MTBF calculation basis
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产品寿命可靠性试验MTBF计算规范标准
产品寿命可靠性试验MTBF计算规范一、目的：明确元器件及产品在进行可靠性寿命试验时选用标准的试验条件、测试方法二、范围：适用于公司内所有的元器件在进行样品承认、产品开发设计成熟度/产品成熟度（DMT/PMT）验证期间的可靠性测试及风险评估、常规性ORT例行试验三、职责：DQA部门为本文件之权责单位，责权主管负责本档之管制，协同开发、实验室进行试验，并确保供应商提交的元器件、开发设计产品满足本文件之条件并提供相关的报告。
四、内容：MTBF:平均无故障时间英文全称:Mean Time Between Failure定义: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MTBFMTBF测试原理1.加速寿命试验(Accelerated Life Testing)1.1执行寿命试验的目的在于评估产品在既定环境下之使用寿命. 1.2 常規试验耗時较长,且需投入大量的金钱,而产品可靠性资讯又不能及时获得并加以改善.1.3 可在实验室时以加速寿命试验的方法,在可接受的试验时间里评估产品的使用寿命.1.4 是在物理与时间基础上,加速产品的劣化肇因,以较短的时间试验来推定产品在正常使用状态的寿命或失效率.但基本条件是不能破坏原有设计特性.1.5 一般情況下, 加速寿命试验考虑的三个要素是环境应力,试验样本数和试验时间.1.6 一般电子和工控业的零件可靠性模式及加速模式几乎都可以从美軍规范或相关标准查得,也可自行试验分析,获得其数学经验公式.1.7 如果溫度是产品唯一的加速因素,則可采用阿氏模型(Arrhenius Model),此模式最为常用.1.8 引进溫度以外的应力,如湿度,电压,机械应力等,則为爱玲模型(Eyring Model),此种模式适用的产品包括电灯,液晶显示元件,电容器等.1.9反乘冪法則(Inverse Power Law)适用于金属和非金属材料,如轴承和电子装备等.1.10 复合模式(Combination Model)适用于同時考虑溫度与电压做为环境应力的电子材料(如电容如下式为电解电容器寿命计算公式) 1.11 一般情況下,主动电子零件完全适用阿氏模型,而电子和工控类成品也可适用阿氏模型,原因是成品灯的失效模式是由大部分主动式电子零件所构成.因此,阿氏模型广泛应用于电子,工控产品行业2.加速因子2.1 阿氏模型起源于瑞典物理化学家Svandte Arrhenius 1887年提出的阿氏反应方程式.R:反应速度speed of reactionA:溫度常数a unknown non-thermal constantEA:活化能activation energy (eV)K:Boltzmann常数,等地8.623*10-5 eV/0K.T:为绝对溫度(Kelvin)2.2 加速因子原理：加速因子即为产品在使用条件下的寿命(Luse)和高測试应力条件下(Laccelerated)的寿命的比值.如果产品寿命适用于阿氏模型,则其加速因子為:AF=e[Ea/K×(1/Ts-1/Tu)]Ts:室溫+常数273Tu:高溫+常数273K: :Boltzmann常数,等地8.623*10-5 eV/0K.3.加速因子中活化能Ea的计算3.1 一般电子产品在早夭期失效之Ea为0.2~0.6Ev,正常有用期失效之Ea趋近于1.0Ev;衰老期失效之Ea大于1.0Ev.3.2 根据HP 可靠度工程部(CRE)的測试規范,Ea是机台所有零件Ea的平均值.如果新机种的Ea无法计算,可以將Ea设为0.67Ev,做常数处理.3.3如按机台所有零件Ea的平均值来计算,则可按以下例证参考4.MTBF推算方法4.1. 由MTBF定义可知,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, 指数(Exponential)分布是可靠度统计分析中使用最普遍的机率分布.指数分布之MTBF数值为失效率λ的倒数,故一旦知道λ值,即可由可靠度函数估算产品的可靠度.MTBF= 总运行时间Total Operating(Hrs)/总失效次数Total FailuresMTBF的估計值符合卡方分配原理, 其語法為:CHIINV(probability,degrees_freedom)X2(probability,degrees_ freedom)故有以下公式:T= 总时间Total Hoursr=失效总数Number of failuresΦ=信用等级Confidence interval5.DMTBF計算DMTBF:平均无故障时间验证英文全称:Demonstration Mean time Between failures计算方法:以温度为加速寿命试验且采用阿氏加速寿命模式计算公式:(实际使用中,如需要可在分子上乘上24Hrs以方便计算时数)Duration =（MTBFspec* GEMfactor）/(DC*Sample size*Afpowr*AF)Duration:持续测试时间MTBFspec:平均无故障时间GEMfactor: General Exponential Model综合指数DC: Duty cycle占空比Sample size:样本数Afpower:加速系数AF:加速因子5.1. Duration:持续测试时间，即一个单位或几个单位的样品在进行寿命试验时总的需要測試的时间5.2. GEMfactor: General Exponential Model綜合指数，此指数一般取常数,其取值标准为按照Confidence Level信心水准进行取值,常用的值为80%信心水准取3.22;而90%信心水准時取2.3026.5.3. DC: Duty cycle占空比，即在试验进行开关运行过程中,运行时间占总时间的百分比.(如45min ON/15min OFF則其DC值即為:45min/(45min+15min)=0.754. Sample size:样本数，根据实际狀況确认的做寿命试验的样品数5. MTBFSpec:平均无故障时间，实验品規格书上描述的MTBF时间数6. AFpower:加速系数，即在实验品进行开关运行過程中,1小時時間ON和OFF时间之和的比值,如: 实验品选择25min ON/5min OFF則Afpower值为:AFpower=60min/(25+5)min=27. AF:加速因子,产品在使用条件下的寿命(Luse)和高測試应力条件下(Laccelerated)的寿命的比值。
MTBF指标和计算方法
MTBF指标和计算方法在当今的科技时代，各种设备和系统的可靠性成为了至关重要的考量因素。
而平均故障间隔时间（Mean Time Between Failures，简称MTBF）作为衡量产品可靠性的关键指标，对于评估设备或系统的稳定性、预测维护需求以及优化成本效益等方面都具有重要意义。
MTBF 到底是什么呢？简单来说，MTBF 指的是可修复产品在相邻两次故障之间的平均工作时间。
它反映了产品的耐久性和稳定性，数值越大，表明产品在规定时间内发生故障的频率越低，可靠性越高。
为了更清晰地理解 MTBF，让我们通过一个简单的例子来说明。
假设某台电脑在一段时间内共出现了 5 次故障，每次故障后的修复时间都很短，且相邻两次故障之间的工作时间分别为1000 小时、800 小时、1200 小时、900 小时和 1100 小时。
那么，这台电脑的 MTBF 就等于（1000 ＋ 800 ＋ 1200 ＋ 900 ＋ 1100）÷ 5 ＝ 1000 小时。
这意味着，平均来看，这台电脑每运行 1000 小时就可能会出现一次故障。
那么，MTBF 是如何计算的呢？一般来说，有以下几种常见的计算方法。
第一种是通过实测数据进行计算。
这就像我们刚才举的电脑的例子一样，通过记录设备或系统在实际运行过程中相邻两次故障之间的工作时间，然后取平均值来得到 MTBF。
这种方法的优点是基于真实的运行数据，结果比较可靠。
但缺点是需要较长的时间来收集足够多的数据，而且在实际操作中，可能会受到各种外部因素的干扰，导致数据的准确性受到一定影响。
第二种方法是通过预计的故障率来计算。
在产品设计阶段，根据零部件的可靠性数据和系统的架构，预估出产品的故障率。
然后，MTBF 就等于 1 除以故障率。
例如，如果预计某个产品的故障率为 0001 次/小时，那么 MTBF 就是 1 ÷ 0001 ＝ 1000 小时。
这种方法的优点是可以在产品开发早期进行估算，为设计和决策提供参考。
mtbf计算方法
mtbf计算方法MTBF计算方法。
MTBF（Mean Time Between Failures）是指平均故障间隔时间，是指系统正常工作期间的平均时间。
MTBF越长，系统的可靠性就越高。
在实际工程中，MTBF的计算方法对于评估设备的可靠性和维护周期具有重要意义。
下面将介绍几种常见的MTBF计算方法。
一、基本MTBF计算方法。
1. MTBF=累计运行时间/累计故障次数。
这是最基本的MTBF计算方法，通过统计设备的累计运行时间和累计故障次数，就可以得到MTBF的数值。
这种方法简单直接，适用于对设备运行情况有详细记录的情况。
2. MTBF=∑(T1+T2+T3+...+Tn)/n。
这是一种基于故障时间的MTBF计算方法，将设备每次故障的时间加总，然后除以故障次数，即可得到MTBF的数值。
这种方法适用于对设备故障时间有详细记录的情况。
二、推导法MTBF计算方法。
1. 推导法MTBF计算方法是通过设备的可靠性函数进行推导得出MTBF的数值。
可靠性函数是指设备在一段时间内正常运行的概率函数，通过对可靠性函数的积分运算，就可以得到MTBF的数值。
2. 推导法MTBF计算方法适用于对设备可靠性函数有详细了解的情况，通过对设备的工作原理和故障模式进行分析，可以得到更准确的MTBF数值。
三、统计法MTBF计算方法。
1. 统计法MTBF计算方法是通过对大量设备的运行数据进行统计分析，得出MTBF的数值。
通过对大量设备的运行数据进行统计分析，可以得到不同工况下的MTBF分布规律，从而对设备的可靠性进行评估。
2. 统计法MTBF计算方法适用于对大量设备进行统计分析的情况，通过对大量设备的运行数据进行统计分析，可以得到更具有代表性的MTBF数值。
综上所述，MTBF的计算方法有多种，可以根据具体情况选择合适的方法进行计算。
在实际工程中，要根据设备的运行情况和可靠性要求，选择合适的MTBF 计算方法，从而评估设备的可靠性和制定合理的维护周期。
bellcore 关于民用产品的mtbf 的标准
bellcore 关于民用产品的mtbf 的标准Bellcore关于民用产品的MTBF标准MTBF是指平均无故障时间（Mean Time Between Failures），是描述产品故障率的一项指标。
Bellcore，即美国贝尔实验室技术服务公司，是负责制定通信设备标准的机构之一。
在民用产品的MTBF标准方面，Bellcore提供了一系列准则和规定。
本文将对Bellcore关于民用产品MTBF标准的内容进行细致分析和阐述。
一、MTBF的概念和重要性MTBF是指产品在正常使用条件下，连续运行的平均时间间隔。
作为一项重要的可靠性指标，MTBF能够表达产品在实际应用中出现故障的概率，进而影响产品的可靠性和性能。
准确评估和符合MTBF标准对于提高产品质量和用户满意度具有重要意义。
二、Bellcore关于民用产品的MTBF标准Bellcore建立了一套严谨的MTBF标准，主要包括以下几个方面内容：1. 数据收集与分析Bellcore强调对民用产品的数据收集与分析，以确保基于真实数据的MTBF评估。
数据收集包括故障的记录和统计，分析则包括对故障模式和原因的深入研究。
通过数据收集与分析，可以更好地评估产品的可靠性水平和寿命。
2. 环境条件考虑Bellcore要求考虑产品在各种环境条件下的使用情况。
这些环境条件包括温度、湿度、振动、气候等因素。
通过对不同环境条件下产品性能的测试和评估，可以更全面地了解产品在实际使用环境中的可靠性表现。
3. 测试方法和准则Bellcore制定了一系列测试方法和准则，用于评估产品MTBF。
这些测试方法包括加速寿命试验、振动和冲击试验、温度和湿度试验等。
通过严格的测试流程和标准，可以全面、客观地评估产品的可靠性和MTBF值。
4. 更新和修订为了适应科技发展和市场需求的变化，Bellcore不断更新和修订MTBF标准。
这种动态的更新机制可以确保标准的准确性和实用性，使得产品的MTBF评估更加精确和可靠。
MTBF简介与计算方法
美国可靠性专家朱兰博士说过一句话：20世纪是生产 的世纪，21世纪是质量的世纪，随着市场经济的发 展，可靠性高的产品才会被消费者认可。 从我国山寨机的经历就可以看出来，单纯靠低价，花 样繁多的功能是不能在激烈的市场竞争中取胜的。我 们只有在管控好品质的前提下，不断提高产品的可靠 性，才能赢得市场，赢得客户。
Stress
HAL T or HAS S ESS
单一故障模式失 效点
Burn-in
从右图可以得出，应力可以 起到时间压缩的作用。
n
Number of Cycles (n) 图4 疲劳故障S-n曲线
不同的应力效果不同
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一、高温应力加速因子计算模型 AF(t)=exp{(Ea/k)(1/Tuse-1/Tstress)}
AF(t)———温度加速因子 Ea——析出故障的耗费能量（activation energy=0.3ev—1.2ev） k----Boltzmann 常数=8.617×10-5ev/ok Tuse---产品正常工作的温度 Tstress----产品施加应力的温度
对可修复产品： 可靠度 平均寿命MTBF 故障率 平均修复时间
对不可修复产品 可靠度 MTTF 失效率
MTBF的定义
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根据美国环境科学学会在 1981 年及 1984 年所分别发表的环境应力 筛选有效性报告，在各种常用的筛选应力中，按其筛选效率加以比 较，依次为温度循环、 随机振动、高温、电性应力、热冲击、定频 正弦振动、低温、正弦扫描振动、复合环境、机械冲击、湿度、加速 度、高度，其中温度循环和随机振动的效率最佳， 如图 所示。
MTBF 讲义
• 1.鑑別率=d= = 10000 =2 • 2.常數A,B (1 0 . 2 )( 2 1 ) (1 )( d 1) A= 2 ad = 2 ( 0 .2 )( 2 ) = 3 0 .2 B= (1 a ) = (1 0 . 2 ) =0.25 • 3.為估計截略點利用卡方表中尋找信賴上 (1-α)與β之百分點,直到滿足下式
Prediction Models Introduction
電子裝備
– MIL-HDBK-217F: Reliability Prediction of Electronic Equipment (1995), (Parts Count, Parts Stress Method)美國軍規標準 – AT&T Telcordia, Reliability Prediction Procedure for Electronic Equipment, (Bellcore 4,5,6, SR-332) 美國商規標準 – France CNET Reliability Standard (CNET93) – British Telecom reliability Handbook (HRD5) – NPRD-95/EPRD-95, RAC Non-operating Failure Rates for Avionic Study (1995) – PRISM, Reliability Analysis Center (RAC)
可用失效期: • 1. 設計者所用安全係數偏低 • 2. 實際承受的應力大過預期的數值 • 3. 料件之實際強度小於預期的數值 • 4. 存有無法用檢驗方法查出的疵病 • 5. 產品或系統使用不當 • 6. 導因於無可避免的人為誤失 • 7. 存有未能清除的早夭期 • 8. 發生原因不明的失效 • 9. 無法經由預防性維護作業加以防治 的失效 • 10. 不利因素匯集所致失效
产品寿命可靠性试验MTBF计算规范
产品寿命可靠性试验MTBF计算规范产品寿命可靠性试验是评估产品在正常使用条件下的寿命和可靠性的一种方法。
MTBF（Mean Time Between Failures）是一种用于衡量产品可靠性的指标，表示平均两次故障之间的时间。
以下是产品寿命可靠性试验MTBF计算的一般规范。
1.试验样本选择：根据试验目的和测试要求，选择一定数量的代表性试验样本进行试验。
样本数量应在统计学意义上具有一定的代表性和可信度，可以通过专家经验和统计分析确定。
2.试验参数设定：根据产品的使用条件和要求，设置试验参数，如温度、湿度、电压等。
试验参数的选择应考虑到产品的实际使用环境，并符合相关标准和规范的要求。
3.试验方法：根据产品的特点和试验目的，选择合适的试验方法。
常见的试验方法包括加速寿命试验、恒定载荷试验和随机振动试验等。
试验方法的选择应综合考虑试验时间、试验效果和试验成本等因素。
4.试验数据采集：在试验过程中，对试验样本进行监测和数据采集。
采集的数据包括故障发生时间、故障原因和故障类型等。
数据采集应准确可靠，并符合相关标准和规范的要求。
5.MTBF计算：根据采集的试验数据，计算产品的MTBF值。
MTBF可以根据试验时间、故障次数和试验样本数量等信息进行计算。
计算方法一般采用统计学的方法，如指数分布、威布尔分布等。
6.数据分析与解释：分析计算得到的MTBF值，评估产品的可靠性水平。
根据MTBF值的大小，可以判断产品的寿命和可靠性水平。
如果MTBF值较高，表示产品的寿命较长、可靠性较高；如果MTBF值较低，表示产品的寿命较短、可靠性较低。
同时，可以通过比较不同产品的MTBF值，评估其可靠性水平的优劣。
7.结果验证和准确性评估：对计算结果进行验证和评估，确保试验和计算的准确性和可信度。
可以进行重复测试和数据分析，对不同批次的产品进行对比和验证，以提高结果的可靠性和准确性。
根据以上的规范和方法，可以对产品寿命可靠性进行试验和评估，提供客观的数据和指标，为产品的设计和改进提供依据，提高产品的可靠性和竞争力。
mtbf标准评估方法
mtbf标准评估方法
MTBF（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。
MTBF的评估方法主要有以下两种：
1. MTBF预测法：主要采用mil-hdbk-217f标准，该标准为美军的可靠性
预计手册，用于MTBF的预计计算。
预测法通过元器件的数量以及零件的故障率评估产品的无故障时间。
这种方法假设产品的器件都工作在预期的工作应力下，实际上由于不可预期的因素，产品可能会有瞬间的过应力。
同时，部分对产品寿命有影响的应力难以评估周全。
另外，在计算参数的选择上受计算人员对系数的掌握和了解程度影响很大，因此和实际值相比会有很大的差异。
2. MTBF试验法：实验方式主要有全寿命试验、定时截尾试验、定数截尾试验。
全寿命试验要求所有样品都在试验中终都失效，只需要采用简单的算术平均值就可以计算出MTBF。
定时截尾试验指试验到规定的时间终止。
定数截尾试验指试验到出现规定的故障数或失效数时而终止。
以上内容仅供参考，如需获取更多信息，建议查阅可靠性工程学科的专业书籍或咨询该领域的专家。
MTBF计算方法及数据分析
MTBF计算方法与数据分析大纲1.MTBF定义2.MTBF预估方法及应用2.1 可靠性预计计算2.2 实验室试验和计算2.3 现场失效数统计计算3.MTBF测试计划的制定方法“如果產品的MTBF指标达到60 000 h, 意味着如果1 台机器每天24 h 开机运行, 大约平均可以连续运行将近7 年( 8 760 h/年) 的时间不会发生任何硬件故障。
”这是经常出现在产品宣传中的一句话，事实是这样吗？？1.MTBF定义2.MTBF预估方法及应用3.MTBF测试计划的制定什么是MTBF？•MTBF (Mean Time Between Failure)平均无故障间隔时间.•例1，从一批产品中抽取5pcs产品，其实际工作时间、失效数如下图所示，求其MTBF值。
•解：代入公式：MTTF•MTBF是以可维修性产品为对象的可靠性衡量指标，但是在实际运用中，常取首次失效时的平均时间。
MTTF (Mean Time To Failure)首次失效前平均时间.MTTF用来表征不可修复的一次消亡或报废的产品(如元器件、材料等)。
•两者计算方法相同。
求上述例1中的MTTF值.解：•例2: 从一批产品中抽取n=100 件样品进行试验, 工作10 h 的失效数( r1) 10 台, 20 h 失效数( r2) 20 台, 30 h 失效数( r3) 30 台, 40 h 失效数( r4) 40 台, 至此所有的产品全部失效, 求该产品的MTBF 和相应的失效数。
解: 产品在试验中全部失效, 满足全寿命试验, 可代入公式: MTBF=T/n= ( nt1+nt2⋯⋯.+nti) /n ( 1)得出,MTBF = ( 10 ×10 +20 ×20 +30 ×30 +40 ×40) /100=3 000/100 =30 h工作到30 h 的失效数r 为: r30=10+20+30=60所以，产品的MTBF 为30 h, 工作到30 h 时相应的失效数为60 台。
mtbf科芬-曼森模型计算公式excel
MTBF（Mean Time Between F本人lures）是指平均无故障时间，是指设备在运行一定时间内发生故障的平均时间间隔。
MTBF是评价设备可靠性的重要指标，通过对设备的MTBF进行分析，可以帮助企业预测设备的寿命和维护周期，提高设备的可靠性和稳定性。
科芬-曼森模型是计算MTBF的一种常用方法，它是由美国军方在20世纪60年代提出的一种可靠性增长模型。
科芬-曼森模型可以用于预测产品在使用寿命期间的可靠性。
该模型中考虑了产品在使用寿命内受到的应力和载荷，通过对这些因素的考量，可以更准确地估计产品的MTBF。
在使用科芬-曼森模型计算MTBF时，需要使用以下公式：MTBF = （e^（（B-1）*A）- 1）* T其中，e为自然对数的底；A为设备的使用年限；B为设备的可靠性增长指数；T为设备的平均失效时间。
为了更方便的计算MTBF，我们可以利用Excel表格来简化计算过程。
下面，我们通过步骤来演示如何在Excel中使用科芬-曼森模型计算MTBF。
1. 打开Excel表格并创建一个新的工作表。
2. 在工作表中，分别在A1、B1、C1、D1单元格中输入“e”、“A”、“B”、“T”，用来标识各项参数。
3. 在A2单元格中输入“=EXP(1)”来计算e的值，这是Excel中自然对数的底的值。
4. 在B2单元格中输入设备的使用年限A的数值。
5. 在C2单元格中输入设备的可靠性增长指数B的数值。
6. 在D2单元格中输入设备的平均失效时间T的数值。
7. 在E2单元格中输入公式“=(A2^((C2-1)*B2)-1)*D2”来计算MTBF的数值。
8. 按下“Enter”键，Excel会自动计算出MTBF的数值，并显示在E2单元格中。
通过以上步骤，我们可以在Excel中非常简便地使用科芬-曼森模型来计算设备的MTBF。
这种方法不仅节省了计算时间，而且能够保证计算结果的准确性和可靠性。
在工程和可靠性领域，MTBF的计算对于设备的维护和故障预测起着重要的作用。