MTBF是当前各行业产品的重要可靠性指标,它标识了产品的平均无故障工作时间。本文讨论了MTBF对于产品的真正意义,并从可靠性工程角度出发分析了获得产品MTBF的方法和技术应用。
在电子工业界,几乎每个人都熟悉术语平均无故障工作时间(MTBF)。但是,这个术语经常被错误地解释和误用。特别是在产品被发运、失效报告被送到目的地和MTBF预计值没有被实际失效报告的造表确认时,确实如此。 今年初,XXXX PC顺利通过了国家MTBF标准测试,平均无故障工作时间达6万小时,从而再度刷新了由其自己创造的世界纪录。那么,这里电脑的MTBF为6万小时对消费者而言究竟意味着什么?
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。磁盘阵列产品一般MTBF不能低于50000小时。
就是说一台次磁盘阵列从购进到第一次维修的时间必须在≥50000小时以上才算该产品符合规定,
这点是很重要的MTBF好处:1.可满足客户要求2.是在设计方案用于生产之前要花较长时间来做的工作,揭示产品的弱点,就可使制造商以Zui少费用对这些弱点进行改进。
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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?当然不是,否则有那么多产品要用几十年都检测不完。MTBF值的计算方法,目前Zui通用的性标准是MIL-HDBK-217(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,专门用于产品)、GJB/Z299B(中国军用标准)和Bellcore(AT&T Bell 实验室提出并成为民用产品MTBF的行业标准)。
MTBF计算中主要考虑的是产品中每个元器件的失效率。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,所以在计算可靠性指标时,必须考虑这些因素。而这些因素几乎无法通过人工进行计算,但借助于软件如MTBFcal和其庞大的参数库,就能够轻松地得出MTBF值。
每天工作三班的工厂如果要求24小时连续运转、无故障率P(t)=99%以上,则机床的MTBF必须大于4500小时。MTBF5000小时对由不同数量的数控机床构成的生产线要求就更高、更复杂了,我们这里只讨论单台机床:
如果主机与数控系的失效率之比为10:1(数控系统的可靠性要比主机高一个数量级),数控系统的MTBF就要大于5万小时,而其中的数控装置、主轴及驱动部分等主要部分的MTBF就必须大于10万小时。
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