Co to jest MTBF?
MTBF: Średni czas między awariami
Pełna angielska nazwa: Mean Time Between Failure
Celem badania jest pomiar wskaźnika niezawodności produktu (zwłaszcza produktów elektrycznych)
Jednostka: zazwyczaj w godzinach, np.: 5000000 godzin

Jak sprawdzić MTBF?

Metoda badania MTBF
Metoda przewidywania MTBF
Metoda przewidywania MTBF polega na wprowadzaniu różnych parametrów czynników wpływających na oprogramowanie do testowania symulacji PCT, biorąc za przykład laptop (płytę macierzystą), oraz wprowadzaniu warunków testowych:Standard obliczeniowy (Standard obliczeniowy), metoda obliczania (Calculate Method), temperatura (Temperature), środowisko (Environment), jakość części (Component Quality), itp.,oprogramowanie wykonuje modelowanie symulacyjne na podstawie parametrów produktu w bazie danych zapytania i oblicza wartość MTBF, co jest szacunkową wartością.
Standardy odniesienia metody przewidywania niezawodności:
MIL-HDBK-217 "Przewodnik przewidywania niezawodności urządzeń elektronicznych"
Uwaga: Centrum Analiz Niezawodności Departamentu Obrony USA i Laboratorium Rzymskie zaproponowały i stały się standardem przemysłowym
GJB/Z 299B "Przewodnik przewidywania niezawodności sprzętu elektronicznego"
Uwaga: standard wojskowy mojego kraju
Bellcore SR-332 "Procedura przewidywania niezawodności sprzętu elektronicznego"
Uwaga: Laboratoria AT&TBell zaproponowały i stały się standardem branżowym do obliczania wartości MTBF dla komercyjnych produktów elektronicznych.

Metody eksperymentalne MTBF
Istnieją trzy rodzaje metod eksperymentalnych MTBF:
1. Badanie całego okresu trwania: badanie całego okresu trwania wymaga, aby wszystkie próbki ostatecznie nie powiodły się podczas badania, a MTBF można obliczyć przy użyciu prostej średniej arytmetycznej;
2. Cenzurowany test sekwencyjny: podczas testu, 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, odrzucić lub kontynuować badanie. ;
3. Badanie czasowe lub cenzurowanie z ustaloną liczbą: podczas badania urządzenie poddawane badaniu jest monitorowane nieprzerwanie lub w krótkich odstępach czasu,i odpowiedni czas badania jest gromadzony do czasu lub przekracza wcześniej określonego odpowiedniego czasu badania (akceptacja) lub występuje z góry określona liczba odpowiednich awarii (odmowa). otrzymywać).
Uwaga: W praktyce wszystkie próbki, które mają zostać poddane badaniom, nie ulegną badaniu podczas procesu badania.dziesięć lat, a nawet setki lat., więc ta metoda może być stosowana tylko w przypadku produktów o krótszym okresie życia.

Badanie MTBF

Standardowy punkt odniesienia dla metod badań niezawodności:
GB/T 5080.7-1986 "Badanie niezawodności urządzenia - Badanie ważności założenia o stałej częstotliwości awarii"
GB/T 9813.1-2016 5.9 "Ogólne specyfikacje dla komputerów Część 1: Badanie niezawodności mikrokomputerów stacjonarnych"
GB/T 9813.2-2016 5.9 "Ogólne specyfikacje dla komputerów Część 2: Badanie niezawodności przenośnych mikrokomputerów"
GB/T 14081-2010 5.9 "Ogólne specyfikacje klawiatur przetwarzających informacje - badanie niezawodności"
GB/T 18220-2012 5.17 "Ogólne specyfikacje dotyczące badań niezawodności i trwałości urządzeń przenośnych do przetwarzania informacji w technologii informacyjnej"

Metoda przyspieszenia MTBF
W procesie produkcji i produkcji przedsiębiorstw konieczne jest zrozumienie niezawodności produktu przed opuszczeniem fabryki i ocena ryzyka produktu po sprzedaży.W tym przypadku, nasza tradycyjna metoda obliczania MTBF jest oczywiście niewykonalna, ponieważ w momencie, gdy rzeczywista wartość testu MTBF naszego produktu jest wydana, produkt jest prawie gotowy.Po usunięciu lub aktualizacjiW tym momencie musimy użyć innych metod do symulacji i obliczenia wartości produktu MTBF, takich jak: metoda przyspieszenia MTBF
MTBF jest metodą przyspieszonego testowania trwałości w laboratorium.wartość MTBF produktu jest oceniana bez niszczenia pierwotnych cech konstrukcyjnych produktu.Czynniki przyspieszenia, które wpływają na produkty elektroniczne, obejmują głównie: temperaturę, wilgotność, rezystancję, napięcie itp.
Standardowy punkt odniesienia badania metodą przyspieszoną:
GB/T 34986-2017 "Przyśpieszona metoda badania produktu"

W przypadku metody przyspieszenia MTBF
Przykładem jest monitor firmy produkującej urządzenia medyczne w Szanghaju. Wprowadzimy proces przyspieszonego testowania życia.
Krok 1. Określenie ścieżki oceny na podstawie cech produktu
Jedna funkcja, wybierz weryfikację całej maszyny.
Krok 2. Określ liczbę próbek
Trzy kompletne maszyny.
Krok 3. Zważywszy na oczekiwaną żywotność i poziom ufności
Oczekiwana żywotność produktu wynosi 10 lat, a poziom ufności wynosi 99%.Planowane jest wykorzystanie średniego czasu między awariami do symulacji oczekiwanej żywotności produktu., tzn. MTBF=10 lat=87600h
Krok 4. Określenie wzorców stosowania w klinice
Pewien monitor ma trzy tryby podczas użytkowania, a mianowicie tryb przechowywania, tryb czuwania i tryb pracy.
Krok 5. Określenie profilu stresu do zastosowań klinicznych
Biorąc pod uwagę, że monitor jest używany do monitorowania pacjentów przed zabiegiem chirurgicznym, obciążeniem klinicznym jest głównie temperatura i wilgotność.
Krok 6. Zidentyfikuj stres
Maksymalna tolerancja produktu na temperaturę i wilgotność wynosi:
Maksymalna tolerancja temperatury i wilgotności w trybie przechowywania: 60°C 93%RH
Maksymalna tolerancja temperatury i wilgotności w trybie czuwania: 55°C 85%RH
Tryb pracy Maksymalna tolerancja temperatury i wilgotności: 45°C 85%RH
W celu uniknięcia uszkodzenia produktu przy zbyt wysokich temperaturach i uniknięcia wprowadzenia większej liczby zmiennych z powodu zmian temperatury,planowane jest stosowanie stałej temperatury 45°C i 85% RH jako temperatury i wilgotności badawczej,.
Krok 7. Wybierz model awarii
Zgodnie z profilem stresu klinicznego, należy odnieść się do przyspieszonego modelu stresu temperatury i wilgotności zaproponowanego przez D.S. Pecka:
Krok 8. Określ wartości współczynników w modelu na podstawie danych z literatury
Sprawdź wersję Telcordia SR-332 2016 standardu przewidywania niezawodności produktów elektronicznych. Współczynnik określenia Ea wynosi 1,0 eV, a n wynosi 2.66.
Krok 9. Oblicz współczynnik przyspieszenia

Model przyspieszenia:

Wśród nich n jest 2.66, Ea wynosi 1,0 eV
Oblicz współczynnik przyspieszenia AF=2,525*11,607=29.3
Krok 10. Określ przyspieszony czas badania
Poziom ufności wynosi 99%.58
W przypadku, gdy wprowadzone są dodatkowe wymagania, należy zastosować następujące procedury:
Przy ustawieniu marginesu 10%, całkowity czas badania wynosi Ttot=8485h.
Przy założeniu, że próbki nie mają awarii i każde urządzenie ukończy cały cykl badań, każdy prototyp wymaga czasu badania T = 8485 / 3 = 2828h = 117,8 dni.
Krok 11. Wykorzystanie stresu
W przypadku rzeczywistego użycia produktu jest on używany 7 dni w tygodniu, 5 godzin dziennie, 3 godziny w stanie gotowości, a reszta czasu to czas przechowywania;
W celu symulacji rzeczywistego użytkowania produktu, nałożenie robocze jest stosowane na produkt w cyklu 24 godzin.Więc czekajcie 3 godziny., a wreszcie przechowywać przez 16 godzin.
Krok 12.Wniosek
Trzy prototypy poddawane są naprężeniu roboczemu w sposób określony w pkt 5 w warunkach 45°C i 85% RH. Jeżeli badanie trwa przez 117,8 dnia bez uszkodzenia,Uznaje się, że dolna granica wartości MTBF produktu wynosi 10 lat (z marginesem 10%)..

Badanie MTBF

Z powyższych metod można wywnioskować, że chociaż metody takie jak test czasowego cenzurowania i test sekwencyjny są bardzo przydatne, czas badania jest zbyt długi,zwłaszcza w przypadku szczególnie wysokiego poziomu niezawodności produktu.
W rzeczywistej produkcji, aby skrócić czas wprowadzania produktu na rynek, obniżyć koszty produktu i zaspokoić potrzeby ludzi w zakresie ekonomicznych i wydajnych metod przyspieszonych badań,przyspieszone metody testowania rozwiązują problemy skuteczniejMetoda ta skraca czas badania poprzez zwiększenie poziomu naprężenia badania produktu lub zwiększenie częstotliwości przemian naprężenia,i wykrywa i redukuje warunki awarii produktu, aby szybko ocenić poziom niezawodności produktu i go zwiększyć.