MTBF可靠性报告 MTBF检测机构 MTBF投标报告

mttf（见下文）包含了区域i和ii，而mtbf只包含了区域（ii）。

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、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()；

1/λ总=（1/λ1）+（1/λ2）+（1/（λ1+λ2））或mtbf总=（λ21 + λ1λ2 +λ22）/（λ21λ2 +λ1λ22）

3、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

式中：ti——第i次修复时间；n——修复次数。

4、简单计算（通过温度系数）

mtbf = total testtime*acceleration factor/coefficient (refer to thetable)

total test time = (samplesize)*(test days)*(power on hour/day)

acceleration factor = e (ea/kb)(1/tn-1/ta)

ta = burn – in room testtemperature

tn = normaltemperature

计算案例

1、产品可靠度指标-指数分布应用范例

例：mtbf=70000小时的产品在使用4年后，其失效的机率？（假设产品平均每天使用10小时）

解：f(t)=1-r(t) = 1- e-λt=1-e-t/mtbf

t=10小时 * 365天 *4年=14600小時

mtbf= 1/λ=70000

四年失效機率:

f(14600)=1-e-14600/70000=1-e-0.21=0.1882=18.82%

四年可靠度:

r(14600)=1-0.19=0.8118=81%

例：mtbf=70000小时的产品在使用6个月后，其失效的机率？（假设产品平均每天使用10小时）

解：f(t)=1-r(t) = 1- e-λt=1-e-t/mtbf

t=10h* 30天*6个月=1800小時

mtbf= 1/λ=70000

6个月後失效率:

f(14600)=1-e-1800/70000=1-e-0.0257=0.0254=2.54%

6个月可靠度:

r(14600)=1-0.0254=0.9746=97.46%/

2、mtbf计算公式（通过温度系数）:

af：acceleratefactor，加速因子

t：total power ontime，总的开机运行时间

x2(α,2r+2)：卡方公式

c：confidentiallevel，信心度水平

α：生产者的冒险率，即：1-c

r：失效数，number offailures

加速因子af ：

加速因子即为产品在正常使用条件下的寿命和高测试应力条件下的寿命的比值。

如果温度是产品唯一的加速因素，一般采用arrheniusmodel（阿氏模型）。当产品寿命适用于阿氏模型，则其加速因子公式为：af=e{ea/kb*[1/tn-1/ta]}。

ea：活化能，单位ev

kb：boltzmannconstant波茲曼常数，(0.00008623ev/°k)

tn：正常操作条件温度(°k)

ta：加速寿命试验条件温度(°k)

活化能ea定义：

是分子与化学或物理作用中需具备的能量，单位为ev(electron-volts)。用以超越阻隔潜在故障与实际失效所需的能量。