MTBF 产品使用寿命的估算

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计算公式MTBF全称为Mean Time Between Failures，翻译成中文为“平均故障间隔时间”。

它是一种用来衡量设备可靠性的指标，表示设备在故障之间平均持续运行的时间。

MTBF=(总运行时间-故障时间)/故障次数其中，总运行时间是指设备从开始运行到发生故障的总时间，故障时间是指设备因故障导致停机的总时间，故障次数是指设备在总运行时间内发生的故障次数。

以一个简单的例子来说明MTBF的计算过程。

假设设备总运行时间为1000小时，故障时间为200小时，故障次数为4次，则MTBF的计算可以表示为：MTBF=(1000-200)/4=800/4=200小时上述计算结果意味着，在平均每200小时的运行时间内，设备将发生一次故障。

MTBF的计算有助于评估设备的可靠性，并且也可以用来比较不同设备之间的可靠性。

MTBF数值越高，意味着设备的可靠性越高，故障发生的频率越低，设备的稳定性和可用性也就越高。

然而，MTBF并不是一个完美的指标，它有一定的局限性。

首先，MTBF并不能代表设备的寿命，它只是衡量设备在故障之间的平均运行时间。

其次，MTBF只能作为设备可靠性的一种指标之一，还需要结合其他可靠性指标进行综合评估。

除了计算MTBF，还可以使用MTTF（Mean Time To Failure）来衡量设备的可靠性。

MTTF是指设备的平均无故障时间，也可以用来评估设备的可靠性。

MTBF和MTTF之间的区别在于，MTBF考虑了设备的修复时间，而MTTF只考虑了设备的故障时间。

在一些需要快速修复设备的应用场景中，MTBF更适合作为可靠性指标。

综上所述，MTBF是一种用于衡量设备可靠性的重要指标，通过统计设备的可靠性数据和故障次数来计算。

MTBF计算公式可以帮助评估设备的稳定性和可用性，但需要结合其他可靠性指标进行综合评估。

MTBF壽命計算公式壽命計算公式1.1 MTBF（平均間隔失效時間）預估1.1.1 概述MTBF之計算系依據軍用手冊MIL-HDBK-217F“電子設備之可靠性預估”來進行，此部份涵蓋了電子零件實際的應力關係、失效率。

MIL-HDBK-217的基本版本將保持不變，只有失效率的資料會更新。

在評估過程之前，應確定各元器件的相關特性（如基本失效率、品質等級，環境等級等等）。

1.1.2 定義“MTBF”的解釋為“平均間隔失效時間”而MTBF是由MIL-HDBK-217E.F計算，以25℃環境溫度為參考溫度。

1.1.3 電解電容壽命預測Rubycon品牌的電解電容的壽命計算公式LX＝Lr×2[(To-Tx)/10]×2(ΔTs/Ao-ΔTj/A) ，LX：預測壽命（Hr），Lr：製造商承諾的在最高工作溫度（To）及額定紋波電流（Io）下的壽命，To：最高工作溫度—105℃或85℃，Tx：實際外殼溫度（℃），ΔTs：額定紋波電流（Io）下的電解電容中心溫升（℃），ΔTj：實際紋波電流（Ix）下的電解電容中心溫升（℃），A：A＝10－0.25×ΔTj，（0≤ΔTj≤20）Ao：Ao＝10－0.25×ΔTs，其中ΔTs＝α×ΔTco＝α×Io2×R/（β×S），ΔTj＝α×ΔTcx＝α×Ix2×R/（β×S），ΔTco：額定紋波電流（Io）下的電解電容外殼溫升（℃），ΔTcx：實際紋波電流（Ix）下的電解電容外殼溫升（℃），α：電解電容中心溫升與外殼溫升的比例係數，Ix：紋波電流的實際測量值（Arms），Io：額定的紋波電流值（Arms），R：電解電容的等效串連阻抗（Ω），S：電解電容的表面積（cm2），S=πD×（D＋4L）/4，β：熱輻射常數，一般取β＝2.3×10×S-0.2，-3D：電解電容的截面積的直徑（cm），L：電解電容的高度（cm），nichicon品牌的電解電容的壽命計算公式LX＝Lr×2[(To-Tx)/10]1-(Ix/Io)/K 2×2，K：溫升加速係數，＝10－6×（Tx－75℃）/30 （Tx≤75℃時，K值取10）其餘字元的表達含意同上。

MTBF寿命测试计算方法
MTBF（Mean Time Between Failures）是指平均故障间隔时间，即设
备或系统在正常操作期间平均无故障运行的时间。

MTBF寿命测试的目的
是评估设备或系统的可靠性和稳定性。

本文将为您介绍MTBF寿命测试的
计算方法。

1.收集故障数据：
2.计算MTBF值：
在收集到故障数据之后，可以使用以下公式计算MTBF值：
MTBF=(故障发生时间总和)/(故障次数)
故障发生时间总和是指所有故障发生时间的总和，单位可以是小时、
天或其他适用的时间单位。

故障次数是指故障事件的总数。

举例来说，如果在1000小时的运行时间内发生了10次故障，那么MTBF=1000小时/10次=100小时。

3.分析结果：
MTBF值表示设备或系统的平均无故障运行时间。

较高的MTBF值意味
着设备或系统具有更好的可靠性和稳定性。

通过与设计要求或其他类似设
备进行比较，可以评估设备或系统的性能。

然而，MTBF值并不能直接用于预测实际的故障率或设备的使用寿命。

因此，在分析MTBF结果时，还需考虑其他因素，如环境条件、负荷和压
力等。

总结起来，MTBF寿命测试的计算方法包括收集故障数据、计算MTBF 值和分析结果。

MTBF值可以用于评估设备或系统的可靠性和稳定性，但需要综合考虑其他因素来进行准确的分析。

希望本文能对您理解MTBF寿命测试的计算方法有所帮助。

MTBF产品使用寿命的估算MTBF是指平均故障时间（Mean Time Between Failures）的缩写，它是一种用来估算产品使用寿命的方法。

MTBF是指一个产品或系统在正常操作条件下，平均运行多长时间出现故障的预期时间。

MTBF的估算可以帮助制造商和用户来评估产品的可靠性和寿命。

通过了解产品的MTBF，制造商能够调整和改进产品设计，以提高产品的可靠性和寿命。

而用户则可以根据MTBF来预测产品的故障和维修需求，并合理安排维护计划和备件库存。

MTBF的计算通常基于历史故障数据或者厂家提供的实验数据。

下面介绍一种常见的计算MTBF的方法，即可靠度增量法。

可靠度增量法是一种分段估算MTBF的方法，它将产品的使用寿命分为若干个段落，根据每个段落的故障数据来计算MTBF。

步骤一：确定段落划分首先需要确定产品使用寿命的段落划分，通常是根据产品的使用环境和预期寿命来确定。

比如对于一台家用电视，可以将使用寿命划分为“初期使用阶段”、“正常使用阶段”和“末期使用阶段”。

步骤二：收集故障数据在每个段落中，收集产品发生故障的数据，包括故障数量和对应的使用时间。

步骤三：计算可靠度增量可靠度增量是指每个段落的可靠度相对于前一个段落的改进。

可靠度增量可以通过下面的公式计算：可靠度增量=(段落可靠度-前一段落可靠度)/前一段落可靠度步骤四：计算MTBF根据可靠度增量，可以计算每个段落的平均使用寿命。

MTBF可以通过下面的公式计算：MTBF=∑(段落可靠度增量×段落使用寿命)其中，段落可靠度增量是指每个段落的故障数量除以总的故障数量。

步骤五：评估可靠性根据MTBF的计算结果，可以评估产品的可靠性。

较高的MTBF表示产品更加稳定可靠，较低的MTBF则表示产品容易出现故障。

需要注意的是，MTBF只是对产品使用寿命的一个估计，并不能准确预测产品的实际寿命。

实际的使用寿命还受到许多其他因素的影响，如产品的使用条件、维护保养情况和环境因素等。

如何计算出产品的MTBFMTBF（Mean Time Between Failures，故障间平均时间）是指产品运行一段时间内，平均出现故障的时间间隔。

它是产品可靠性的一个重要指标，能够帮助企业评估产品的寿命和可靠性水平。

计算MTBF主要包括以下步骤：1.收集故障数据：首先需要收集和记录产品出现故障的数据。

这些数据可以通过设备的故障报告、客户的反馈以及内部的质量控制记录等渠道获得。

2.确定观察时间：观察时间是指统计MTBF所覆盖的时间段，通常以小时为单位。

观察时间应该足够长，以覆盖产品的生命周期或企业所需的统计精度。

3. 计算产品的可用时间（Total Operating Time，TOT）：可用时间是指产品在观察时间内正常运行的总时间。

可用时间等于观察时间减去所有故障事件的维修时间。

4.计算产品的故障次数：故障次数是指在观察时间内发生的故障事件的次数。

5.计算MTBF：MTBF等于可用时间除以故障次数。

根据上述步骤，以下是计算MTBF的具体方法：Step 1：收集故障数据收集和整理产品的故障数据，包括故障事件的日期、时间、故障原因、维修时间和恢复生产的时间等信息。

如果产品还处于研发阶段，可以通过实验、测试和模拟等方式产生故障数据。

Step 2：确定观察时间根据产品的预测寿命或客户要求，确定统计MTBF所覆盖的观察时间。

观察时间应尽量长，以提高统计结果的准确性。

同时，考虑到产品技术性能的变迁，可以根据产品的不同生命周期阶段设置不同的观察时间。

Step 3：计算产品的可用时间首先需要计算产品在观察时间内的总运行时间。

将观察时间减去所有故障事件的维修时间，得到产品的可用时间。

维修时间包括故障被发现后至恢复生产所用的时间。

Step 4：计算产品的故障次数统计故障事件的总次数，即在观察时间内发生的故障次数。

可以通过故障报告、维修记录和客户反馈等途径获取故障次数。

Step 5：计算MTBF将产品的可用时间除以故障次数，得到产品的MTBF。

产品寿命可靠性测试方法MTBF计算公式产品寿命可靠性测试是指对产品的各个关键部件和系统进行测试，以
评估产品的可靠性和寿命。

而MTBF（Mean Time Between Failures）是
评估产品可靠性的一种常用指标，表示平均无故障时间，即平均时间间隔，在这个时间间隔内产品不会发生故障。

MTBF的计算公式如下：
MTBF=(总工作时间-总故障时间)/总故障次数
其中，总工作时间是指产品使用时的累计工作时间，总故障时间是指
产品在总工作时间内的累计故障时间，总故障次数是指在总工作时间内的
故障次数。

在计算MTBF时，需要根据实际情况收集数据，并进行以下步骤：
1.收集数据：首先需要确定测试的时间范围和测试的样本数量。

可以
选择通过实地测试、模拟测试或者使用历史数据进行测试。

2.计算总工作时间：将产品的工作时间进行累加，得出总工作时间。

3.计算总故障时间：将产品的故障时间进行累加，得出总故障时间。

4.计算总故障次数：将产品的故障次数进行累加，得出总故障次数。

5.计算MTBF：将总工作时间减去总故障时间，再除以总故障次数，
得出MTBF值。

MTBF的计算结果表示了产品故障间隔的平均时间，一个较高的MTBF
值意味着产品的可靠性较高，而较低的MTBF值则表示产品容易发生故障。

在实际测试中，还可以根据产品特性和需求选择合适的MTBF计算方法。

例如，可以通过对不同产品和不同地区的数据进行分析和比较，得出更准确的MTBF值。

总之，MTBF是一种评估产品可靠性的重要指标，通过选择合适的测试方法和计算公式，可以对产品的寿命和可靠性进行准确的评估。

MTBF是什么和MTBF计算的方法(2009-06-02 21:28:38)转载标签：分类：IRISramslcc生命周期成本mtbfiris认证iris咨询iris刘谦杂谈MTBF指标和计算方法1）一般常用单位计算在单位时间内（一般以年为单位），产品的故障总数与运行的产品总量之比叫―故障率‖（Failure rate），常用λ表示。

例如网上运行了100 台某设备，一年之内出了2次故障，则该设备的故障率为0.02次/年。

当产品的寿命服从指数分布时，其故障率的倒数就叫做平均故障间隔时间（Mean Time Between Failures），简称MTBF。

即：MTBF=1/λ例如某型号YY产品的MTBF时间高达16万小时。

16万小时约为18年，并不是说YY产品每台均能工作18年不出故障。

由MTBF=1/λ可知λ=1/MTBF=1/18年（假如YY产品的寿命服从指数分布），即YY产品平均年故障率约为5.5%，一年内，平均1000台设备有55台会出故障。

整机可靠性指标用平均故障间隔时间表示：MTBF=（T1+T2+…Tn）/ rn式中：MTBF——整机的平均故障间隔时间，h；Ti——第i台被试整机的累计工作时间，h；rn——被试整机在试验期间内出现的故障总数。

2）通信上通过单个模块计算总值MTBF－平均无故障时间，是指两次故障之间所经历的时间，是一种统计平均值，MTBF值的确定，通常采用两种方式:1) 理论统计法：根据器件、组件及约束条件的实际情况，累计平均得到的。

2) 经验统计法：根据工厂或实验室破坏性记录，累计平均得到的数据。

1+0单机系统MTBF统计值根据1+0单机系统的组成框图，总的MTBF统计值由以下公式给出：1/MTBF总=1/MTBF发高频+1/MTBF收高频+1/MTBF调制+1/MTBF基带+1/MTBF电源3）通信网络中串并联部件所导致的MTBF不同λ=1/MTBF (h)如果两个部件串联工作，其中一个发生失效，整个功能就失效了，串联结构的：λ总=λ1+λ2或MTBF总=1/（λ1+λ2）对于并联或冗余的结构，虽然一个部件失效，但仍然维持功能的完整性(100%)；1/λ总=（1/λ1）+（1/λ2）+（1/（λ1+λ2））或MTBF总=（λ21 + λ1λ2 +λ22）/（λ21λ2 +λ1λ22）4）一般产品的MTBF计算平均失效（故障）前时间(MTTF)设N0个不可修复的产品在同样条件下进行试验，测得其全部失效时间为T1,T2,……TN0。

关于产品寿命MTBF的计算方法实例作者：赵先生-2011-1-8个人简介：从事多年实验室管量工作，具有较深的产品可靠性实验方案1、基本MTBF的测试MTBF定义为：平均失效间隔时间，它用来评估产品的寿命能力，下面用一个例子来说明测试条件的确定方法。

题五：某种产品，要求在90%的信心度下MTBF为2000H，如何判定此产品的可靠性是否达到了规定的要求？可以转化为判定此产品是否能通过规定时间的模拟运行测试，其关键是要找出测试时间；测试时间＝A×MTBF，A这个因子与“在这段时间内允许失效的次数”和“90%的信心度”有关系。

根据已经成熟的体系，直接代用公式：A＝*X2（1-a，2(r+1)）X2（1-a，2(r+1)）是自由度为2(r+1)的X平方分布的1-a的分位数；a 是要求的信心度，为90%；r 是允许的失效数，由你自己决定；此分布值可以通过EXCEL来计算，在EXCEL中对应的函数为CHIINV；如允许失效1次时，A=*CHIINV,2*2)=*CHIINV,4)＝*＝；所以应该测试的时间为：×2000＝7780H。

也就是当设备运行7780H是只出现一次失效就认为此产品达到了要求的可靠性。

7780H是324天（7780/24＝324），快一年了，做一次测试花一年的时间太长！我们可用这样去调整：①增加测试的总样品数；7780从统计上看，准确地说是7780台时、它是“机台×时间”这样一个量，也就是所有样机的测试时间总和；如果测试中有50台样机，则只需要测试；如果有100台样机，则只需要测试到（强烈建议在MTBF的测试中采用尽可能多的样品数）；②减少允许失效的次数；允许失效的次数为0时，同上计算后得到测试时间为4605台时（一般不建议采用此种方式来缩短测试时间，这样会增大测试的误差率）。

对于价格较低、数量较多的产品（如各种元器件、各种家用电器等），用上面介绍的方法，可以很方便地进行测试；但当产品的价格较高、MTBF较高的产品如何测试题六：某种产品，要求在90%的信心度下MTBF为20000H，因单价较贵，只能提供10台左右的产品做测试，请问如何判定此产品的可靠性是否达到规定的要求？还是转化为测试。