。
通过对系统或设备的运行状态进行监测和评估，我们可以及时发现潜在的故障或问题，并采取相应措施以确保系统或设备持续稳定运行。
1.2 文章结构本文将分为五个主要部分来讨论无故障运行时间检测报告。
首先，引言部分将介绍本文的背景和目的，并概括性地阐述文章的结构。
第二部分将详细讨论无故障运行时间检测报告的概念、方法和流程，以及其在实践中的重要性。
接下来，第三部分将解释如何理解报告中呈现的指标和数据，并分析报告中可能出现的异常情况及其原因。
此外，我们还将探讨如何提升运行时间并减少故障率的方法。
第四部分将选取一个具体案例进行深入研究，解读关键要点和问题，并提出改善方案并评估其结果。
最后，在第五部分中，我们将总结文章的主要内容和发现的重点问题，并对未来无故障运行时间检测报告的前景进行展望和思考。
1.3 目的本文的目的是向读者提供关于无故障运行时间检测报告的概述和解释。
通过阐述检测报告的概念、方法和流程以及其重要性，读者将能够全面了解无故障运行时间检测报告在实践中的应用价值。
此外，通过案例研究的分析和改善方案的提出，读者将进一步掌握如何解读报告结果并采取相应措施以提升系统或设备的运行效率和可靠性。
希望本文能够给予读者有关无故障运行时间检测报告方面的启发和指导，并为未来相关领域的研究提供参考依据。
2. 无故障运行时间检测报告概述：2.1 什么是无故障运行时间检测报告无故障运行时间检测报告是一种对设备或系统长时间运行情况进行评估和分析的文档。
该报告通过收集、记录和统计数据，用于评估运行时间内设备或系统是否出现故障，并提供相关指标和数据。
该报告旨在帮助用户了解设备或系统的可靠性，以便采取适当的措施来提高运行效率和降低故障率。
MTBFMTTRMTTF三个指标的区别
MTBF,MTTR,MTTF三个指标的区别1. MTBF——全称是Mean Time Between Failure，即平均无故障工作时间。
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。
2. MTTR——全称是Mean Time To Repair，即平均修复时间。
是指可修复产品的平均修复时间，就是从出现故障到修复中间的这段时间。
MTTR 越短表示易恢复性越好。
3. MTTF——全称是Mean Time To Failure，即平均失效时间。
系统平均能够正常运行多长时间，才发生一次故障。
系统的可靠性越高，平均无故障时间越长。
可靠性是最初是确定一个系统在一个特定的运行时间内有效运行的概率的一个标准。
可靠性的衡量需要系统在某段时间内保持正常的运行。
目前，使用最为广泛的一个衡量可靠性的参数是，MTTF(mean time to failure，平均失效前时间)，定义为随机变量、出错时间等的"期望值"。
但是，MTTF经常被错误地理解为，"能保证的最短的生命周期"。
MTTF的长短，通常与使用周期中的产品有关，其中不包括老化失效。
MTTR（Mean Time To Repair ，平均恢复前时间），源自于IEC 61508中的平均维护时间（mean time to repair），目的是为了清楚界定术语中的时间的概念，MTTR是随机变量恢复时间得期望值。
它包括确认失效发生所必需的时间，以及维护所需要的时间。
MTTR也必须包含获得配件的时间，维修团队的响应时间，记录所有任务的时间，还有将设备重新投入使用的时间。
MTBF（Mean Time Between Failures ，平均故障间隔时间)定义为，失效或维护中所需要的平均时间，包括故障时间以及检测和维护设备的时间。
对于一个简单的可维护的元件，MTBF = MTTF + MTTR。
MTBF平均无故障时间介绍
MTBF平均无故障时间介绍MTBF（Mean Time Between Failures）即平均无故障时间，是一个重要的可靠性参数，用于衡量设备或系统在正常工作条件下平均无故障运行的时间。
MTBF是衡量设备稳定性和可靠性的关键指标，对于保证生产过程的连续性和提供高质量服务至关重要。
本文将介绍MTBF的概念、计算方法和应用领域，并探讨如何提高MTBF值。
首先，MTBF是指在没有维修或更换的情况下，设备或系统能够连续正常运行的平均时间。
通常以小时（h）为单位进行度量。
MTBF表示的是设备或系统在正常工作条件下的平均寿命，即在此期间内无故障发生的时间。
为了计算MTBF，首先需要收集设备或系统的故障数据。
这些数据包括设备故障的发生时间以及故障修复的时间。
然后，将所有故障修复时间累加起来，再除以故障发生的次数，即可得到平均无故障时间。
例如，如果在一个设备上有10次故障发生，累计故障修复时间为100个小时，那么MTBF就是100小时/10次=10小时。
MTBF的应用领域广泛，包括电子设备、通信网络、制造业等。
在这些领域中，设备的稳定性和可靠性对于保证正常运营至关重要。
通过计算MTBF可以评估设备的可靠性水平，并进行故障预测和维护计划。
例如，在制造业中，MTBF可以用来评估设备的稳定性，优化生产效率和减少停机时间。
在通信网络中，MTBF可以用来评估网络设备的可靠性，提高网络的稳定性和可靠性。
为了提高MTBF值，可以采取一系列措施。
首先，选择高质量的设备和零部件是提高MTBF的关键步骤。
优质的设备和零部件通常具有更长的平均无故障时间。
其次，进行定期的维护和保养工作，可以减少设备故障的发生。
定期的维护能够提早发现潜在问题并进行修复，从而减少设备停机的风险。
此外，技术支持和培训也可以帮助提高MTBF。
员工接受培训后，能够更好地理解设备运行和维护的要点，及时处理设备故障。
总结一下，MTBF是设备或系统在正常工作条件下平均无故障运行的时间。
mtbf与mttr计算方法和区别
mtbf与mttr计算方法和区别MTBF与MTTR计算方法和区别。
MTBF（Mean Time Between Failures）和MTTR（Mean Time To Repair）是两个在可靠性工程中非常重要的指标，它们分别代表了设备的平均无故障时间和平均修复时间。
在实际工程中，正确计算和分析MTBF和MTTR可以帮助我们更好地评估设备的可靠性和维修效率，从而指导我们进行合理的维护和改进工作。
本文将介绍MTBF和MTTR的计算方法和区别，希望能对大家有所帮助。
MTBF的计算方法。
MTBF的计算方法通常是根据设备的运行时间和故障次数来进行统计分析。
其计算公式为：MTBF = 累计运行时间 / 故障次数。
其中，累计运行时间是指设备在一定时间范围内的总运行时间，通常以小时为单位；故障次数则是指设备在同一时间范围内发生的故障次数。
通过这个公式，我们可以得到设备的平均无故障时间，单位也是小时。
MTTR的计算方法。
MTTR的计算方法则是根据设备的维修时间和维修次数来进行统计分析。
其计算公式为：MTTR = 累计维修时间 / 维修次数。
其中，累计维修时间是指设备在一定时间范围内的总维修时间，通常以小时为单位；维修次数则是指设备在同一时间范围内的维修次数。
通过这个公式，我们可以得到设备的平均修复时间，单位也是小时。
MTBF和MTTR的区别。
MTBF和MTTR虽然都是用来评估设备可靠性的指标，但它们的计算方法和意义有着明显的区别。
首先，MTBF是从设备的故障次数和运行时间来进行统计分析，它反映了设备的平均无故障时间，是衡量设备可靠性的重要指标；而MTTR则是从设备的维修次数和维修时间来进行统计分析，它反映了设备的平均修复时间，是衡量设备维修效率的重要指标。
其次，MTBF和MTTR的单位不同，MTBF的单位是小时/次，代表设备的平均无故障时间；MTTR的单位也是小时/次，代表设备的平均修复时间。
这两个指标虽然单位相同，但代表的含义截然不同，需要我们在实际应用中加以区分。
平均无故障时间的概述与应用
平均无故障时间的概述与应用可靠性基本概念平均无故障时间何谓“平均无故障时间(MTBF)”？“平均无故障时间(MTBF)”有什么用？“平均无故障时间(MTBF)”和“平均故障前时间(MTTF)”“平均无故障时间(MTBF)”解读平均无故障时间(MTBF)的应用如何开始如何计算如何使用基本流程、角色及职责可靠性基本概念可靠性Reliability是指产品使用之后发生的故障，可靠性故障率是与时间相关的函数。
可靠性表达方式有许多，主要有：一段时间后的累积故障率（Cumulativefail%）。
每10亿小时故障率“菲特”-FIT(FailureinTime)平均无故障时间-MTBF(MeanTimebetweenFailure)可靠性是后质量部分的浴盆曲线即我们所认为的可靠性故障。
可靠性的目标根据不同的因素而变化，如产品类型，产品寿命，使用的条件等。
平均无故障时间（MTBF）-何谓“平均无故障时间”WhatiMTBF MTBF(MeanTimeBetweenFailure):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和故障次数的比值为MTBF。
备注：这个数据的取得通常必须要产品被使用过一定的数量以及一定的时间后，才能较为正确地被「统计」出来，所以一个新产品上市后的MTBF值也只能当「参考数值」，跟产品的实际「寿命数值」不一定能相符。
不过目前有许多厂商用模拟的方式，来评估一个产品的平均故障时间。
他们利用更恶劣的环境来测试产品，增加产品的老化速度，以計算出产品的平均故障时间。
平均无故障时间有什么用？最流行的可靠性指标最小化投入的可靠性初步分析了解设计的薄弱环节（KAIZEN）设计质保能力分析（WarrantyAnalyi）“平均无故障时间(MTBF)”和“平均故障前时间(MTTF)”“平均无故障时间(MTBF)”和“平均故障前时间(MTTF)”有何不同“平均无故障时间(MTBF)”适用于那些可修复的，并在修复后立即投入使用的产品和系统。
UPS平均无故障时间MTBF计算
UPS平均无故障时间MTBF计算UPS平均无故障时间MTBF计算实现UPS系统的主要目的是改进可靠性，使其达到最佳技术性能，最终目标是完全消除发生故障或间断的可能。
50年代，第一台静态UPS系统出现时，它们由一个整流器，电池及逆变器构成。
逆变器用于稳定输出电源，并在发生整流器故障的情况下，向负载短时间供电（靠电池单独维持）。
这种简单的UPS电路结构的可靠性，主要取决于逆变器的可靠性。
逆变器的故障将直接导致负载失效。
而且，失效时间（不提供负载电流）一直要延续到逆变器修复为止。
在60年代早期，引入了静态旁路切换开关，从而当发生逆变器故障或过载时，能够无间断地将负载切换至备用电网供电电源。
尽管备用电网供电电源远不如UPS那么可靠，但发生逆变器故障时，它可作为储备电源，在逆变器修理期间继续向负载供电。
这一新的结构，切实提高了总体可靠性，使可靠性不再主要取决于逆变器的可靠性。
带静态开关的新型UPS的可靠性，取决于备用电网供电电源的品质（MTBFMAINS）、UPS的修复时间（MTTRUPS）、并取决于静态开关的可靠性。
此外，本文（第4页）还阐述了，MTBFMAINS和'MTTRUPS对于UPS整体可靠性的影响。
近年来，依赖于计算机控制实时信息系统的日常活动呈指数上，对于高可靠UPS配置的需求已成千真万确的事实。
特别重要的关键用电设备，不能仅靠单个带静态旁路开关的UPS这样的电源配置；具有（n+1）个并联冗余备用UPS的供电配置，正在成为当今的标准要求。
本文阐述各种不同UPS配置的可靠性。
整流器/升压电路，电池，逆变器，静态旁路及其它部件的可靠性指标，源于资料MIL-HDBK-217F（Not.21995）中列举的可靠性数据。
以下计算，在NEWAVECONCEPTPOWER（概念电源）UPS-系列产品得以实施，并得到现场统计的证实。
可惜，因NEWAVE 公司的规定，不能公布这些统计资料。
1.无静态旁路切换开关（SBS）的UPS单机无静态旁路切换开关的UPS单机的可靠性，基本上取决于整流器，电池及逆变器的可靠性（见图1中的电气原理框图）例：逆变器发生故障时，负载装置即失效。
平均无故障时间MTBF测试及计算过程
一、寿命估算模型常温下的故障及寿命的统计耗时耗力。
为方便估算产品寿命，通常会进行批次性产品抽样，作加速寿命实验。
不同种类的产品，MTBF的计算方式也不尽相同，常用的加速模式有以下几种：阿氏模型(Arrhenius Model):如果温度是产品唯一的加速因素，则可采用阿氏模型，一般情況下，电子零件完全适用阿氏模型，而电子和通讯类成品也可适用阿氏模型，原因是成品类的失效模式是由大部分电子零件所构成•因此，阿氏模型，广泛用于电子与通讯行业。
爱玲模型(Eyring Model):如果引进温度以外的应力，如湿度，电压，机械应力等，则为爱玲模型。
产品包括电灯，液晶显示元件，电容器等应用此模式。
反乘幕法则(Inverse Power Law):适用于金属和非金属材料，轴承和电子装备等。
复合模式(Combination Model):适用于同时考虑温度与电压作为环境应力的电子材料如电容。
二、常温下MTBF勺估算方式MTBF( Mean Time Between Failure ),即平均失效间隔，指系统两次故障发生时间之间的时间段的平均值。
S(Start of down i ime - start of up time)MTBF=number of failures例子：从一批产品中抽取5PCS产品，在某一温度下，其实际工作时间、失效数如下图所示，求MTBF值。
解：带入公式计算S(Start of down time - start of tip time) 11 + T2 + T3 + 11 + T5 MTBF= =number ot failures 11 _L450_=〒=二、MTBF阿氏模型只有一项加速因子，如温度，且服从指数分布的加速寿命实验，可采用MTBF 阿氏模型计算公式进行估算。
阿氏模型起源于瑞典物理化学家Svandte Arrhenius1887年提出的阿氏反应方程式.R:反应速度speed of reacti onA:溫度常数a unknown non-thermal constant EA:活化能activation energy (eV) K:Boltzmann 常数，等地*10-5 eV/OK. T: 为绝对溫度(KeIvin)Ea=(l n L2-ln L1)*k/(1/T2-1/T1)Ea 1K = EXP[-(-MTBF=1* KEa 为活化能(eV );T1、T2为加速寿命测试的实验温度(需换算为绝对温度参与计算);T3为常温温度25C ，换算为绝对温度为298K;L1、L2分别为加速寿命测试温度T1、T2下测得的寿命；K 为 Boltzmann 常数，值为 10 - 5 (eV/K);以同类型产品做参照，其计算过程如下：在85T 条件下测试72小时出现第一次出现故障时间，计 T1 在45C 条件下测试72小时出现第二次出现故障时间，计 T23.根据公式lnL=A+Ea/kT 求出Ea(活化能)，A 为未知温度常数 (1) ln L1 = A + Ea/ kT1 (2) In L2 = A + Ea/ kT2公式⑵-⑴，解立方程式，得 Ea=(ln L2-ln L1)*k/(1/T2-1/T1)因此，可通过实验获得该活化能Ea 的值： 寿命抽样测试总测试时圖 ~~允许故障数战~4.由以上结果，并根据以下加速因子计算公式，可计算出常温25C 下(L3)的加速因子K3值及MTBF 平均寿命EaL3 阶而)Ea 11K3 = u = —ET = EXP[T (H -亍]EXP(=)5.此次45摄氏度无故障，预估各摄氏温度下的平均寿命为:。
关于平均无故障时间间隔_MTBF_保证试验的置信限
易知 E ƒ E 1∪E 2 是 Z 的取值空间。 当且仅当 Z 取值属于 E 1 时, 认为产品通过该项检验。
在样本空间 E 中引进关系; 如下:
定义 设 ( t′, i′) ∈E ,
( t,
i) ∈E ,
若
ti′′≥
t i
,
则称 ( t′, i′) ;
( t, i) , 可以验证, ;
是 E 中的全序
dP dP
Η Η0
(
F
Φ)
=
Η0 Η
N (Φ)
exp
-
1 Η
-
1 Η0
Φ。
26 北 京 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 第 35 卷
由此知 (Φ, N (Φ) ) 是观测值 (N ( t) , 0≤t≤Φ) 的充分统计量, 且 Η的最大似然估计 ^Η 是:
剩下的问题是计算G (u, Η) 和H (u, Η) , 再根据 (211)、(212) 寻找 ΗL (^Η ) 和 ΗU (^Η )。在本文
1 统计模型
设某批产品的无故障时间 (又称为寿命)X 服从指数分布, 即
P (X ≤ x ) =
1 - exp (- x Η) , 0,
x > 0; x ≤ 0。
(111)
其中 Η代表M TB F , 是未知正数。 所谓M TB F 保证试验是这样定义的有替换试验: 在一批产品中随机抽取样品进行试验。
则。 例如, 可修改为: 当且仅当试验停止时的累计故障数不超过 1 而且有一无故障间隔不小于
r 时判为“通过检验”。在新规则下不会出现倒挂现象。但本文只讨论现有的国际著名的保证试
验下的数据分析, 只是根据试验的原始数据找出M TB F 的置信下限, 而所得的置信下限是最
UPS平均无故障时间MTBF计算
UPS平均无故障时间MTBF计算UPS平均无故障时间MTBF计算实现UPS系统的主要目的是改进可靠性，使其达到最佳技术性能，最终目标是完全消除发生故障或间断的可能。
50年代，第一台静态UPS系统出现时，它们由一个整流器，电池及逆变器构成。
逆变器用于稳定输出电源，并在发生整流器故障的情况下，向负载短时间供电（靠电池单独维持）。
这种简单的UPS电路结构的可靠性，主要取决于逆变器的可靠性。
逆变器的故障将直接导致负载失效。
而且，失效时间（不提供负载电流）一直要延续到逆变器修复为止。
在60年代早期，引入了静态旁路切换开关，从而当发生逆变器故障或过载时，能够无间断地将负载切换至备用电网供电电源。
尽管备用电网供电电源远不如UPS那么可靠，但发生逆变器故障时，它可作为储备电源，在逆变器修理期间继续向负载供电。
这一新的结构，切实提高了总体可靠性，使可靠性不再主要取决于逆变器的可靠性。
带静态开关的新型UPS的可靠性，取决于备用电网供电电源的品质（MTBFMAINS）、UPS的修复时间（MTTRUPS）、并取决于静态开关的可靠性。
此外，本文（第4页）还阐述了，MTBFMAINS和` MTTRUPS对于UPS整体可靠性的影响。
近年来，依赖于计算机控制实时信息系统的日常活动呈指数上，对于高可靠UPS配置的需求已成千真万确的事实。
特别重要的关键用电设备，不能仅靠单个带静态旁路开关的UPS这样的电源配置；具有（n+1）个并联冗余备用UPS的供电配置，正在成为当今的标准要求。
本文阐述各种不同UPS配置的可靠性。
整流器/升压电路，电池，逆变器，静态旁路及其它部件的可靠性指标，源于资料MIL-HDBK-217 F (Not.2 1995) 中列举的可靠性数据。
以下计算，在NEWAVE CONCEPTPOWER（概念电源）UPS-系列产品得以实施，并得到现场统计的证实。
可惜，因NEWAVE公司的规定，不能公布这些统计资料。
1.无静态旁路切换开关（SBS）的UPS单机无静态旁路切换开关的UPS单机的可靠性，基本上取决于整流器，电池及逆变器的可靠性（见图1中的电气原理框图）例：逆变器发生故障时，负载装置即失效。
估算平均无故障时间的方法讲课稿
如果可以得到Ec（Ʈ）和MTTF的两组测 试数据，则可以计算出K和ET。
如果仅可以得到Ec（Ʈ）和MTTF的一组 测试数据，则可以将K取为典型值200， 计算出ET。
公式的作用
1、估算平均无故障时间的公式，可以评价软 件测试的进展情况。
2、也可以根据软件平均无故障时间的要求， 估计需要改正多少个错误之后，测试工作才 能结束。
4.2 分别测试法
两个测试员彼此独立的测试同一个程序，测 试一段时间后测试员甲发现错误数为B1，测 试员乙发现错误数为B2，两个测试员发现的 相同错误数为bc
估计测试前程序中的错误总数为：
例题2
某公司对已开发的软件产品采用错误植入模型 来进行测试和评估。评测部对待测软件人为植 入了17个故障；在开始测试的一小段时间内， 发现了300个固有故障；发现了植入的故障3个， 被测程序的机器指令条数为3*105。
K = 100/3
ET =45
(2) Ec = 45 - 3 =42 还需改正42-25 = 17个错误。
练习
对一个长度为100,000条指令的程序进行 测试，记录下来的数据如下：
测试开始, 发现错误个数为0; 经过160小时的测试, 累计改正100个错误,
此时, MTTF = 0.4小时； 又经过160小时的测试, 累计改正300个错误
(1) 请估算出被测程序的固有故障的个数N的值。 (2) 若通过一段时间后，发现的错误个数为
1600时，请估算此程序的平均无故障时间。 (3) 若要求把此平均无故障时间再提高2倍，应
至少再排除多少个错误？
(1) ET = 17/3*300 =1700 (2) MTTF = 3*105 / 200 * (1700 -1600) =15 h
平均无故障工作时间试验评估方法
平均无故障工作时间试验评估方法1. 平均无故障工作时间（MTBF）是评估系统可靠性的重要指标之一，用于衡量系统在无故障工作期间的平均持续时间。
2. MTBF试验评估方法主要包括故障数据收集、计算MTBF和分析评估。
3. 在故障数据收集阶段，需要收集系统在一定时间内的故障数据，包括故障发生的时间、故障类型、故障描述等。
4. 故障数据可以通过系统日志、故障报告、用户反馈等多个渠道进行收集。
5. 收集到的故障数据需要进行分类和整理，以便后续分析和计算MTBF。
6. 计算MTBF的方法有多种，其中最常用的方法是故障间隔时间法，即将系统连续工作的时间间隔除以发生的故障次数。
7. MTBF的计算结果可以用小时、天、周、月等单位进行表示，根据实际情况选择最合适的单位。
8. 需要注意的是，在计算MTBF时，需要排除计划性维护、升级等导致的工作中断时间。
9. 分析评估阶段是根据计算得到的MTBF数据，对系统的可靠性进行评估和分析。
10. 可以使用统计方法，如均值、标准差等指标来量化和比较不同系统的可靠性。
11. 除了MTBF，还有其他衡量系统可靠性的指标，如故障率、失效率等，可以综合使用。
12. 评估过程中需要考虑系统的环境条件、工作负载、维护措施等因素对系统可靠性的影响。
13. 可以通过对比不同系统的MTBF数据来选择最可靠的系统，或者通过改进系统设计和维护策略来提高系统的可靠性。
14. MTBF评估方法还可以应用于产品可靠性评估，以提供有关产品的可靠性信息。
15. 在进行MTBF评估时，也可以考虑故障排除的问题，即分析故障发生的原因和解决方法，以提高系统的故障处理能力。
16. MTBF评估结果可以用于制定系统的维护计划和预测系统的寿命，以提前进行维修和替换。
17. 在评估MTBF时，还可以考虑故障对系统性能、安全性和可用性的影响，以综合评估系统的健壮性。
18. 针对MTBF评估方法的不同需求和应用场景，可以选择适合的评估模型和工具进行辅助分析。
电 平均无故障时间 4000h 标准
电平均无故障时间 4000h 标准1. 电平均无故障时间 4000h 标准的概念在工程、制造和生产领域，电平均无故障时间 4000h 标准是一个重要的质量指标。
它是指在设备或产品使用的特定时间段内，平均无故障运行的小时数达到4000小时。
这个标准是衡量设备可靠性和稳定性的重要指标，对于保障设备正常运行、减少生产中断、提高生产效率有着至关重要的作用。
2. 电平均无故障时间 4000h 标准的重要性电平均无故障时间 4000h 标准的确定，对于企业和生产来说具有重要的意义。
它是产品质量和可靠性的重要保障。
通过达到或者超过4000小时的运行无故障时间，可以体现产品质量的稳定性和可靠性。
它也是生产效率和成本控制的重要指标。
设备长时间的无故障运行可以减少维修保养成本和生产中断带来的损失，提高生产效率和企业竞争力。
3. 实现电平均无故障时间 4000h 标准的关键因素要实现电平均无故障时间 4000h 标准，并不是一件容易的事情。
产品设计阶段就需要考虑到材料的质量和工艺的稳定性，以确保产品达到高标准的可靠性。
生产制造过程中需要严格的质量控制和工艺管理，从源头上杜绝缺陷产品的产生。
设备的日常维护保养和定期检查也是保证设备长时间无故障运行的重要环节。
4. 个人观点和理解电平均无故障时间 4000h 标准在现代生产中具有至关重要的地位。
作为一名工程师，在产品设计和制造过程中就需要充分重视可靠性和稳定性这一指标。
只有在产品设计、制造和运行阶段都能充分保障这一指标的达标，才能真正为企业和生产带来可靠性和稳定性的保障。
总结与回顾通过对电平均无故障时间 4000h 标准的深入探讨，我们进一步认识到这一指标对于企业和生产的重要性。
在未来的工作中，我们需要不断提高产品设计和制造的水平，以确保产品达到这一标准，并为企业的可靠性和稳定性保驾护航。
通过对电平均无故障时间 4000h 标准的深入探讨，我们进一步认识到这一指标对于企业和生产的重要性。
IGBT失效率FIT和平均无故障时间MTBF的定义
A PPLICATIONN OTE Page 1 von 2eupec GmbH + Co KG Max-Planck-Straße 5D-59581 Warstein Tel. +49(0)2902 764-0Fax +49(0)2902 764-1256EMail info@An Infineon Technologies Company Definition of FIT and MTBFA failure rate λ=is defined by the number of failures r during a specific test time t of n components:The unit for failure rates is 1 fit (f ailures i n t ime) = 1*10-9h -1,meaning one failure in 109 operation hours of the device.A component specified with 100 fit is therefore expected to operate 107 hours.Example: Testing 4000 components for 5000 hours with 2 failures in this time leads to a failure rate ofThe failure rate or fit value is used to calculate the MTBF (m ean t ime b etween f ailures) of a complete equipment existing of i separate components with individual failure rates λi :MTBF = 1 / Σ λiExample: An equipment is built of 50 components with 250 fit each, which adds up to a MTBF of 1 / (50×250fit) = 80.000 h. The equipment is operated 18 hours a day and 300 days a year under the specified operating conditions. The expected lifetime is therefore: 80.000 h / (300*18 h) = 14.8 years.t n r⋅=λfit fit h h h10010101015000*4000219717==⋅==−−−−−λ or expressed in fit:FIT-R ATES FOR IGBT M ODULES Page 2 of 2Together with the fit value, the operating conditions must be given. For eupec IGBT modules these conditions are: operation at 50% nominal voltage, 50% nominal current and Tamb = 40°C.Tracing back shipped modules, estimated accumulated operation hours and field returns for the last years, we could calculate the following tendency in the failure rates:。
UPS电源单机的平均无故障工作时间
UPS电源单机的平均无故障工作时间(MTBF)在UPS电源供电系统中，我们常用平均无故障工作时间(MTBF)来评价UPS电源的可靠性。
它代表的物理含义是:从UPS电源投入运行起，直到因UPS电源供电系统中的某个关键器件"出故障",并最终导致在其输出端出现"停电"故障时为止的平均工作时间。
显而易见,UPS电源的MTBF值越大越好。
其大小不仅受控于UPS电源中的各种元件和部件的失效率(λ),还受控于UPS电源设计方案和制备工艺。
这就意味着：即使UPS电源厂家釆用的是相同的元器件。
然而，由于设计方案和制造工艺的不同、也会导致不同的UPS电源具有不同的失效率(λ)的情况发生。
平均无故障工作时间(MTBF)与失效率(λ)之间的关系为:MTBF=1/λ如图1所示，在最常用和最可靠的带"输出隔离变压器"的双变換、在线式UPS 电源中、有如下3条供电通道:逆变器供电通道：由输入交流电源、整流器(电池)、逆变器、输出隔离变压器、输出静态开关/断路器开关等所组成的UPS电源逆变器供电通道;交流旁路供电通道：由输入交流电源和旁路"静态开关"等所组成的UPS电源交流旁路供电通道维修旁路供电通道：由输入交流电源和手动维修旁路开关所组成的UPS电源维修旁路供电通道。
因此，对于1台UPS电源单机电源来说，它有两个平均无故障工作时间(MTBF)值:(a)UPS电源逆变器的MTBFI：它代表当UPS电源被置于"不帶交流旁路"工作状态下运行时，从UPS电源投入正常工作时起、到因故致使UPS电源的逆变器进入"自动关机"，并造成UPS电源输出"停电"时的平均无故障工作时间。
从某种意义上讲、对于不允许出现"网络瘫痪"故障的关键性网络来说(例如:政府的电子政务和军事网控系统、电信企业的收费系统、石化和IC生产线、银行的交易和营业系统、交通管理和售票系统等),是不允许它们所用的UPS电源进入"交流旁路(包括交流静态旁路和维修旁路)"工作状态的。
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可靠性基本概念
平均无故障时间
何谓“平均无故障时间(MTBF)” ？
“平均无故障时间(MTBF)”有什么用？
“平均无故障时间(MTBF)” 和“平均故障前时间(MTTF)”
“平均无故障时间(MTBF)”解读
平均无故障时间(MTBF)的应用
如何开始
如何计算
如何使用
基本流程、角色及职责
可靠性基本概念
可靠性Reliability
• 是指产品使用之后发生的故障，可靠性故障率是与时间相关的函数。
• 可靠性表达方式有许多，主要有：
• 一段时间后的累积故障率（Cumulative fail %）。
• 每10亿小时故障率“菲特” -FIT (Failures in Time)
• 平均无故障时间-MTBF (Mean Time between Failures)
• 可靠性是后质量部分的浴盆曲线即我们所认为的可靠性故障。
• 可靠性的目标根据不同的因素而变化，如产品类型，产品寿命，使用的条件等。
平均无故障时间（MTBF）-何谓“平均无故障时间” What is MTBF
MTBF (Mean Time Between Failure):
平均无故障时间，是衡量一个产品（尤其是电子产品）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和故障次数的比值为MTBF。
备注：
这个数据的取得通常必须要产品被使用过一定的数量以及一定的时间后，才能较为正确地被「统计」出来，所以一个新产品上市后的MTBF值也只能当
「参考数值」，跟产品的实际「寿命数值」不一定能相符。
不过目前有许多厂商用模拟的方式，来评估一个产品的平均故障时间。
他们利用更恶劣的环境来测试产品，增加产品的老化速度，以計算出产品的平均故障时间。
平均无故障时间有什么用？
最流行的可靠性指标
最小化投入的可靠性初步分析
了解设计的薄弱环节
（KAIZEN）设计
质保能力分析（Warranty Analysis）
“平均无故障时间(MTBF)” 和“平均故障前时间(MTTF)”
“平均无故障时间(MTBF)” 和“平均故障前时间(MTTF)”有何不同
•“平均无故障时间(MTBF)” 适用于那些可修复的，并在修复后立即投入使用的产品和系统。
• “平均故障前时间(MTTF)” 适用于那些不可修复产品。
平均无故障时间（MTBF）-MTBF解读(1 of 2)
简单来说，平均无故障时间(MTBF)就是菲特(FIT)的倒数.
例如：一个元器件的FIT为200，求算它的MTBF.
MTBF = 109 hrs/200 = 5 million hours
我们用一个计算过程来说明一个产品的平均无故障时间为40000小时的意义
并不是指产品的寿命是40000小时。
如果在市场中投放10个这样的产品，那么每个产品的平均无故障时间(MTBF)为40,000/10= 4,000 hrs
如果在市场中投放10000个这样的产品，那么每个产品的平均无故障时间(MTBF)为40,000/10,000 = 4 hrs
如果在市场中投放60000个这样的产品，那么每个产品的平均无故障时间(MTBF)为40,000/60,000 = 0.67 hrs or 40 minutes
根据统计学理论，每一个这样的产品到达40000小时的概率为
Probability = e-t/MTBF where t= MTBF = e-1 = 0.3677 or 36.8% of units surviving (or 63.2% of units fail)
上述过程是基于随机故障并符合Weibull的分布曲线的假设，Beta斜率为1。
平均无故障时间（MTBF）-MTBF解读(2 of 2)
以下的表述为错误:
对于一个产品，
其MTBF = 5 years (43,800 hrs)
产品的寿命为五年
质保期为五年
产品能使用五年并且没有一次故障
第一次故障并修复后，下一次的故障是五年之后
在五年内，100% 的产品会故障
产品能满足使用一年没有故障
以下的表述为正确:
对于一个产品，其MTBF = 5 years (43,800 hrs)
五年后，在已投放市场的产品中，有63%发生故障一次或多次平均年故障率为20%
FIT = 109/MTBF hrs = 109hrs/43,800 hrs = 22,831 FIT
案例1（MTBF)
1. 一百万小时的MTBF相当于多少菲特(FIT)？
2. 一百万小时的MTBF相当于多少平均年故障率(λ)？
解答：
1. FIT=109/106=1000FIT
2. λ=10-9*1000*8760*100%或1/(106/8760)=0.876%
案例2（MTBF)
一款可用于伺服器的WD Caviar RE2 7200 RPM硬碟，MTBF高达120万小时，保修5年。
估算该硬碟的平均年故障率(λ) ？若每年销售100000只硬碟，每返修一次约需费用￥100，那么保修费用估算总计约为多少？
解答：
MTBF=120万小时=137年。
（不能理解为该种硬碟每只均能工作137年不出故障！）• 平均年故障率λ=1/137年=0.7%
• 总保修费=5*（5*100000*0.7%）*100=￥1750000
......
如何使用---MTBF与设计改善
更换或改善元器件
改善产品工作环境
减少外加应力
改变电路设计
设计失效模式及后果分析(DFMEA)的重要补充
支持失效分析。