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產品在研制階段通過可靠性設計達到可靠性定性要求和定量要求。其中定量要求的一般使用指標就是MTBF,并分為規定值和-低可接受值兩種要求。研制階段MTBF可以調整,而設計定型后隨著產品定型,MTBF也同樣定型了。
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MTBF計算中主要考慮的是產品中每個器件的失效率。但由于器件在不同的環境、不同的使用條件下其失效率會有很大的區別,例如,同一產品在不同的環境下,如在實驗室和海洋平臺上,其可靠性值肯定是不同的;又如一個額定電壓為16V的電容在實際電壓為25V和5V下的失效率肯定是不同的。所以,在計算可靠性指標時,必須考慮上述多種因素。所有上述這些因素,幾乎無法通過人工進行計算,但借助于軟件如MTBFcal軟件和其龐大的參數庫,我們就能夠輕松的得出MTBF值。
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MTBF試驗測試方法有三種, 第一是推算法; 第二種是實驗室預計法; 第三種是實測法。
對于不可修復系統, 系統的平均壽命指系統發生失效前的平均工作(或存儲) 時間或工作次數, 也稱為系統在失效前的平均時間, 記為MTTF (meantime to failure)。 對于可修復系統, 系統的壽命是指兩次相鄰失效(故障) 之間的工作時間, 而不是指整個系統的報廢時間。平均壽命即是平均無故障時間, 也稱為系統平均失效間隔, 記為MTBF (mean time between failure)。 可修復產品的平均修復時間, 就是從出現故障到修復中間的這段時間記為MTTR(mean time to repair) 平均修復時間。MTTR 越短表示易恢復性越好。
MTBF推算方法:
1. 由MTBF定義可知,規定產品在總的使用階段累計工作時間與故障次數的比值為MTBF, 指數(Exponential)分布是可靠度統計分析中使用-普遍的機率分布.指數分布之MTBF數值為失效率λ的倒數,故一旦知道λ值,即可由可靠度函數估算產品的可靠度.
MTBF= 總運行時間Total Operating(Hrs)/總失效次數Total Failures
MTBF的估計值符合卡方分布原理, 其語法為:
CHIINV(probability,degrees_freedom)X2(probability,degrees_freedom)
故有以下公式:
T= 總時間Total Hours
r=失效總數Number of failures
Φ=置信區間Confidence interval
注: If there are no failures(如果未有不良發生),then: MTBFlower = T/-ln(Confidence Interval)
可靠性是設計出來的,所以設備的MTBF也是設計出來。