Πώς ελέγχεται η MTBF;

Τι είναι το MTBF;

ΜΤΒΦ: Μέσος όρος χρόνου μεταξύ αποτυχίας

Σκοπός της δοκιμής: Μέτρηση της αξιοπιστίας ενός προϊόντος (ιδίως ηλεκτρικών προϊόντων)

Μονάδα: Συνήθως σε ώρες, όπως: 5000000 ώρες

Πώς ελέγχεται η MTBF;

Μέθοδος δοκιμής MTBF

Μέθοδος πρόβλεψης MTBF

Η μέθοδος πρόβλεψης MTBF είναι η εισαγωγή διαφόρων παραμέτρων παράγοντα επιρροής στο λογισμικό δοκιμής προσομοίωσης PCT. Λαμβάνοντας ένα φορητό υπολογιστή (μητρική πλακέτα) ως παράδειγμα, εισάγετε τις συνθήκες δοκιμής:Υπολογισμός προτύπουΤο λογισμικό προσομοιώνει και μοντελοποιεί τις παραμέτρους του προϊόντος στη βάση δεδομένων ερωτήσεων και υπολογίζει την τιμή MTBF.η οποία είναι εκτιμώμενη αξία.

Πρότυπα αναφοράς για μεθόδους πρόβλεψης αξιοπιστίας:
MIL-HDBK-217 "Εγχειρίδιο πρόβλεψης αξιοπιστίας ηλεκτρονικού εξοπλισμού"
Περιγραφή: Προτάθηκε από το Κέντρο Ανάλυσης Αξιόπιστης Αμύνης του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ και το Εργαστήριο της Ρώμης και έγινε βιομηχανικό πρότυπο
GJB/Z 299B "Εγχειρίδιο πρόβλεψης αξιοπιστίας ηλεκτρονικού εξοπλισμού"
Περιγραφή: το στρατιωτικό πρότυπο της χώρας μου
Bellcore SR-332 "Διαδικασία πρόβλεψης αξιοπιστίας ηλεκτρονικού εξοπλισμού"
Περιγραφή: Το AT&T Bell Laboratory πρότεινε και έγινε το βιομηχανικό πρότυπο για τον υπολογισμό της αξίας MTBF των εμπορικών ηλεκτρονικών προϊόντων

Μέθοδος δοκιμής MTBF
Υπάρχουν τρεις τύποι μεθόδων δοκιμής MTBF:
1. Δοκιμή πλήρους διάρκειας ζωής: Η δοκιμή πλήρους διάρκειας ζωής απαιτεί όλα τα δείγματα να αποτύχουν τελικά στη δοκιμή και η MTBF μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας έναν απλό αριθμητικό μέσο όρο.
2Δοκιμή διαδοχικής συντρίψεως: Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, the tested equipment is continuously or at short intervals monitored and the accumulated relevant test time and the number of relevant failures are compared with the criteria for determining whether to accept, να απορρίψει ή να συνεχίσει τη δοκιμή·
3Δοκιμή συντελεστή ή μειωμένου αριθμού: Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, ο δοκιμαζόμενος εξοπλισμός παρακολουθείται συνεχώς ή σε σύντομα διαστήματα.και ο συσσωρευμένος χρόνος δοκιμής συγκεντρώνεται έως ότου υπερβεί τον προκαθορισμένο χρόνο δοκιμής (αποδοχή) ή έως ότου εμφανιστεί ο προκαθορισμένος αριθμός σχετικών βλαβών (απόρριψη).
Σημείωση: Στην πράξη, όλα τα δείγματα που πρέπει να δοκιμαστούν θα αποτύχουν κατά τη διάρκεια της δοκιμής, ειδικά για προϊόντα με υψηλά επίπεδα αξιοπιστίας.Έτσι, αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για προϊόντα με μικρή διάρκεια ζωής..

Δοκιμή MTBF

Τεχνική μέθοδος δοκιμής αξιοπιστίας:
GB/T 5080.7-1986 "Δοκιμή αξιοπιστίας του εξοπλισμού - Δοκιμή εγκυρότητας της υποθέσεως σταθερού ποσοστού αποτυχίας"
GB/T 9813.1-2016 5.9 "Γενικές προδιαγραφές για υπολογιστές - Μέρος 1: Μικρουπολογιστές επιφάνειας εργασίας - Δοκιμή αξιοπιστίας"
GB/T 9813.2-2016 5.9 "Γενικές προδιαγραφές για υπολογιστές - Μέρος 2: Φορητοί μικροεπιστημονικοί υπολογιστές - Δοκιμή αξιοπιστίας"
GB/T 14081-2010 5.9 "Γενικές προδιαγραφές για πληκτρολόγια επεξεργασίας πληροφοριών - Δοκιμή αξιοπιστίας"
GB/T 18220-2012 5.17 "Γενική προδιαγραφή για την δοκιμή αξιοπιστίας και διάρκειας ζωής των φορητών εξοπλισμού επεξεργασίας πληροφοριών της πληροφορικής"

Μέθοδος επιτάχυνσης MTBF
Κατά τη διαδικασία παραγωγής των επιχειρήσεων, είναι απαραίτητο να κατανοηθεί η αξιοπιστία των προϊόντων και να αξιολογηθούν οι κίνδυνοι μετά την πώληση των προϊόντων πριν από την έξοδο από το εργοστάσιο.Η παραδοσιακή μέθοδος υπολογισμού MTBF δεν είναι εφικτή., επειδή όταν η πραγματική τιμή δοκιμής MTBF του προϊόντος μας βγαίνει, το προϊόν είναι σχεδόν παρωχημένο ή αντικατασταμένο, και η τιμή δοκιμής που λαμβάνεται δεν έχει πλέον νόημα.Πρέπει να χρησιμοποιήσουμε άλλες μεθόδους για να προσομοιώσουμε και να υπολογίσουμε την τιμή MTBF του προϊόντος., όπως: Μέθοδος επιτάχυνσης MTBF
Η μέθοδος επιτάχυνσης MTBF είναι μια μέθοδος επιτάχυνσης της 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 αναφορά δοκιμής μεθόδου επιτάχυνσης:
GB/T 34986-2017 "Μέθοδος δοκιμής επιτάχυνσης προϊόντος"

Υπόθεση μεθόδου επιτάχυνσης MTBF
Πάρτε μια οθόνη μιας εταιρείας ιατρικών συσκευών στη Σαγκάη ως παράδειγμα για να εισαγάγετε τη διαδικασία διεξαγωγής δοκιμής επιταχυνμένης ζωής.
Βήμα 1. Καθορισμός της πορείας αξιολόγησης σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του προϊόντος
Η λειτουργία είναι ενιαία και επιλέγεται η επαλήθευση ολόκληρης της μηχανής.
Βήμα 2. Καθορισμός του αριθμού των δειγμάτων
3 πλήρη μηχανήματα. Βήμα 3.
Η αναμενόμενη διάρκεια ζωής είναι 10 έτη, με επίπεδο εμπιστοσύνης 99%.και ο μέσος χρόνος ανάμεσα στις αστοχίες προγραμματίζεται να χρησιμοποιηθεί για να προσομοιωθεί η αναμενόμενη διάρκεια ζωής του προϊόντος, δηλαδή MTBF = 10 έτη = 87600h
Βήμα 4. Καθορισμός της κλινικής χρήσης
Υπάρχουν τρεις τρόποι στη φάση χρήσης ενός συγκεκριμένου ελεγκτή, δηλαδή η κατάσταση αποθήκευσης, η κατάσταση αναμονής και η κατάσταση εργασίας.
Δεδομένου ότι ένα συγκεκριμένο σύστημα παρακολούθησης χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση των ασθενών πριν από τη χειρουργική επέμβαση, το κλινικό στρες χρήσης είναι κυρίως η θερμοκρασία και η υγρασία.60% RH;
Βήμα 6. Καθορίστε το μέγεθος της πίεσης
Η μέγιστη ανεκτή θερμοκρασία και υγρασία του προϊόντος είναι:
Τρόπος αποθήκευσης Μέγιστη ανεκτή θερμοκρασία και υγρασία: 60°C 93%RH
Σε κατάσταση αναμονής μέγιστη ανεκτή θερμοκρασία και υγρασία: 55°C 85%RH
Εργασιακή κατάσταση μέγιστη ανεκτή θερμοκρασία και υγρασία: 45°C 85%RH
Προκειμένου να αποφευχθεί η βλάβη του προϊόντος σε υπερβολικά υψηλή θερμοκρασία και να αποφευχθεί η εισαγωγή περισσότερων μεταβλητών λόγω των αλλαγών θερμοκρασίας, προγραμματίζεται η χρήση σταθερής θερμοκρασίας 45 °C,85% RH ως θερμοκρασία και υγρασία δοκιμής.
Βήμα 7. Επιλέξτε το μοντέλο αποτυχίας
Βάσει του κλινικού προφίλ άγχους, ανατρέξτε στο επιταχυνόμενο μοντέλο άγχους θερμοκρασίας και υγρασίας που πρότεινε ο D.S.Peck: μοντέλο Peck
Βήμα 8. Καθορίστε τις τιμές συντελεστών στο μοντέλο με βάση τη βιβλιογραφία
Ελέγξτε το πρότυπο πρόβλεψης αξιοπιστίας ηλεκτρονικού προϊόντος Telcordia SR-332 έκδοση 2016 και καθορίστε ότι ο συντελεστής Ea είναι 1,0eV και n είναι 2.66.
Βήμα 9. Υπολογίστε τον συντελεστή επιτάχυνσης

Πρότυπο επιτάχυνσης:

όπου n είναι 2.66, Ea είναι 1,0eV
Υπολογίζεται ο συντελεστής επιτάχυνσης AF=2,525*11,607=29.3
Βήμα 10. Καθορίστε τον επιταχυνόμενο χρόνο δοκιμής
Το επίπεδο εμπιστοσύνης είναι 99%, και ο κανονικός πίνακας κατανομής είναι Z=2.58
Ο σωρευτικός χρόνος δοκιμής Ttot=MTBF*Z/AF=87600*2.58/29.3=7714h.
Ορίστε ένα περιθώριο 10%, τότε ο συνολικός χρόνος δοκιμής είναι Ttot=8485h.
Υποθέτοντας ότι το δείγμα δεν έχει βλάβη και ότι κάθε συσκευή έχει ολοκληρώσει ολόκληρο τον κύκλο δοκιμής, κάθε πρωτότυπο απαιτεί χρόνο δοκιμής T=8485/3=2828h=117,8 ημέρες.
Βήμα 11. Εφαρμογή στρες
Κατά την πραγματική χρήση, το προϊόν χρησιμοποιείται 7 ημέρες την εβδομάδα, 5 ώρες την ημέρα, 3 ώρες σε κατάσταση αναμονής και ο υπόλοιπος χρόνος είναι χρόνος αποθήκευσης·
Προκειμένου να προσομοιωθεί η πραγματική χρήση του προϊόντος, το προϊόν υποβάλλεται σε εργασιακή πίεση κατά τη διάρκεια ενός κύκλου 24 ωρών.Μετά περιμένει για 3 ώρες., και τελικά αποθηκεύει για 16 ώρες.
Βήμα 12. Συμπέρασμα
Τα τρία πρωτότυπα υποβάλλονται σε εργασιακή πίεση με τον τρόπο που καθορίζεται στο τμήμα 5 σε περιβάλλον 45 °C και 85% RH. Εάν δεν υπάρξει βλάβη στη συνεχή δοκιμή για 117,8 ημέρες,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 η δοκιμή χρονικής διακοπής και η δοκιμή ακολουθίας 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 στην αγορά, να μειωθούν τα κόστη των προϊόντων και να ικανοποιηθεί η ζήτηση των ανθρώπων για οικονομικές και αποτελεσματικές μεθόδους επιταχυνμένης δοκιμής,η ταχεία μέθοδος δοκιμής λύνει το πρόβλημα πιο αποτελεσματικάΗ μέθοδος αυτή συντομεύει τον χρόνο δοκιμής αυξάνοντας το επίπεδο τάσης των δοκιμών του προϊόντος ή αυξάνοντας τη συχνότητα εφαρμογής εναλλασσόμενων τάσεων,και ανακαλύπτει και μειώνει την κατάσταση βλάβης του προϊόντος, ώστε να αξιολογείται γρήγορα το επίπεδο αξιοπιστίας του προϊόντος και να αυξάνεται.