MTBF(平均故障间隔)是可靠度工程及制造工程学的名词,取自英文“Mean Time Between Failures”的缩写,意即是产品在操作使用或测试期间的平均连续无故障时间,需要注意的是,这里探讨的MTBF并非一个实测值,而是在产品设计阶段工程师依据理论所估算出的参考值。使用平均故障间隔时,一般假设故障的系统可以立刻修复。倘若故障的系统无法修复,一般改用MTTF(故障前平均时间)来说明。
MTBF认证常见问题
1、能否根据MTBF的时间为产品建立定期维护保养计划
答案:不能
MTBF是根据一组数据计算得到的平均数。也就是说,将一组数据生成一个柱状图,其中平均值是MTBF。假设这个分布是正态分布,我们将得到下图所示的正态曲线,MTBF位于图表中间。
观察上面的正态曲线就能知道,50%的样本MTBF是小于平均值的,如果我们以等于MTBF时间的频率实施预防计划,它将有50%的失败概率。因此,我们不能完全根据MTBF的时间来建立产品定期维护保养计划。但是,可以考虑以MTBF的正态分布为基础,根据能接受的风险水平制定定期维护保养计划。
2、能否根据MTBF来计算出产品的失效率
答案:可以
故障率: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数之比叫做故障率,常用λ表示。
例如,共有1000台设备运行,一年之内出了2次故障,那么该设备的故障率为2/1000=0.002次/年。
当产品的寿命服从指数分布时,故障率的倒数就是MTBF(MTBF = 1 / λ),即平均故障间隔时间。
例如某产品A的MTBF为22万小时。22万小时约为25年,并不是说A产品能工作25年不出故障。因为MTBF=1/λ, 所以可以计算出故障率λ=1/MTBF=1/25=4%,即A产品的平均年故障率为4%,一年内,平均100台产品会有4台出故障。
要注意的一点是:虽然指数分布是可靠性分析中适用的,根据该分布,随着时间的推移,故障率会趋于一个恒定值,见下图“浴盆曲线”的中间部分。但是对于工业产品,其曲线不会这么规则,会有很多的变异的存在,不能完全生搬硬套。
3、能否根据MTBF计算出产品在某个时间点的失效概率
如前文所述,只有在指数分布中,才会有一个恒定的失效率,可以用MTBF的倒数来计算。在这个前提下,我们可以通过以下公式来计算产品在某个时间点的失效概率。
对于其他数据模型,失效率不是一个恒定值,而是随时间的变化而变化。只能通过数据建模和参数统计曲线的确定来计算失效概率。
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