MTBF چیست؟
MTBF: میانگین زمان بین خرابی ها
نام کامل انگلیسی: زمان میان شکست
هدف آزمایش: اندازه گیری شاخص قابلیت اطمینان یک محصول (به ویژه محصولات الکتریکی)
واحد: معمولاً در ساعت، مانند: 5000000 ساعت

چگونه MTBF را آزمایش کنیم؟

روش آزمایش MTBF
روش پیش بینی MTBF
روش پیش بینی MTBF این است که پارامترهای عوامل تأثیرگذار مختلف را به نرم افزار آزمایش شبیه سازی PCT وارد کنید، به عنوان مثال یک لپ تاپ (مدربورد) را به عنوان مثال در نظر بگیرید و شرایط آزمایش را وارد کنید:استاندارد محاسبه (استانداردهای محاسبه)روش محاسبه (Calculate Method) ، دمای (Temperature) ، محیط (Environment) ، کیفیت قطعات (Component Quality) و غیره،نرم افزار مدل سازی شبیه سازی را بر اساس پارامترهای محصول در پایگاه داده پرس و جو انجام می دهد و مقدار MTBF را محاسبه می کند.، که یک ارزش برآورد شده است.
استانداردهای مرجع روش پیش بینی قابلیت اطمینان:
MIL-HDBK-217 "دستور پیش بینی قابلیت اطمینان تجهیزات الکترونیکی"
توجه: مرکز تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان وزارت دفاع ایالات متحده و آزمایشگاه رم یک استاندارد صنعت را پیشنهاد کردند و تبدیل شدند
GJB/Z 299B "دستور پیش بینی قابلیت اطمینان تجهیزات الکترونیکی"
يادداشت: استاندارد نظامی کشور من
Bellcore SR-332 "رویه پیش بینی قابلیت اطمینان تجهیزات الکترونیکی"
توجه: آزمایشگاه های AT&TBell استاندارد صنعت برای محاسبه مقادیر MTBF برای محصولات الکترونیکی تجاری را پیشنهاد کردند و تبدیل شدند.

روش آزمایشی MTBF
سه نوع روش آزمایشی MTBF وجود دارد:
1. آزمایش عمر کامل: آزمایش عمر کامل مستلزم این است که همه نمونه ها در نهایت در طول آزمایش شکست بخورند و MTBF را می توان با استفاده از یک میانگین ریاضی ساده محاسبه کرد.
2آزمون دنباله ای سانسور شده: در طول آزمایش، the equipment under test is monitored continuously or at short intervals and the accumulated relevant test time and the number of relevant failures are compared with the criteria for determining whether to accept، امتحان را رد کنید یا ادامه دهید. ;
3آزمایش سانسور زمان بندی یا شماره ثابت: در طول آزمایش، تجهیزات مورد آزمایش به طور مداوم یا در فواصل کوتاه نظارت می شوند.و زمان آزمایش مربوطه تا زمان آزمایش مربوطه از پیش تعیین شده یا بیشتر از آن جمع می شود (پذیرش) یا تعداد مشخصی از خرابی های مربوطه رخ می دهد (رفض). دریافت کنید).
توجه: در عمل، تمام نمونه هایی که مورد آزمایش قرار می گیرند در طول فرآیند آزمایش شکست می خورند. به ویژه برای محصولات با سطح بالایی از قابلیت اطمینان، زمان آزمایش ممکن است چندین سال باشد.ده سال یا حتی صدها سالبنابراین این روش فقط می تواند برای محصولات با عمر کوتاه استفاده شود.

آزمایش MTBF

مرجع استاندارد برای روش های آزمایش قابلیت اطمینان:
GB/T 5080.7-1986 "بررسی قابلیت اطمینان تجهیزات - آزمایش اعتبار فرض نرخ شکست ثابت"
GB/T 9813.1-2016 5.9 "شخصیات عمومی برای کامپیوترها بخش 1: آزمون قابلیت اطمینان میکرو کامپیوترهای رومیزی"
GB/T 9813.2-2016 5.9 "شخصیات عمومی برای کامپیوترها بخش دوم: آزمایش قابلیت اطمینان میکروکامپیوترهای قابل حمل"
GB/T 14081-2010 5.9 "شخصیات کلی صفحه کلید پردازش اطلاعات - آزمون قابلیت اطمینان"
GB/T 18220-2012 5.17 "مخصوصیات کلی برای آزمایش قابلیت اطمینان و عمر تجهیزات پردازش اطلاعات دستی فناوری اطلاعات"

روش شتاب MTBF
در فرآیند تولید و تولید شرکت ها، لازم است قبل از خروج از کارخانه، قابلیت اطمینان محصول را درک کنیم و ریسک پس از فروش محصول را ارزیابی کنیم.در اين مورد، روش محاسبه MTBF سنتی ما بدیهی است که عملی نیست، زیرا در زمانی که مقدار آزمایش MTBF واقعی محصول ما منتشر می شود، محصول تقریباً رسیده است.بعد از حذف یا به روز رسانیدر این زمان، ما نیاز به استفاده از روش های دیگر برای شبیه سازی و محاسبه مقدار محصول MTBF، مانند: روش شتاب MTBF
روش شتاب MTBF یک روش آزمایش زندگی شتاب در آزمایشگاه است.ارزش MTBF محصول بدون از بین بردن ویژگی های طراحی اصلی محصول ارزیابی می شود.فاکتورهای شتاب که بر محصولات الکترونیکی تاثیر می گذارند شامل: دمای هوا، رطوبت، مقاومت، ولتاژ و غیره هستند.
استاندارد مرجع آزمون روش شتاب دهنده:
GB/T 34986-2017 "روش آزمایش شتاب دهنده محصول"

مورد روش شتاب MTBF
به عنوان مثال یک مانیتور از یک شرکت تجهیزات پزشکی در شانگهای، ما روند آزمایش زندگی شتاب را معرفی خواهیم کرد.
مرحله ۱: تعیین مسیر ارزیابی بر اساس ویژگی های محصول
تک تابع، تمام دستگاه را انتخاب کنید.
مرحله ۲: تعداد نمونه ها را تعیین کنید
سه دستگاه کامل
مرحله سوم: با توجه به عمر انتظار شده و سطح اطمینان
عمر انتظار شده 10 سال است و سطح اطمینان 99٪ است. عمر انتظار شده محصول 10 سال است.برنامه ریزی شده است که از میانگین زمان بین خرابی ها برای شبیه سازی عمر مورد انتظار محصول استفاده شود.، یعنی MTBF=10 سال=87600 ساعت
مرحله ۴: تعیین الگوهای استفاده بالینی
یک مانیتور خاص در طول استفاده سه حالت دارد، یعنی حالت ذخیره سازی، حالت آماده و حالت کار.
مرحله ۵: تعیین مشخصات استرس برای استفاده بالینی
با توجه به اینکه برای نظارت بر بیماران قبل از عمل جراحی از مانیتور استفاده می شود، استرس بالینی عمدتاً درجه حرارت و رطوبت است. دمای کار و رطوبت محصول 25 °C، 60٪ RH است.
مرحله ۶. استرس را تعیین کنید
حداکثر تحمل دمای و رطوبت محصول:
حداکثر دمایی و رطوبت در حالت ذخیره سازی: 60°C 93%RH
حداکثر دمای و رطوبت در حالت آماده: 55°C 85%RH
حالت کار حداکثر دمای و رطوبت قابل تحمل: 45°C 85%RH
برای جلوگیری از آسیب محصول در دمای بیش از حد بالا و جلوگیری از معرفی متغیرهای بیشتر به دلیل تغییرات دمایی،برنامه ای برای استفاده از دمای ثابت 45°C و 85٪ RH به عنوان دمای آزمایش و رطوبت است..
مرحله 7، مدل شکست را انتخاب کنید
با توجه به مشخصات استرس بالینی، به مدل شتاب دهنده استرس دمای و رطوبت پیشنهاد شده توسط DS Peck مراجعه کنید: مدل Peck
مرحله ۸: تعیین مقادیر ضریب در مدل بر اساس داده های ادبیات
بررسی نسخه 2016 Telcordia SR-332 از استاندارد پیش بینی قابلیت اطمینان محصولات الکترونیکی. ضریب تعیین Ea 1.0eV و n 2 است.66.
مرحله ۹: محاسبه فاکتور شتاب

مدل شتاب:

در میان آن ها، n 2 است.66، Ea 1.0eV است
فاکتور شتاب AF=2.525*11.607=29 را محاسبه کنید.3
مرحله ۱۰: زمان آزمایش شتاب را تعیین کنید
سطح اطمینان 99 درصد است. جدول توزیع عادی را بررسی کنید و Z=2 را دریافت کنید.58
زمان آزمایش تجمعی Ttot=MTBF*Z/AF=87600*2.58/29.3=7714h
با تنظیم حاشیه 10٪، کل زمان آزمایش Ttot=8485h است.
سه نمونه اولیه برای آزمایش ارائه شده است. فرض بر این که نمونه ها خرابکاری نداشته باشند و هر دستگاه کل چرخه آزمایش را تکمیل کند، هر نمونه اولیه نیاز به زمان آزمایش T = 8485 / 3 = 2828h = 117.8 روز دارد..
مرحله ی ۱۱: اعمال استرس
در صورت استفاده واقعی از محصول، 7 روز در هفته، 5 ساعت در روز، 3 ساعت در حالت آماده استفاده می شود و زمان باقیمانده زمان نگهداری است.
برای شبیه سازی استفاده واقعی از محصول، فشار کاری در یک چرخه 24 ساعته به محصول اعمال می شود. در هر چرخه 24 ساعته، ابتدا به مدت 5 ساعت به طور مداوم کار می کند،بعدش 3 ساعت منتظر بمون، و در نهایت برای 16 ساعت ذخیره می شود.
مرحله ۱۲: نتیجه گیری
سه نمونه اولیه به روش مشخص شده در بخش 5 در محیط 45°C و 85٪ RH تحت فشار کار قرار می گیرند. اگر آزمایش بدون شکست برای 117.8 روز ادامه یابد،حد پایین ارزش MTBF محصول 10 سال است (با حاشیه 10٪).

آزمایش MTBF

از روش های فوق می توان نتیجه گرفت که اگر چه روش هایی مانند آزمایش سانسور با زمان و آزمایش متوالی بسیار مفید هستند، اما زمان آزمایش بیش از حد طولانی است.به خصوص زمانی که سطح قابلیت اطمینان محصول بسیار بالا باشد..
در تولید واقعی، به منظور کوتاه کردن زمان عرضه محصول، کاهش هزینه های محصول و پاسخگویی به نیازهای مردم برای روش های آزمایش سریع اقتصادی و کارآمد،روش های آزمایش شتاب دهنده مشکلات را به طور موثرتر حل می کننداین روش زمان آزمایش را با افزایش سطح فشار آزمایش محصول یا افزایش فرکانس اعمال فشار متناوب کوتاه می کند.و کشف و کاهش حالت های خرابی محصول، به منظور ارزیابی سریع سطح قابلیت اطمینان محصول و افزایش آن.