MTBF，即平均故障間隔時間，英文全稱是“Mean Time Between Failure”。是衡量一個產(chǎn)品(尤其是電器產(chǎn)品)的可靠性指標。單位為“小時”。它反映了產(chǎn)品的時間質量，是體現(xiàn)產(chǎn)品在規(guī)定時間內保持功能的一種能力。具體來說，是指相鄰兩次故障之間的平均工作時間，也稱為平均故障間隔。產(chǎn)品故障少的就是可靠性高，產(chǎn)品的故障總數(shù)與壽命單位總數(shù)之比叫“故障率”(Failure rate)。它僅適用于可維修產(chǎn)品。同時也規(guī)定產(chǎn)品在總的使用階段累計工作時間與故障次數(shù)的比值為MTBF。

MTBF測試

壽命試驗(MTBF)是研究產(chǎn)品壽命特征的方法，這種方法可在實驗室模擬各種使用條件來進行。壽命試驗是可靠性試驗中最重要最基本的項目之一，它是將產(chǎn)品放在特定的試驗條件下考察其失效(損壞)隨時間變化規(guī)律。產(chǎn)品進入到維護管理階段后，MTBF(平均故障間隔時間)是最關鍵的一個性能指標之一。

MTBF應該怎么測試和計算的?

一、測試方法

實驗方式主要有三種：

◆全壽命試驗

全壽命試驗要求所有樣品都在試驗中最終都失效，只需要采用簡單的算術平均值就可以計算出MTBF。

◆序貫截尾試驗

針對試驗對象的特點，在一批數(shù)量為N的產(chǎn)品中，任意抽取數(shù)量為n的樣品，觀察發(fā)生r個故障出現(xiàn)時的時間，并計算總的測試時間。發(fā)生一次故障，就進行一次判決。

◆定數(shù)、定時截尾試驗。

定時截尾試驗指試驗到規(guī)定的時間終止。

定數(shù)截尾試驗指試驗到出現(xiàn)規(guī)定的故障數(shù)或失效數(shù)時而終止。

二、計算方式

產(chǎn)品的故障總數(shù)與壽命單位總數(shù)之比叫“故障率”(Failure rate)，常用λ表示。

當產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布時，其故障率的倒數(shù)就叫做平均故障間隔時間，簡稱MTBF。即：MTBF=1/λ。

標準故障率的曲線可以用眾所周知的“浴盆曲線”來描述。所有元件和系統(tǒng)的曲線形狀都近似相同-只是時間軸方向上的延伸率不同。它可以分為三個區(qū)域：早期故障期(I)，有效工作期(II)，生命終期(III)。MTTF包含了區(qū)域I和 II，而MTBF只包含了區(qū)域(II)。

以序貫截尾試驗方法為例，介紹MTBF的一種計算方式：

M0 =規(guī)定可接受的平均無故障時間;

α =生產(chǎn)方風險;

β =使用方風險;

Dm =平均無故障時間的鑒別比

當生產(chǎn)方風險α是當實際的 m=m0時，設備被拒收的概率

使用方風險β是實際的 m=m1時，設備被接受的概率。這里m1是不可接受的平均無故障時間。

平均無故障時間的鑒別比在整理的定義是：Dm= m0/m1

假設β =α , d、 m0 、m1、r 相同，為了方便比較，設置MTBF(m1 ) =2000h

β =α=10% , Dm= m0/m1 =3 ,r=5

當故障數(shù)r為1和5時的接收時間分別為：

TA≥t (標準化判決時間)ⅹMTBF(θ1)=514ⅹ2000=10800h

TA≥t (標準化判決時間)ⅹMTBF(θ1 )=10135ⅹ2000=20700h

如表，r=5時，合格判決時間TA=20700h ;r=1時，合格判決時間TA=10800h;

MTBF測試的目的：

1、對于高頻度故障零件的重點對策及延長零件壽命的技術改良依據(jù)。

2、零件壽命周期的推定及最合適修理計劃的研究。

3、有關點檢對象、項目的先定與點檢基準的設定、改良。

4、設定備品、備件基準、機械、電氣零件的各項常備項目及基本庫存數(shù)量應由MTBF的記錄分析來判斷，使其庫存達到最經(jīng)濟的狀況。

由MTBF定義可知,規(guī)定產(chǎn)品在總的使用階段累計工作時間與故障次數(shù)的比值為MTBF,指數(shù)(Exponential)分布是可靠度統(tǒng)計分析中使用最普遍的機率分布.指數(shù)分布之MTBF數(shù)值為失效率λ的倒數(shù),故一旦知道λ值,可可靠度函數(shù)估算產(chǎn)品的可靠度。