平均无故障时间的计算方法及公式

MTBF即平均无故障时间,英文是“Mean Time Between Failure”,具体是指产品从一次故障到下一次故障的平均时间,是衡量一个产品的可靠性指标(仅用于发生故障经修理或更换零件能继续工作的设备或系统),单位为“小时”。数控机床常用它作为可靠性的定量指标。

MTBF的数值如何计算呢?假设一台机床的MTBF为5000小时,是不是把这台机床连续运行5000小时检测出来的呢?当然不是,否则那么多机床,新产品又不断开发出来,而每台机床的工作条件又不一样,是没法检测完全的。

MTBF值的计算方法,目前最通用的权威性标准是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,专门用于军工产品)、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。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: 如果主机与数控系统的失效率之比为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。

实际应用中,我们不必懂得MTBF值如何计算,只要知道选择MTBF值高的产品,将给我们带来更高的竞争力。

当然,也不是MTBF值越高越好,可靠性越高机床成本也越高,根据实际需要选择适度可靠就行了。

拓展资料:

平均无故障时间就是指在规定的条件下和规定的时间,产品的寿命单位总数与故障总数之比;或者说,平均无故障工作时间是可修复产品在相邻两次故障之间工作时间的数学期望值,即在每两次相邻故障之间的工作时间的平均值,它相当于产品的工作时间与这段时间内产品故障数之比。

事实上,“平均无故障工作时间”就是平均寿命,只不过这个平均寿命与公认的平均寿命是有区别的,它不表示产品的消亡和报废的平均时间,而只表示产品能正常工作的平均时间。

参考资料:

平均无故障工作时间—百度百科

如何看出一个系统的平均无故障时间和平均故障修复时

用解码仪看就可以了

如何统计平均故障间隔时间

第1步:定义并估计抽样总体的大小确定年故障率(AFR)并最终确定产品的MTBF的过程中,第一步是确定要分析的特定产品抽样总体。

是基于特定产品型号还是整个产品系列进行计算?此抽样总体中产品的生产时间跨度应该多大(以天或月计)?生产日期何时开始何时结束?为抽样总体选择的产品应该在设计方面非常相似,并具有足够多的数量以保证所采集数据的统计有效性,这非常重要。

第2步:确定采集数据的样本时间范围过程的第二步是确定从抽样总体中采集故障数据的样本时间范围。通常在产品的用户给供应商报告故障时采集数据。

抽样总体中产品的最晚生产日期和样本期间开始日期之间的适合时间间隔,因产品、地理位置、分销过程和库存地点不同而有所差异。

例如,如果产品在工厂仓库中储存两个月,在分销渠道中历时两个月,那么最早只能在抽样总体中最晚产品生产日期的四个月后开始进行抽样。对于需要通过批发商、经销商和零售商这些环节的产品,四个月被视为是考虑上述可变因素的合理时间范围。

平均故障维修时间平均无故障时间的计算方法及公式

电脑的平均无故障运行时间是怎么测量的

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。

产品的MTBF浅谈

摘要

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。

前言

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?

1.可靠性的定义

在我们考虑可靠性预计之前,让我们来看看可靠性的定义。普遍被接受的可靠性的定义是产品在其指定应用环境条件下和在规定时间内正常工作的概率。这就涉及到两个判断问题:

1/ 怎样才算"正常工作"?

2/ 什么是"指定的应用条件"?

如果一台汽车的收音机具有合适的AM接受功能,但不能接收FM电台,是不是整台汽车不可靠?

如果某司机驾驶汽车通过积水的道路,在行进过程中汽车突然走不动,是不是说明汽车不可靠?

上述两个问题的回答当然是否定的。因此,可靠性工程师在计算MTBF之前应对各种不同类型的问题进行分类。

2.通过预计计算来得到MTBF

有几个个普遍被接受的标准可用来计算MTBF。大多数军品规划都用最新版本的MIL-STD-217 FN2和GJB 299B,而许多商用产品规划则用Bellcore方法来计算MTBF。MIL-STD-217 FN2是美国可靠性分析中心和罗姆试验室多年开展的工作总结为依据的,GJB 299B是中国国内自己的预计标准,而Bellcore版本则是贝尔电信研究公司即现在的Telcordia Technologies公司对该手册进行修改和简化而成的。

每个标准都包括用于典型电子产品中元器件的失效率模型,比如IC、二极管、晶体管、电容器、继电器、开关和连接器。失效率是以实际应用中获得的最适用的数据为依据的。这两种方法之间有几个不同点,其中最明显的一个不同点是失效率的表示法,MIL-STD-217和GJB 299B中都将失效率表示为失效次数/106h,而Bellcore失效率表示为失效次数/109h。

作为MTBF计算的实例,应假定一个具有4个元器件的产品。对这些元器件在给定温度下估计出的失效数/106h应从制造商那里获得。加入估计出的失效率,我们就得到整个产品的失效率。为了测定MTBF,我们用106除于产品的失效率,这样就能估计出两个失效数之间的平均小时数(见表 1)。

表 1 典型的产品MTBF计算

元器件 数量 失效率(失效次数/106h)

A 1 0.50

B 1 0.30

C 1 0.15

D 1 0.05

总失效率=1.00/106hMTBF估计=106/1.00=1,000,000h

尽管多数MTBF预计值是以单一产品为依据的,但表示结果的较理想的方法是以100或1000个产品为依据的。如果我们有个产品失效率/106h,那么,100个产品就有100个产品的失效率/106h。那么,在上例中,100件的MTBF被预计为10,000h。

在这点上,必须作一些假定,并与计算一起用文件来证明:

元器件具有一致的可靠性,尽管我们知道有差别

元器件数是正确的,尽管设计可能未完成

4个元器件的估计失效率是有效的失效率,尽管我们知道它们只是估计值

我们确定元器件失效的工作温度对于我们的应用来说是正确的

预计产品的MTBF有两个好处。首先,这样可满足客户的要求;其次,这种预计是在设计方案用于生产之前要花较长时间来做的工作,它甚至揭示产品的弱点,这样就可使制造商以最少的费用来对这些弱点进行改进。

随着科技进步和软件行业的迅速发展,当代的可靠性工程师可利用软件来简化可靠性计算。计算机使人们能选择诸如工作电压和工作温度之类的应力等级来模拟产品将要经受的实际工作条件。

3.通过失效报告来评估失效率

产品已经交付使用几个月之后,真实情况初见端倪。失效报告所显示的失效率可能高于或低于预计值。如果是这样,那是什么原因?是否意味着你的MTBF计算是一个无效的过程?答案是否定的。如果失效在几个小数点内匹配,这是否意味着不必分析现场失效报告?答案同样是否定的。失效分析的两种方法都是重要的,任何重大差别都是有其原因的。

让我们回到可靠性的定义和2个判断条件上来:

怎样就是被定义为失效的非正常工作?

产品被设计用于临界范围内吗?工作环境条件是怎样的?产品交付之后经受过静电放电吗?

产品是否曾跌落或搬运不当而造成失效?

造成可靠性预计变量的另一个因素是元器件失效率的难于避免的差异,这些元器件看起来相同和来自同一厂家。请记住,那些失效率是以平均值而非绝对值为根据的。

4.MTBF对产品的含义

XXXX电脑的MTBF值高达6万小时,这无疑成为业界品质标准的一面旗帜,但它能为用户带来怎样的价值呢?

据了解,国家标准GB9813-2000中对电脑的MTBF要求为4000小时。如果采用国标标准,电脑每天24小时不停使用,平均167天(近半年)电脑即会发生一次重大故障,就要进行一次维修;如果是MTBF值为10000小时,就相当于1年多维修一次;6万小时就相当于不停使用近7年才维修一次。

以假定的适当计算和修正来获取产品的MTBF预计是一种很好的工程方法。它可在设计完成和强调问题方面之前就评价你的产品。这对于你的潜在客户是非常有价值的,有助于在合同签订之前评价供货商和设计,有助于现场产品保障的后勤计划的制订。

当现场失效报告出来和看起来MTBF估计值有错时,这是检查判断条件大好的时机。失效定义是否真的有效?不需要责备估计值。当可靠性成为争论焦点时,应采用一切有效的工具来解决。

平均故障间隔时间

定义:不修复产品可靠性的一种基本参数,其度量方法为:在规定的条件下和规定的时间内,产品的寿命单位总数与故障总次数之比。

统计平均故障间隔时间的步骤:

1,确定要分析的特定产品抽样总体。

2,确定从抽样总体中采集故障数据的样本时间范围。

3,接收、诊断和修理产品样本期间结束时间和AFR计算时间之间必须有足够的时间间隔,以允许一定的时间来接收、诊断和修理报告为有故障的产品。

4,计算年故障率计算年故障率是用来说明某个特定产品在一个日历年度内的预期故障数。

5,将AFR转换为MTBF将AFR转换为MTBF(以小时计)。

平均无故障时间的计算方法及公式、平均故障维修时间,就介绍到这里啦!感谢大家的阅读!希望能够对大家有所帮助!