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平均無故障間隔時間MTBF≥2000小時測試方法

平均故障間隔時間,是指產品或系統在兩相鄰故障間隔期內正確工作的平均時間,也稱平均無故障工作時間。它是標志產品或系統能平均工作多長時間的量,用MTBF表示。

平均故障間隔時間(MTBF):英文全稱是“Mean Time Between Failure",是衡量一個產品(尤其是電器產品)的可靠性指標,單位為“小時”。對于可維修產品的可靠性表征方法,在規定的條件下的特定測量期間,產品在其指定限值內運行的平均時間。計算方法為“產品的運行總時間/故障次數”。當產品的任務與其它量綱相關時,如工作周期、行駛里程,MTBF可以表示為平均故障間隔周期(MCBF),平均故障間隔里程(MKBF)。

可靠性是產品在規定條件下和規定時間內,完成規定功能的能力。產品的可靠性能力通過可靠性指標進行衡量。需用從以下4個方面進行理解。

1.產品定義——可以是系統、設備、零部件或元器件。系統分為多個層次,如汽車由各個子系統組成,每個子系統如發動機、變速箱本身又是系統,由設備和零部件組成。需求方可以僅在系統最高層次提出可靠性要求,也可以對一些對系統可靠性水平起決定性影響的子系統提出要求。由于實現系統的技術方案、設備組成存在差異,無法對所有組成系統的設備、零部件都提出要求;

2.規定的條件——指產品的使用條件和環境條件,產品所處的運行條件對可靠性指標有直接的影響,同一個類型的產品,在室外連續工作,缺少后勤支持的條件,和室內間歇性工作,有良好的后勤保障能力的條件下,對這個產品的可靠性要求差別很大;

3.規定的時間——也稱為任務時間,規定時間的長短隨著產品對象不同和使用目的不同而異。對一個產品來說,如果規定的任務時間很短,它可能是可靠的;若規定的任務時間很長,它就可能不可靠。規定時間根據產品的任務類別不同,也可以不用時間計算,而是采用其它量綱。如與工作次數有關的產品,像繼電器、開關通過觸點開關的次數進行表示,與行駛里程相關的車輛用里程進行表示。

4.規定的任務——產品所實現的功能。產品不能完成規定的任務就是發生了故障。故障根據對任務的影響程度不同,可以分為不同的類別,完全故障和局部故障,以一輛汽車為例,發動機發生故障汽車就無法完成行駛任務,是完全故障,而車輛內存在異響,影響乘車人的乘坐體驗,是局部故障。可靠性是產品不出故障的概率,需要明確故障的類別和含義,如不能確定故障就無法計算概率。

如何實現平均無故障間隔時間MTBF≥2000小時呢?

1、確定受試樣品的數量:例如,可以提供10臺樣機進行測試;

2、確定可靠性試驗的應力條件:例如采用低溫應力(-30℃)、高溫應力(+50℃)、電應力(AC220V);

3、選擇合適的可靠性檢測標準:例如,民用電子設備選擇GB/T5080.7-1986;

4、選擇合適的試驗方案類型:例如選擇GB/T5080.7-1986標準中的定時截尾試驗方案表12中的5:4試驗方案,實際試驗時間為220h;

5、編寫可靠性試驗大綱:包含單位名稱,單位地址,產品名稱,產品型號,檢測標準,故障判據,出現故障的處理方式、產品工作狀態、產品的交聯圖、測試大綱、測試方案、測試應力條件選擇、測試應力的實施參數、檢測結論是否符合MTBF指標要求等;

6、選擇合適的第三方檢測機構進行測試,選擇具備CNAS資質,CMA資質的第三方實驗室進行可靠性試驗;

7、安排研發人員到實驗室現場進行受試樣品工作狀態的搭接,測試細節的溝通、測試狀態的監測等;

8、測試通過后,第三方機構出具CNAS和CMA資質的檢測報告。

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