Τι είναι το MTBF;
ΜΤΒΦ: Μέσος χρόνος μεταξύ αποτυχιών
Όλο το όνομα στα αγγλικά: Mean Time Between Failure
Σκοπός της δοκιμής: μέτρηση του δείκτη αξιοπιστίας ενός προϊόντος (ιδίως ηλεκτρικών προϊόντων)
Μονάδα: συνήθως σε ώρες, π.χ.: 5000000 ώρες

Πώς ελέγχεται η MTBF;

Μέθοδος δοκιμής MTBF
Μέθοδος πρόβλεψης MTBF
Η μέθοδος πρόβλεψης MTBF συνίσταται στην εισαγωγή διαφόρων παραμέτρων των παραγόντων επιρροής στο λογισμικό προσομοίωσης PCT, λαμβάνοντας ως παράδειγμα ένα φορητό υπολογιστή (μητρική πλακέτα) και την εισαγωγή των συνθηκών δοκιμής:Υπολογιστικό πρότυπο (Calculate standard), μέθοδος υπολογισμού (μέθοδος υπολογισμού), θερμοκρασία (θερμοκρασία), περιβάλλον (περιβάλλον), ποιότητα συστατικού (ποιότητα συστατικού), κλπ.,το λογισμικό εκτελεί μοντελοποίηση προσομοίωσης με βάση τις παραμέτρους του προϊόντος στη βάση δεδομένων ερωτήσεων και υπολογίζει την τιμή MTBF, η οποία είναι μια εκτιμώμενη τιμή.
Πρότυπα αναφοράς μεθόδου πρόβλεψης αξιοπιστίας:
MIL-HDBK-217 "Εγχειρίδιο πρόβλεψης αξιοπιστίας ηλεκτρονικού εξοπλισμού"
Σημείωση: Το κέντρο ανάλυσης αξιοπιστίας του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ και το εργαστήριο της Ρώμης πρότειναν και έγιναν ένα βιομηχανικό πρότυπο
GJB/Z 299B "Εγχειρίδιο πρόβλεψης αξιοπιστίας ηλεκτρονικού εξοπλισμού"
Σημείωση: στρατιωτική σημαία της χώρας μου
Bellcore SR-332 "Διαδικασία πρόβλεψης αξιοπιστίας ηλεκτρονικού εξοπλισμού"
Σημείωση: Η AT&TBell Laboratories πρότεινε και έγινε το βιομηχανικό πρότυπο για τον υπολογισμό των τιμών MTBF για εμπορικά ηλεκτρονικά προϊόντα.

Πειραματική μέθοδος MTBF
Υπάρχουν τρεις τύποι πειραματικών μεθόδων MTBF:
1. Δοκιμή πλήρους διάρκειας ζωής: Η δοκιμή πλήρους διάρκειας ζωής απαιτεί ότι όλα τα δείγματα θα αποτύχουν τελικά κατά τη διάρκεια της δοκιμής και η MTBF μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας έναν απλό αριθμητικό μέσο όρο.
2- Κεντροποιημένη ακολουθητική δοκιμή: Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, 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, απορρίπτει ή συνεχίζει τη δοκιμή. ;
3. Δοκιμή συγχρονισμού ή λογοκρισίας με σταθερό αριθμό: Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, ο ελεγχόμενος εξοπλισμός παρακολουθείται συνεχώς ή σε σύντομα διαστήματα,και ο σχετικός χρόνος δοκιμής συσσωρεύεται έως ότου υπερβεί τον προκαθορισμένο σχετικό χρόνο δοκιμής (αποδοχή) ή έως ότου εμφανιστεί ένας προκαθορισμένος αριθμός σχετικών βλαβών (απόρριψη). λαμβάνουν).
Σημείωση: Στην πράξη, όλα τα δείγματα που πρέπει να δοκιμαστούν θα αποτύχουν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας δοκιμής.δέκα χρόνια ή και εκατοντάδες χρόνια., η μέθοδος αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για προϊόντα με μικρότερη διάρκεια ζωής.

Δοκιμή MTBF

Τυπική αναφορά για τις μεθόδους δοκιμής αξιοπιστίας:
GB/T 5080.7-1986 "Δοκιμή αξιοπιστίας εξοπλισμού - Δοκιμή εγκυρότητας της υποθέσεως σταθερού ποσοστού αποτυχίας"
GB/T 9813.1-2016 5.9 "Γενικές προδιαγραφές για υπολογιστές Μέρος 1: Δοκιμή αξιοπιστίας των μικροϋπολογιστών επιφάνειας εργασίας"
GB/T 9813.2-2016 5.9 "Γενικές προδιαγραφές για υπολογιστές Μέρος 2: Δοκιμή αξιοπιστίας φορητών μικροεπιστημονικών υπολογιστών"
GB/T 14081-2010 5.9 "Γενικές προδιαγραφές για πληκτρολόγια επεξεργασίας πληροφοριών - Δοκιμή αξιοπιστίας"
GB/T 18220-2012 5.17 "Γενικές προδιαγραφές για τις δοκιμές αξιοπιστίας και διάρκειας ζωής των φορητών εξοπλισμού επεξεργασίας πληροφοριών της τεχνολογίας πληροφοριών"

Μέθοδος επιτάχυνσης MTBF
Κατά τη διαδικασία παραγωγής και κατασκευής των επιχειρήσεων, είναι απαραίτητο να κατανοηθεί η αξιοπιστία του προϊόντος πριν από την έξοδο από το εργοστάσιο και να αξιολογηθεί ο κίνδυνος μετά την πώληση του προϊόντος.Σε αυτή την περίπτωση, η παραδοσιακή μέθοδος υπολογισμού MTBF δεν είναι προφανώς εφικτή, διότι μέχρι να βγει η πραγματική τιμή δοκιμής MTBF του προϊόντος μας, το προϊόν έχει σχεδόν φτάσει.Μετά την κατάργηση ή την επικαιροποίηση, οι τιμές δοκιμής που λαμβάνονται δεν έχουν πλέον νόημα.
Η μέθοδος επιτάχυνσης MTBF είναι μια μέθοδος επιταχυνόμενης δοκιμής ζωής στο εργαστήριο.η τιμή MTBF του προϊόντος αξιολογείται χωρίς να καταστρέφονται τα αρχικά χαρακτηριστικά του προϊόντος.Οι παράγοντες επιτάχυνσης που επηρεάζουν τα ηλεκτρονικά προϊόντα περιλαμβάνουν κυρίως: θερμοκρασία, υγρασία, αντίσταση, τάση κλπ.
Τεχνική δοκιμή με επιταχυνόμενη μέθοδο:
GB/T 34986-2017 "Μέθοδος επιταχυνόμενης δοκιμής προϊόντων"

Υπόθεση μεθόδου επιτάχυνσης MTBF
Παίρνοντας ένα μόνιτορ από μια εταιρεία ιατρικών συσκευών στη Σαγκάη ως παράδειγμα, θα εισαγάγουμε τη διαδικασία της επιταχυνόμενης δοκιμής ζωής.
Βήμα 1. Καθορισμός της πορείας αξιολόγησης με βάση τα χαρακτηριστικά του προϊόντος
Μία λειτουργία, επιλέξτε την επαλήθευση ολόκληρης της μηχανής.
Βήμα 2. Καθορισμός του αριθμού των δειγμάτων
Τρεις πλήρεις μηχανές.
Βήμα 3. Με δεδομένη την αναμενόμενη διάρκεια ζωής και το επίπεδο εμπιστοσύνης
Η αναμενόμενη διάρκεια ζωής είναι 10 έτη και το επίπεδο εμπιστοσύνης είναι 99%.Προγραμματίζεται να χρησιμοποιηθεί ο μέσος χρόνος μεταξύ αποτυχιών για να προσομοιωθεί η αναμενόμενη διάρκεια ζωής του προϊόντος., δηλαδή, MTBF=10 χρόνια=87600h
Βήμα 4. Καθορίστε τα πρότυπα κλινικής χρήσης
Μια συγκεκριμένη οθόνη έχει τρεις λειτουργίες κατά τη χρήση, δηλαδή λειτουργία αποθήκευσης, λειτουργία αναμονής και λειτουργία εργασίας.
Βήμα 5. Καθορισμός του προφίλ άγχους για κλινική χρήση
Δεδομένου ότι χρησιμοποιείται οθόνη παρακολούθησης για την παρακολούθηση των ασθενών πριν από τη χειρουργική επέμβαση, η κλινική πίεση είναι κυρίως η θερμοκρασία και η υγρασία.
Βήμα 6. Προσδιορίστε το στρες
Η μέγιστη ανοχή θερμοκρασίας και υγρασίας του προϊόντος είναι:
Μέγιστη ανοχή θερμοκρασίας και υγρασίας σε κατάσταση αποθήκευσης: 60°C 93%RH
Μέγιστη ανοχή θερμοκρασίας και υγρασίας σε κατάσταση αναμονής: 55°C 85%RH
Εργασιακή κατάσταση μέγιστη ανοχή θερμοκρασίας και υγρασίας: 45°C 85%RH
Προκειμένου να αποφευχθεί η βλάβη του προϊόντος σε υπερβολικά υψηλές θερμοκρασίες και να αποφευχθεί η εισαγωγή περισσότερων μεταβλητών λόγω των αλλαγών θερμοκρασίας,Προγραμματίζεται να χρησιμοποιηθεί σταθερή θερμοκρασία 45°C και 85% RH ως θερμοκρασία και υγρασία δοκιμής..
Βήμα 7. Επιλέξτε το μοντέλο αποτυχίας
Σύμφωνα με το κλινικό προφίλ άγχους, ανατρέξτε στο επιταχυνόμενο μοντέλο άγχους θερμοκρασίας και υγρασίας που προτάθηκε από τον D.S. Peck:
Βήμα 8. Καθορίστε τις τιμές συντελεστών στο μοντέλο με βάση τα δεδομένα της βιβλιογραφίας
Ελέγξτε την έκδοση 2016 του Telcordia SR-332 του προτύπου πρόβλεψης αξιοπιστίας ηλεκτρονικών προϊόντων.66.
Βήμα 9. Υπολογισμός του συντελεστή επιτάχυνσης

Πρότυπο επιτάχυνσης:

Μεταξύ αυτών, n είναι 2.66, Ea είναι 1,0eV
Υπολογίστε τον συντελεστή επιτάχυνσης AF=2,525*11,607=29.3
Βήμα 10. Καθορίστε τον επιταχυνόμενο χρόνο δοκιμής
Το επίπεδο εμπιστοσύνης είναι 99%.58
Ο σωρευτικός χρόνος δοκιμής Ttot=MTBF*Z/AF=87600*2,58/29,3=7714h.
Εάν οριστεί περιθώριο 10%, ο συνολικός χρόνος δοκιμής είναι Ttot=8485h.
Υποθέτοντας ότι τα δείγματα δεν έχουν βλάβη και κάθε συσκευή ολοκληρώνει ολόκληρο τον κύκλο δοκιμής, κάθε πρωτότυπο απαιτεί χρόνο δοκιμής T=8485/3=2828h=117,8 ημέρες.
Βήμα 11. Εφαρμογή στρες
Κατά την πραγματική χρήση του προϊόντος, χρησιμοποιείται 7 ημέρες την εβδομάδα, 5 ώρες την ημέρα, 3 ώρες σε αναμονή και ο υπόλοιπος χρόνος είναι χρόνος αποθήκευσης·
Για να προσομοιωθεί η πραγματική χρήση του προϊόντος, η πίεση εργασίας εφαρμόζεται στο προϊόν σε κύκλο 24 ωρών.Στη συνέχεια, να περιμένει για 3 ώρες., και τελικά αποθηκεύονται για 16 ώρες.
Βήμα 12. Συμπέρασμα
Τρία πρωτότυπα υποβάλλονται σε εργασιακή πίεση με τον τρόπο που καθορίζεται στο τμήμα 5 σε περιβάλλον 45 °C και 85% RH. Εάν η δοκιμή συνεχιστεί για 117,8 ημέρες χωρίς βλάβη,το κάτω όριο της τιμής MTBF του προϊόντος θεωρείται ότι είναι 10 έτη (με περιθώριο 10%).

Δοκιμή MTBF

Από τις παραπάνω μεθόδους μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι, αν και μεθόδοι όπως η δοκιμή συγχρονισμένης λογοκρισίας και η διαδοχική δοκιμή είναι πολύ χρήσιμες, ο χρόνος δοκιμής είναι πολύ μεγάλος,ειδικά όταν το επίπεδο αξιοπιστίας του προϊόντος είναι ιδιαίτερα υψηλό.
Στην πραγματική παραγωγή, προκειμένου να μειωθεί ο χρόνος κυκλοφορίας του προϊόντος στην αγορά, να μειωθούν τα κόστη του προϊόντος και να ικανοποιηθούν οι ανάγκες των ανθρώπων για οικονομικές και αποτελεσματικές μεθόδους ταχείας δοκιμής,ταχύτερες μεθόδους δοκιμών λύνουν τα προβλήματα πιο αποτελεσματικάΗ μέθοδος αυτή συντομεύει τον χρόνο δοκιμής αυξάνοντας το επίπεδο άγχους της δοκιμής του προϊόντος ή αυξάνοντας τη συχνότητα εναλλασσόμενης εφαρμογής άγχους,και ανακαλύπτει και μειώνει τις καταστάσεις βλάβης του προϊόντος, ώστε να αξιολογείται γρήγορα το επίπεδο αξιοπιστίας του προϊόντος και να αυξάνεται.