产品寿命可靠性测试方法MTBF计算公式
MTBF是什么和MTBF计算的方法(转载)
MTBF是什么和MTBF计算的方法(转载)MTBF是什么和MTBF计算的方法MTBF指标和计算方法1)一般常用单位计算在单位时间内(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。
整机可靠性指标用平均故障间隔时间表示:MTBF=(T1+T2+…Tn)/ rn式中:MTBF——整机的平均故障间隔时间,h;Ti——第i台被试整机的累计工作时间,h;rn——被试整机在试验期间内出现的故障总数。
2)通信上通过单个模块计算总值MTBF-平均无故障时间,是指两次故障之间所经历的时间,是一种统计平均值,MTBF值的确定,通常采用两种方式:1) 理论统计法:根据器件、组件及约束条件的实际情况,累计平均得到的。
2) 经验统计法:根据工厂或实验室破坏性记录,累计平均得到的数据。
1+0单机系统MTBF统计值根据1+0单机系统的组成框图,总的MTBF统计值由以下公式给出:1/MTBF总=1/MTBF发高频 +1/MTBF收高频 +1/MTBF调制+1/MTBF基带 +1/MTBF电源3)通信网络中串并联部件所导致的MTBF不同λ=1/MTBF (h)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%);1/λ总=(1/λ1)+(1/λ2)+(1/(λ1+λ2))或 MTBF总=(λ21 + λ1λ2 +λ22)/(λ21λ2 +λ1λ22)4)一般产品的MTBF计算平均失效(故障)前时间(MTTF)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。
MTBF指标和计算方法【范本模板】
MTBF指标和计算方法1)一般常用单位计算在单位时间内(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。
整机可靠性指标用平均故障间隔时间表示:MTBF=(T1+T2+…Tn)/ rn式中:MTBF——整机的平均故障间隔时间,h;Ti——第i台被试整机的累计工作时间,h;rn——被试整机在试验期间内出现的故障总数. 字串82)通信上通过单个模块计算总值MTBF-平均无故障时间,是指两次故障之间所经历的时间,是一种统计平均值,MTBF值的确定,通常采用两种方式:1)理论统计法:根据器件、组件及约束条件的实际情况,累计平均得到的.2)经验统计法:根据工厂或实验室破坏性记录,累计平均得到的数据。
1+0单机系统MTBF统计值根据1+0单机系统的组成框图,总的MTBF统计值由以下公式给出:1/MTBF总=1/MTBF发高频+1/MTBF收高频+1/MTBF调制+1/MTBF基带+1/MTBF 电源3)通信网络中串并联部件所导致的MTBF不同λ=1/MTBF (h)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%);1/λ总=(1/λ1)+(1/λ2)+(1/(λ1+λ2))或MTBF总=(λ21 + λ1λ2 +λ22)/(λ21λ2 +λ1λ22)字串44)一般产品的MTBF计算平均失效(故障)前时间(MTTF)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。
MTBF 指标和计算方法
MTBF 指标和计算方法1)一般常用单位计算在单位时间内(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。
整机可靠性指标用平均故障间隔时间表示:MTBF=(T1+T2+…Tn ) / rn式中:MTBF ——整机的平均故障间隔时间, h ;Ti ——第i 台被试整机的累计工作时间, h ;rn ——被试整机在试验期间内出现的故障总数。
2)通信上通过单个模块计算总值MTBF -平均无故障时间,是指两次故障之间所经历的时间,是一种统计平均值, MTBF 值的确定, 通常采用两种方式:1) 理论统计法:根据器件、组件及约束条件的实际情况,累计平均得到的。
2) 经验统计法:根据工厂或实验室破坏性记录,累计平均得到的数据。
1+0单机系统MTBF 统计值根据1+0单机系统的组成框图,总的MTBF 统计值由以下公式给出:1/MTBF总=1/MTBF发高频+1/MTBF收高频+1/MTBF调制+1/MTBF基带+1/MTBF电源3)通信网络中串并联部件所导致的MTBF 不同λ=1/MTBF (h)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%);1/λ总=(1/λ1) +(1/λ2) +(1/(λ1+λ2))或MTBF 总=(λ21 + λ1λ2 +λ22) /(λ21λ2 +λ1λ22)4)一般产品的MTBF 计算平均失效(故障)前时间(MTTF)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。
产品寿命可靠性测试方法MTBF计算公式
产品寿命可靠性测试方法MTBF计算公式产品寿命可靠性测试是指对产品的各个关键部件和系统进行测试,以
评估产品的可靠性和寿命。
而MTBF(Mean Time Between Failures)是
评估产品可靠性的一种常用指标,表示平均无故障时间,即平均时间间隔,在这个时间间隔内产品不会发生故障。
MTBF的计算公式如下:
MTBF=(总工作时间-总故障时间)/总故障次数
其中,总工作时间是指产品使用时的累计工作时间,总故障时间是指
产品在总工作时间内的累计故障时间,总故障次数是指在总工作时间内的
故障次数。
在计算MTBF时,需要根据实际情况收集数据,并进行以下步骤:
1.收集数据:首先需要确定测试的时间范围和测试的样本数量。
可以
选择通过实地测试、模拟测试或者使用历史数据进行测试。
2.计算总工作时间:将产品的工作时间进行累加,得出总工作时间。
3.计算总故障时间:将产品的故障时间进行累加,得出总故障时间。
4.计算总故障次数:将产品的故障次数进行累加,得出总故障次数。
5.计算MTBF:将总工作时间减去总故障时间,再除以总故障次数,
得出MTBF值。
MTBF的计算结果表示了产品故障间隔的平均时间,一个较高的MTBF
值意味着产品的可靠性较高,而较低的MTBF值则表示产品容易发生故障。
在实际测试中,还可以根据产品特性和需求选择合适的MTBF计算方法。
例如,可以通过对不同产品和不同地区的数据进行分析和比较,得出更准确的MTBF值。
总之,MTBF是一种评估产品可靠性的重要指标,通过选择合适的测试方法和计算公式,可以对产品的寿命和可靠性进行准确的评估。
MTBF计算方法和MTBF值
有数据了?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。
移动和固定灯具MTBF计算方法及测试方法一、MTBF的计算:A:移动灯具:将N个灯具在常温下工作时间为T,N*T/r大于等于我们所要求的移动灯具3.5年使用寿命,可靠度为90%的MTBF的值33.22年即291007.2小时,由公式R(t)=EXP(-λt)计算(在模拟使用的过程中如果故障数r大于1,时间将加倍;此3.5年是灯具一直工作的时间(及每天24小时工作);那么移动灯具将N个灯具在常温下工作时间为T,N*T/r大于等于我们所要求的固定灯具7年使用寿命,可靠度为90%的MTBF的值66.44年即582014.4小时,由公式R(t)=EXP(-λt)计算(在模拟使用的过程中如果故障数r大于1,时间将加倍;此7年是灯具一直工作的时间(及每天24小时工作);那么固定灯具如二、灯具MTBF测试:A:移动灯具:从上式的计算中可以看出,移动灯具如果每天工作12小时,在3.5的保用期内,维修率为10%时,MTBF为14.55万台时。
MTBF_计算方法
MTBF_计算方法MTBF(Mean Time Between Failures)是指故障之间的平均时间间隔。
在设备可靠性工程中,MTBF是一个重要的指标,用于评估设备的可靠性和性能。
MTBF的计算方法通常基于两种数据类型:设备的故障率数据和设备的运行时间数据。
故障率数据是指设备在一定时间内出现故障的频率。
设备故障率可以通过设备维修记录和故障报告来获得。
通常,故障率以每个单位的时间内故障次数的平均值来表示。
例如,一台设备在一年内出现了10次故障,则其故障率为10次/年。
设备的运行时间数据是指设备在一定时间内正常运行的时间。
运行时间可以通过设备的运行日志或操作记录来获得。
设备的运行时间也可以通过MTBF的倒数(即平均维修时间MTTR)和设备的可用性(Availability)来计算。
MTBF的计算公式为:MTBF=运行时间/故障次数MTBF的计算方法可以分为两种:基于故障率数据的MTBF计算和基于维修时间数据的MTBF计算。
1.基于故障率数据的MTBF计算方法(1)简化法:如果设备的故障率是恒定的,那么MTBF可以用以下公式表示:MTBF=1/故障率这种方法适用于故障率相对稳定的设备。
(2)累积法:如果设备的故障率不是恒定的,并且在不同时间段内故障率不同,那么MTBF可以通过将不同时间段内的故障率累积起来来计算。
MTBF=Σ(1/故障率)其中,Σ表示对所有时间段的故障率求和。
2.基于维修时间数据的MTBF计算方法(1)直接平均法:将设备的运行时间除以维修次数,即可得到MTBF。
MTBF=运行时间/维修次数(2)递归平均法:设备的运行时间和维修次数可能会随着时间的推移而发生变化。
递归平均法是通过迭代计算来得到更准确的MTBF。
MTBF(n)=[MTBF(n-1)*(n-1)+T(n)]/n其中,MTBF(n)表示前n次故障的MTBF,T(n)表示第n次故障的维修时间。
MTBF的计算方法可以根据不同的数据类型和设备特性进行选择。
MTBF指标和计算方法
MTBF指标和计算方法1〕一般常用单位计算在单位时间内〔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.整机可靠性指标用平均故障间隔时间表示:MTBF=〔T1+T2+…Tn〕/ rn式中:MTBF——整机的平均故障间隔时间,h;Ti——第i台被试整机的累计工作时间,h;rn——被试整机在试验期间内出现的故障总数. 字串82〕通信上通过单个模块计算总值MTBF-平均无故障时间,是指两次故障之间所经历的时间,是一种统计平均值,MTBF值的确定,通常采用两种方式:1> 理论统计法:根据器件、组件与约束条件的实际情况,累计平均得到的.2> 经验统计法:根据工厂或实验室破坏性记录,累计平均得到的数据.1+0单机系统MTBF统计值根据1+0单机系统的组成框图,总的MTBF统计值由以下公式给出:1/MTBF总=1/MTBF发高频+1/MTBF收高频+1/MTBF调制+1/MTBF基带+1/MTBF 电源3〕通信网络中串并联部件所导致的MTBF不同λ=1/MTBF <h>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%>;1/λ总=〔1/λ1〕+〔1/λ2〕+〔1/〔λ1+λ2〕〕或MTBF总=〔λ21 + λ1λ2 +λ22〕/〔λ21λ2 +λ1λ22〕字串44〕一般产品的MTBF计算平均失效〔故障〕前时间<MTTF>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.当产品的寿命服从指数分布时,MTTF=1/λ平均故障间隔时间〔MTBF〕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其中,T为产品总的工作时间.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.平均修复时间<MTTR>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 字串9式中:ti——第i次修复时间;n——修复次数.5〕简单计算〔通过温度系数〕MTBF = Total Test Time*Acceleration Factor/Coefficient <refer to the table>Total Test Time = <sample size>*<test days>*<power on hour/day>Acceleration Factor = e <E/K> <1/Tn-1/Ta>Ta = Burn – in Room Test TemperatureTn = Normal TemperatureCoefficientConfidenceLevel Numbers of Failure <n>0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Mn<90%> 2.30 3.89 5.32 6.68 7.99 9.27 10.53 11.77 12.99 14.20字串6Acceleration Factor = e <E/K> <1/Tn-1/Ta> 此加速模型即为阿列纽斯加速模型。
MTBF指标和计算方法
MTBF指标和计算方法1)一般常用单位计算在单位时间内(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。
整机可靠性指标用平均故障间隔时间表示:MTBF=(T1+T2+…Tn)/ rn式中:MTBF——整机的平均故障间隔时间,h;Ti——第i台被试整机的累计工作时间,h;rn——被试整机在试验期间内出现的故障总数。
字串82)通信上通过单个模块计算总值MTBF-平均无故障时间,是指两次故障之间所经历的时间,是一种统计平均值,MTBF值的确定,通常采用两种方式:1) 理论统计法:根据器件、组件及约束条件的实际情况,累计平均得到的。
2) 经验统计法:根据工厂或实验室破坏性记录,累计平均得到的数据。
1+0单机系统MTBF统计值根据1+0单机系统的组成框图,总的MTBF统计值由以下公式给出:1/MTBF总=1/MTBF发高频+1/MTBF收高频+1/MTBF调制+1/MTBF基带+1/MTBF 电源3)通信网络中串并联部件所导致的MTBF不同λ=1/MTBF (h)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%);1/λ总=(1/λ1)+(1/λ2)+(1/(λ1+λ2))或MTBF总=(λ21 + λ1λ2 +λ22)/(λ21λ2 +λ1λ22)字串44)一般产品的MTBF计算平均失效(故障)前时间(MTTF)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。
MTBF指标和计算方法
MTBF指标和计算方法1)一般常用单位计算在单位时间内(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。
实际上各种失效分布形态下,求出的“平均无故障时间“对应的失效产品数约为总数的50%~60%。
整机可靠性指标用平均故障间隔时间表示:MTBF=(T1+T2+…Tn)/ rn式中:MTBF——整机的平均故障间隔时间,h;Ti——第i台被试整机的累计工作时间,h;rn——被试整机在试验期间内出现的故障总数。
2)通信上通过单个模块计算总值MTBF-平均无故障时间,是指两次故障之间所经历的时间,是一种统计平均值,MTBF值的确定,通常采用两种方式:1) 理论统计法:根据器件、组件及约束条件的实际情况,累计平均得到的。
2) 经验统计法:根据工厂或实验室破坏性记录,累计平均得到的数据。
1+0单机系统MTBF统计值根据1+0单机系统的组成框图,总的MTBF统计值由以下公式给出:1/MTBF总=1/MTBF发高频+1/MTBF收高频+1/MTBF调制+1/MTBF基带+1/MTBF电源3)通信网络中串并联部件所导致的MTBF不同λ=1/MTBF (h)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%);1/λ总=(1/λ1)+(1/λ2)-(1/(λ1+λ2))若λ1=λ2=λ3=λn,则1/λ总=1/λ(1+1/2+1/3+…+1/n)或MTBF总=(λ21 + λ1λ2 +λ22)/(λ21λ2 +λ1λ22)若俩系统可靠度分别为R1, R2串联:R总=R1*R2并联:R总=1-(1-R1)*(1-R2)4)一般产品的MTBF计算平均失效(故障)前时间(MTTF)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。
MTBF
∑是求和符号4 ∑ 0.5i=0.5×1+0.5×2+0.5×3+0.5×4 =5 i=1 其中i=1是下标,4是上标,0.5i 是代数式。
然后分别代入i的值求和。
电子产品整机MTBF计算和试验时间的确定MTBF试验是采用高温(40-50摄氏度)连续开机,小批量,试验产品寿命的方法。
试验中湿度取40-85%,没有其它加速因子。
1. 理论计算MTBF的公式: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2/100 =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 。
2. MTBF试验时间的计算试验时间= MTBF目标值*R/样品台数*加速因素(式 11-1)式中: R可靠度,通常取±3西格玛=99.73%*;加速因数:AF = 2 [ (T1 – T2)/10 (式11-2) T1 试验用温度; T2环境温度,取25度;3. 为方便理解式(11-1)的计算中R,先介绍一下背景知识:西格玛的定义是根据俄国数学家P.L.Chebyshtv的理论形成的,它是描述偏差程度的数理统计术语。
根据P.L.Chebyshtv的计算:68%的合格率,是±1西格玛;95%的合格率,是±2西格玛;99.73%的合格率,是±3西格玛。
4.MTBF试验时间计算案例:如果需要产品MTBF=100000H,问:维修率、MTBF试验的台数和容许的失效数?MTBF=1/λ ,则此例中:100000=1/λλ=0.00001,即每台/每小时有10万分之1的机器出故障;每台/每年有0.00001*24*365=0.087台出故障;也就是λ=8.7% ;就是每百台每年有8.7台出现故障。
MTBF指标和计算方法
MTBF 指标和计算方法1)一般常用单位计算在单位时间内(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。
整机可靠性指标用平均故障间隔时间表示:MTBF= ( T1+T2+⋯ Tn ) / rn式中: MTBF ——整机的平均故障间隔时间,h;Ti——第 i 台被试整机的累计工作时间,h;rn——被试整机在试验期间内出现的故障总数。
字串82)通信上通过单个模块计算总值MTBF -平均无故障时间,是指两次故障之间所经历的时间,是一种统计平均值,MTBF 值的确定,通常采用两种方式:1)理论统计法:根据器件、组件及约束条件的实际情况,累计平均得到的。
2)经验统计法:根据工厂或实验室破坏性记录,累计平均得到的数据。
1+0 单机系统MTBF 统计值根据 1+0 单机系统的组成框图,总的MTBF 统计值由以下公式给出:1/MTBF总=1/MTBF发高频+1/MTBF 收高频+1/MTBF 调制+1/MTBF 基带+1/MTBF 电源3)通信网络中串并联部件所导致的MTBF 不同λ =1/MTBF (h)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 =λ 1+λ 2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%) ;1/ λ总 =( 1/ λ1)+( 1/ λ2)+(1/(λ 1+λ2))或MTBF 总 =(λ21 + λ1λ2 +)λ/22(λ21λ2 + λ1λ)22字串 44)一般产品的MTBF 计算平均失效(故障)前时间(MTTF)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 。
MTBF指标和计算方法
MTBF指标和计算方法MTBF(Mean Time Between Failures,平均无故障工作时间)是一种用于评估设备可靠性的重要指标。
它用于衡量设备在连续操作期间平均无故障的工作时间。
MTBF的计算方法主要取决于设备的使用方式,以下是几种常见的计算方法:1.简单MTBF计算方法:简单MTBF计算方法适用于没有复杂维修和恢复过程的设备。
它通过将设备的正常工作时间除以累计的故障次数来计算MTBF。
例如,如果设备在100小时内发生了2次故障,则MTBF为100小时/2次=50小时。
2.维修时间MTBF计算方法:维修时间MTBF计算方法考虑了设备的维修和恢复时间。
它通过将设备的正常工作时间除以故障间的平均维修时间来计算MTBF。
例如,设备的正常工作时间为100小时,维修的总时间为20小时,故障间的平均维修时间为10小时,则MTBF为(100小时-20小时)/1次=80小时。
3.多组件系统MTBF计算方法:对于由多个组件组成的系统,MTBF的计算方法稍微复杂。
它需要考虑每个组件的故障和维修时间,并结合系统的结构和连接关系来计算MTBF。
一种常见的方法是利用故障树分析(FTA)来确定每个组件的故障概率,并通过概率统计来计算系统的MTBF。
MTBF的计算公式可以总结如下:MTBF=(∑正常工作时间)/故障次数其中,正常工作时间可以是设备的连续运行时间,故障次数可以是设备出现故障的次数。
MTBF的计算方法可以帮助企业评估设备的可靠性,从而制定更有效的维护计划,减少设备停机时间,提高生产效率。
然而,需要注意的是,MTBF只是一个参考指标,并不能完全代表设备的可靠性。
它不能直接应用于所有类型的设备和系统,因为设备的性质和使用环境都会对MTBF的计算结果产生影响。
此外,MTBF的计算方法也要注意以下几点:1.在计算MTBF时,应该将设备的所有停机时间都纳入计算范围,包括计划维护和非计划停机。
2.MTBF的计算结果应该是一个有意义的数值,需要根据实际情况进行合理化处理,避免出现不合理或不现实的结果。
MTBF指标和计算方法
MTBF指标和计算方法1)一般常用单位计算在单位时间内(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。
整机可靠性指标用平均故障间隔时间表示:MTBF=(T1+T2+…Tn)/ rn式中:MTBF——整机的平均故障间隔时间,h;Ti——第i台被试整机的累计工作时间,h;rn——被试整机在试验期间内出现的故障总数。
字串82)通信上通过单个模块计算总值MTBF-平均无故障时间,是指两次故障之间所经历的时间,是一种统计平均值,MTBF值的确定,通常采用两种方式:1) 理论统计法:根据器件、组件及约束条件的实际情况,累计平均得到的。
2) 经验统计法:根据工厂或实验室破坏性记录,累计平均得到的数据。
1+0单机系统MTBF统计值根据1+0单机系统的组成框图,总的MTBF统计值由以下公式给出:1/MTBF总=1/MTBF发高频+1/MTBF收高频+1/MTBF调制+1/MTBF基带+1/MTBF 电源3)通信网络中串并联部件所导致的MTBF不同λ=1/MTBF (h)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%);1/λ总=(1/λ1)+(1/λ2)+(1/(λ1+λ2))或MTBF总=(λ21 + λ1λ2 +λ22)/(λ21λ2 +λ1λ22)字串44)一般产品的MTBF计算平均失效(故障)前时间(MTTF)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。
产品寿命可靠性试验MTBF计算规范
产品寿命可靠性试验MTBF计算规范一、目的:明确元器件及产品在进行可靠性寿命试验时选用标准的试验条件、测试方法二、范围:适用于公司内所有的元器件在进行样品承认、产品开发设计成熟度/产品成熟度(DMT/PMT)验证期间的可靠性测试及风险评估、常规性ORT例行试验三、职责:DQA部门为本文件之权责单位,责权主管负责本档之管制,协同开发、实验室进行试验,并确保供应商提交的元器件、开发设计产品满足本文件之条件并提供相关的报告。
四、内容:MTBF:平均无故障时间英文全称:Mean Time Between Failure定义: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MTBFMTBF测试原理1.加速寿命试验 (Accelerated Life Testing)1.1执行寿命试验的目的在于评估产品在既定环境下之使用寿命. 1.2 常規试验耗時较长,且需投入大量的金钱,而产品可靠性资讯又不能及时获得并加以改善.1.3 可在实验室时以加速寿命试验的方法,在可接受的试验时间里评估产品的使用寿命.1.4 是在物理与时间基础上,加速产品的劣化肇因,以较短的时间试验来推定产品在正常使用状态的寿命或失效率.但基本条件是不能破坏原有设计特性.1.5 一般情況下, 加速寿命试验考虑的三个要素是环境应力,试验样本数和试验时间.1.6 一般电子和工控业的零件可靠性模式及加速模式几乎都可以从美軍规范或相关标准查得,也可自行试验分析,获得其数学经验公式.1.7 如果溫度是产品唯一的加速因素,則可采用阿氏模型(Arrhenius Model),此模式最为常用.1.8 引进溫度以外的应力,如湿度,电压,机械应力等,則为爱玲模型(Eyring Model),此种模式适用的产品包括电灯,液晶显示元件,电容器等.1.9反乘冪法則(Inverse Power Law)适用于金属和非金属材料,如轴承和电子装备等.1.10 复合模式(Combination Model)适用于同時考虑溫度与电压做为环境应力的电子材料(如电容如下式为电解电容器寿命计算公式) 1.11 一般情況下,主动电子零件完全适用阿氏模型,而电子和工控类成品也可适用阿氏模型,原因是成品灯的失效模式是由大部分主动式电子零件所构成.因此,阿氏模型广泛应用于电子,工控产品行业2.加速因子2.1 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 constantEA: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)2.2 加速因子原理:加速因子即为产品在使用条件下的寿命(Luse)和高測试应力条件下(Laccelerated)的寿命的比值.如果产品寿命适用于阿氏模型,则其加速因子為:AF=e[Ea/K×(1/Ts-1/Tu)]Ts:室溫+常数273Tu:高溫+常数273K: :Boltzmann常数,等地8.623*10-5 eV/0K.3.加速因子中活化能Ea的计算3.1 一般电子产品在早夭期失效之Ea为0.2~0.6Ev,正常有用期失效之Ea趋近于1.0Ev;衰老期失效之Ea大于1.0Ev.3.2 根据 HP 可靠度工程部(CRE)的測试規范,Ea是机台所有零件Ea 的平均值.如果新机种的Ea无法计算,可以將Ea设为0.67Ev,做常数处理.3.3如按机台所有零件Ea的平均值来计算,则可按以下例证参考4.MTBF推算方法4.1. 由MTBF定义可知,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, 指数(Exponential)分布是可靠度统计分析中使用最普遍的机率分布.指数分布之MTBF数值为失效率λ的倒数,故一旦知道λ值,即可由可靠度函数估算产品的可靠度.MTBF= 总运行时间Total Operating(Hrs)/总失效次数Total FailuresMTBF的估計值符合卡方分配原理, 其語法為:CHIINV(probability,degrees_freedom)X2(probability,degrees_ freedom)故有以下公式:T= 总时间Total Hoursr=失效总数Number of failuresΦ=信用等级Confidence interval5.DMTBF計算DMTBF:平均无故障时间验证英文全称:Demonstration Mean time Between failures计算方法:以温度为加速寿命试验且采用阿氏加速寿命模式计算公式:(实际使用中,如需要可在分子上乘上24Hrs以方便计算时数)Duration =(MTBFspec* GEMfactor)/(DC*Sample size*Afpowr*AF) Duration:持续测试时间MTBFspec:平均无故障时间GEMfactor: General Exponential Model综合指数DC: Duty cycle占空比Sample size:样本数Afpower:加速系数AF:加速因子5.1. Duration:持续测试时间,即一个单位或几个单位的样品在进行寿命试验时总的需要測試的时间5.2. GEMfactor: General Exponential Model綜合指数,此指数一般取常数,其取值标准为按照Confidence Level信心水准进行取值,常用的值为80%信心水准取3.22;而90%信心水准時取2.3026.5.3. DC: Duty cycle占空比,即在试验进行开关运行过程中,运行时间占总时间的百分比.(如45min ON/15min OFF則其DC值即為:45min/(45min+15min)=0.754. Sample size:样本数,根据实际狀況确认的做寿命试验的样品数5. MTBFSpec:平均无故障时间,实验品規格书上描述的MTBF时间数6. AFpower:加速系数,即在实验品进行开关运行過程中,1小時時間ON和OFF时间之和的比值,如: 实验品选择25min ON/5min OFF則Afpower值为:AFpower=60min/(25+5)min=27. AF:加速因子,产品在使用条件下的寿命(Luse)和高測試应力条件下(Laccelerated)的寿命的比值。
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产品寿命可靠性测试方法
概念:
• 平均失效时间: MTBF (Mean Time between Failures),就是失效率的倒数,试验求得的 MTBF 设为θ,是相当于产品总运作时间除以总失效的次数。
• 平均失效时间的最低接收值(θ1) : Minimum Acceptable Mean Time Between Failures,
是根据能 够容忍错误接收产品的特定风险而决定出。
• 规定的平均失效时间(θ0): Specified Mean Time Between Failure, 是一种在规格书上所
订定 的MTBF 值此值是用平均失效时间的最低接收值θ1乘上判别比率(Discrimination Ratio) θ0/θ1而得。
它是用来限制生产者的冒险率(α)。
• 判别比率(θ0/θ1): Discrimination Ratio, 是规定的平均失效时间与平均失效时间的最低
接收 值之比,也即是在可靠性试验下,可视为合格之最坏的可靠性特性值的界限值与尽可能视为不合格之可靠性的特性值的界限值之比。
• 风险(Decision Risks):
(1) 消费者的风险(Consumer ’s Decision Risk: β): 消费者接收较差的MTBF(θ1)的机率
称之 为消费者的风险。
(2) 生产者的风险(Producer ’s Decision Risk: α): 拒绝接收产品的真实MTBF 为θ0之机
率称 之为生产者的风险 .中国可靠性网:http://www.kekaoxing.com。
1. 寿命可靠性验证试验(Demonstration Test)
该试验适用于DMT/PMT 验证时期的产品可靠性测试,建议采用一次抽样可靠性试验(Sequential Reliability Testing)。
一次抽样可靠性测试设计及评估方法:
• 首先确认产品Spec.规定的MTBF 值及信赖度水平(1- α)
• 依照下列公式与测试计划给予的时间要求确定测试样品的数量及测试时间
MTBF Calculation Formula
)
22,(22+×=
R T
MTBF αχ
T = Total Power On Time, R = Total Failure number; 9.011−=−=confidence α
Reference Table:
Confidence Level
Failure Q ’ty
90% 10%
)22,(2+R αχ )22,(2+R αχ
0 4.6 0.21 1 7.78 1.07 2 10.6 2.21 3 13.4 3.49 4 16 4.87
•
试验接收/拒收曲线:
11
89
10
764 5
3
2
1
R(失效数 1 2 3 6 0 T.R=T/MTBF (试验比率)
2. 寿命可靠性接收试验(Production Acceptance Tests)
只有当产品通过寿命可靠性验证试验后,才能做接收测试。
(1) 逐次抽样可靠性测试设计及评估方法:
• 首先确认产品Spec.规定的MTBF 值,及判别比率θ0/θ1 (Discrimination Ratio),生
产者 风险率 α,消费者风险率β。
• 按照下述公式确定接收线和拒收线:
011011
11)1ln()(11ln θθαβθθθθ−−−−
=
r t 接收线
01101111)1ln()(11ln θθαβθθθθ−−+−
=
r t 拒收线
• 试验接收/拒收曲线:
故障
测试时间
•
确定接收批的容量(如:一周产量或一月产量等),测试样本的数量并确定单个样品的操作时间,依据上述标准判定该批产品是否可以接收。
(2) 固定操作时间的可靠性测试设计及评估方法:
• 首先确认产品Spec.规定的MTBF 值,及生产者 风险率 α。
• 根据下述公式设定预定操作时间:
T = k • θ0
其中: T 是预定操作的时间。
k 是常数,见下表。
θ0是Spec.规定的MTBF 值。
r F Yes 2r F No 2r F Yes 3r F No 3r F Yes 4r F No 4r F Yes 5r F No 5r F Yes 6r F No
6r F
Yes 7r F
No 7r F
α
1 0.026 0.053 0.026 0.053 0.017 0.035 0.017 0.035 0.0130.0260.0130.0260.0100.0210.0100.0210.0090.0180.0090.0180.007 0.015 0.007 0.015 0.05 0.10
2 0.089 0.13
3 0.104
0.155 0.059 0.089 0.065 0.098 0.0440.0660.0480.0710.0360.0530.0380.0560.0300.0440.0310.0460.025 0.038 0.026 0.039 0.05 0.10 3 0.136 0.184 0.168
0.226 0.091 0.122 0.103 0.139 0.0680.0920.0750.1010.0550.0730.0580.0790.0450.0610.0480.0650.039 0.052 0.041 0.055 0.05 0.10 4 0.171 0.218 0.217
0.277
0.114 0.145
0.132 0.168
0.0850.109
0.0950.121
0.0680.087
0.0740.095
0.0570.073
0.0610.078
0.049 0.062
0.052 0.066
0.05 0.10
* Yes 表示要更换故障的部分;No 表示不要更换故障的部分。
• 确定接收批的容量(如:一周产量或两周的产量等),根据上述预定操作时间的公式确
定单个样品操作时间和测试样本的数量,依据上述标准判定该批产品是否可以接收(即当预定操作时间T 已到,而设定的故障个数没有出现则判定该批接收,如果预定操作时间T 未到,而设定的故障个数已出现则判定该批拒收)。
• 可以按出现一个故障的情形确定预定操作的时间 中国可靠性网:http://www.kekaoxing.com。