Что такое MTBF?
MTBF: Среднее время между сбоями
Полное английское название: Mean Time Between Failure
Цель испытания: измерение индекса надежности продукта (особенно электрических изделий)
Единица: обычно в часах, например: 5000000 часов

Как проверить MTBF?

Метод испытания MTBF
Метод прогнозирования MTBF
Метод прогнозирования MTBF заключается в вводе различных параметров влияющих факторов в программное обеспечение для симуляционного тестирования PCT, используя в качестве примера ноутбук (материнскую плату), и вводе условий испытания:Расчетный стандарт (Счетный стандарт)Метод расчета (Calculate Method), температура (Temperature), окружающая среда (Environment), качество компонента (Component Quality), и т.д.программное обеспечение выполняет моделирование моделирования на основе параметров продукта в базе данных запроса и рассчитывает значение MTBF, что является оценочной величиной.
Референтные стандарты метода прогнозирования надежности:
MIL-HDBK-217 "Руководство по прогнозированию надежности электронного оборудования"
Примечание: Центр анализа надежности Министерства обороны США и Римская лаборатория предложили и стали отраслевым стандартом
GJB/Z 299B "Руководство по прогнозированию надежности электронного оборудования"
Примечание: военный стандарт моей страны
Bellcore SR-332 "Процедура прогнозирования надежности электронного оборудования"
Примечание: Laboratories AT&TBell предложили и стали отраслевым стандартом для расчета значений MTBF для коммерческих электронных продуктов.

Экспериментальный метод MTBF
Существует три типа экспериментальных методов MTBF:
1. Испытание полного жизненного цикла: испытание полного жизненного цикла требует, чтобы все образцы в конечном итоге провалились во время испытания, и MTBF можно рассчитать с помощью простого арифметического среднего;
2- Цензурный последовательный тест: во время теста, the equipment under test is monitored continuously or at short intervals and the accumulated relevant test time and the number of relevant failures are compared with the criteria for determining whether to accept, отклонить или продолжить испытание. ;
3. испытание временной или фиксированной цензуры: во время испытания проверяемое оборудование контролируется непрерывно или с короткими интервалами,и соответствующее время испытания накапливается до того момента, пока не наступит или не превысит заранее определенное время соответствующего испытания (принятие) или если произойдет заранее определенное количество соответствующих неисправностей (отказ). получать).
Примечание: на практике все образцы, подлежащие испытанию, будут проваливаться в процессе испытания.десять лет или даже сотни лет, поэтому этот метод можно использовать только для продуктов с более коротким сроком службы.

Испытание MTBF

Стандартная ссылка для методов испытаний надежности:
GB/T 5080.7-1986 "Испытание надежности оборудования - Испытание достоверности предположения о постоянном уровне отказов"
GB/T 9813.1-2016 5.9 "Общие спецификации для компьютеров Часть 1: Испытание надежности настольных микрокомпьютеров"
GB/T 9813.2-2016 5.9 "Общие спецификации для компьютеров Часть 2: Испытание надежности портативных микрокомпьютеров"
GB/T 14081-2010 5.9 "Общие спецификации клавиатур для обработки информации - испытание надежности"
GB/T 18220-2012 5.17 "Общие спецификации по проверке надежности и срока службы портативного оборудования для обработки информации в области информационных технологий"

Метод ускорения MTBF
В процессе производства и изготовления предприятий необходимо понять надежность продукта до выхода из завода и оценить риск послепродажного продукта.В данном случае, наш традиционный метод расчета MTBF, очевидно, не осуществим, потому что к тому времени, когда фактическое испытание MTBF нашего продукта выходит, продукт почти прибыл.После удаления или обновленияВ настоящее время мы должны использовать другие методы для моделирования и расчета значения MTBF продукта, такие как: метод ускорения MTBF
Метод ускорения MTBF - это метод ускоренного испытания жизнедеятельности в лаборатории.значение MTBF продукта оценивается без ущерба для первоначальных конструктивных характеристик продукта.Факторы ускорения, влияющие на электронные продукты, в основном включают: температуру, влажность, сопротивление, напряжение и т.д.
Ускоренный метод испытания стандартной ссылки:
GB/T 34986-2017 "Ускоренный метод испытания продукции"

Случай метода ускорения MTBF
В качестве примера возьмем монитор компании, производящей медицинские приборы в Шанхае, мы введем процесс ускоренного тестирования жизни.
Шаг 1. Определить путь оценки на основе характеристик продукта
Одной функции, выберите проверку всей машины.
Шаг 2. Определить количество образцов
Три полных машины.
Шаг 3. Учитывая ожидаемый срок службы и уровень доверия
Ожидаемый срок службы составляет 10 лет, а уровень доверия составляет 99%.Планируется использовать среднее время между отказами для моделирования ожидаемого срока службы продукта., то есть MTBF=10 лет=87600 ч.
Шаг 4. Определить модели клинического использования
У определенного монитора есть три режима во время использования, а именно режим хранения, режим ожидания и режим работы.
Шаг 5. Определить профиль стресса для клинического использования
Учитывая, что для наблюдения за пациентами перед операцией используется монитор, клиническое напряжение в основном связано с температурой и влажностью.
Шаг 6. Определите стресс
Максимальная терпимость продукта к температуре и влажности:
Максимальная терпимость к температуре и влажности в режиме хранения: 60°C 93%RH
Максимальная терпимость к температуре и влажности в режиме ожидания: 55°C 85% RH
Рабочий режим Максимальная терпимость температуры и влажности: 45°C 85% RH
Чтобы избежать повреждения продукта при слишком высоких температурах и избежать введения большего количества переменных из-за изменений температуры,Планируется использовать постоянную температуру 45°C и 85% RH в качестве температуры и влажности испытания..
Шаг 7. Выберите модель отказа
Согласно клиническому профилю стресса, обратитесь к ускоренной модели стресса температуры и влажности, предложенной Д. С. Пек: модель Пек
Шаг 8. Определить значения коэффициентов в модели на основе данных литературы
Проверьте Telcordia SR-332 2016 версии стандарта предсказания надежности электронных продуктов.66.
Шаг 9. Расчет коэффициента ускорения

Модель ускорения:

Среди них n - 2.66, Ea = 1,0 eV
Вычислить коэффициент ускорения AF = 2,525 * 11,607 = 29.3
Шаг 10. Определить ускоренное время испытания
Уровень уверенности 99% Проверьте таблицу нормального распределения и получите Z=2.58
Совокупное время испытания Ttot=MTBF*Z/AF=87600*2,58/29,3=7714h;
При установке разрыва 10%, общее время испытания Ttot=8485h.
При условии, что образцы не имеют неисправностей и каждое устройство завершает весь тестовый цикл, каждому прототипу требуется время испытания T=8485/3=2828h=117,8 дней.
Шаг 11. Применение стресса
При фактическом использовании продукта он используется 7 дней в неделю, 5 часов в день, 3 часа в режиме ожидания, а остальное время - время хранения;
Для симуляции фактического использования изделия, рабочая нагрузка применяется к продукту в течение 24-часового цикла.Тогда ждите 3 часа., и наконец хранить в течение 16 часов.
Шаг 12. Заключение
Три прототипа подвергаются рабочему напряжению в соответствии с пунктом 5 при температуре 45°C и 85% RH. Если испытание продолжается в течение 117,8 дней без сбоев,нижний предел значения МТБФ продукта считается 10 лет (с маржой 10%)..

Испытание MTBF

Из вышеперечисленных методов можно сделать вывод, что хотя такие методы, как проверка временной цензуры и последовательное тестирование, очень полезны, время испытания слишком долгое,особенно если уровень надежности продукта особенно высок.
Для того, чтобы сократить время выпуска продукции на рынок, снизить стоимость продукции и удовлетворить потребности людей в экономичных и эффективных ускоренных методах испытаний,ускоренные методы тестирования решают проблемы более эффективноЭтот метод сокращает время испытания за счет увеличения уровня напряжения испытания продукта или увеличения частоты чередования напряжений,и обнаруживает и уменьшает способы отказа продукта, чтобы быстро оценить уровень надежности продукта и повысить его.