MTBF越長表示可靠性越高,保持正確工作能力越強,單位為“小時”。通常也指相鄰兩次故障之間的平均工作時間,也稱為平均故障間隔。它僅適用于可維修產品(不可維修產品我們用MTTF定義)。當產品的壽命服從指數分布時,失效率的倒數表示兩個失效之間的時間間隔。λ=1/MTBF
例子:某產品SSD MTBF值標稱為150萬小時,保修5年;150萬小時約為171年,并不是說該產品SSD每塊盤均能工作171年不出故障。由MTBF=1/λ可知λ=1/MTBF=1/171年,即該固態(tài)硬盤的平均年故障率約為0.6%,一年內,平均1000塊固態(tài)硬盤有6塊會出故障。
綜上所述,FIT/MTBF值是產品設計時要考慮的重要參數,測試工程師經常使用各種不同的方法與標準來估計產品的MTBF值,其目的就是為了找出產品設計中的薄弱環(huán)節(jié)。
著名的浴盆曲線,左邊斜線部分為早期故障率,
浴盆曲線
其故障率一般較高且隨著時間推移很快下降。曲線中部為使用壽命期,其故障率一般很低且基本固定。*右部為耗損期,失效率急速升高。電子產品制造商一般通過測試、老煉、篩選等手段將早期故障盡量剔除,然后提供給客戶使用。當使用壽命期將盡,產品也即將進入故障高發(fā)期,需要報廢或更新換代了。
電子產品的壽命一般都符合浴盆曲線,可分為三個階段:
早夭期:由于設計,原材料,生產等可能出現的原因而導致一個較高失效率的階段,也稱失效率遞減階段,可通過環(huán)境應力篩選加以剔除,保證產品的可靠性。
穩(wěn)定期:這一階段產品失效率近似一個常數,只有隨機失效產生,MTBF即要得到這一階段的壽命。
耗損期:硬件故障期,產品這時已達到設計壽命,進入報廢階段。
平均故障間隔時間(MTBF)描述了可修復系統(tǒng)兩次故障之間的預期時間。例如,三個相同的系統(tǒng)在時間0開始正常運行,直到它們全部失敗為止。*個系統(tǒng)在100小時后發(fā)生故障,第二個系統(tǒng)在120小時后發(fā)生故障,第三個系統(tǒng)在130小時后發(fā)生故障。系統(tǒng)的MTBF是這三個故障時間的平均值,為116.667小時。如果系統(tǒng)不可修復,則其MTTF將為116.667小時。
通常,MTBF是運行期間可修復系統(tǒng)的兩個故障狀態(tài)之間的“正常運行時間”,如下所示:
MTBF:平均故障間隔時間
正常運行期間從機械/電氣系統(tǒng)以前的故障到下一次故障之間的預測時間。
MTTR:平均維修時間
平均維修時間 (MTTR) 是指修復系統(tǒng)并將其還原為完整功能所需的時間。
MTTF:失敗時間
平均故障時間 (MTTF) 是用于不可修復系統(tǒng)的可靠性的一個非常基本的度量。它表示項目在運行中應持續(xù)的時間長度,直到它失敗。
檢測流程步驟
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