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1、可靠性基本概念 平均无故障时间 何谓“平均无故障时间(MTBF)” ？ “平均无故障时间(MTBF)”有什么用？ “平均无故障时间(MTBF)” 和“平均故障前时间(MTTF)” “平均无故障时间(MTBF)”解读 平均无故障时间(MTBF)的应用 如何开始 如何计算 如何使用 基本流程、角色及职责可靠性基本概念 可靠性 Reliability 是指产品使用之后发生的故障，可靠性故障率是与时间相关的函数。 可靠性表达方式有许多，主要有： 一段时间后的累积故障率（Cumulative fail %）。 每 10 亿小时故障率“菲特” -FIT (Failures in Time) 平均无故障时间
2、-MTBF (Mean Time between Failures) 可靠性是后质量部分的浴盆曲线即我们所认为的可靠性故障。 可靠性的目标根据不同的因素而变化，如产品类型，产品寿命，使用的条件等。平均无故障时间（MTBF）-何谓“平均无故障时间” What is MTBFMTBF (Mean Time Between Failure): 平均无故障时间，是衡量一个产品（尤其是电子产品）的可靠性指标. 单位为“小时”。 它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力. 具体来说，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。 它仅适用于可维修产品，同时也规定产品在总的
3、使用阶段累计工作时间和故障次数的比值为 MTBF。 备注： 这个数据的取得通常必须要产品被使用过一定的数量以及一定的时间后， 才能较为正确地被统计出来，所以一个新产品上市后的 MTBF 值也只能当 参考数值，跟产品的实际寿命数值不一定能相符。 不过目前有许多厂商用模拟的方式，来评估一个产品的平均故障时间。他们利用更恶劣的环境来测试产品，增加产品的老化速度，以計算出产品的平均故障时间。平均无故障时间有什么用？最流行的可靠性指标 最小化投入的可靠性初步分析 了解设计的薄弱环节 （KAIZEN）设计 质保能力分析（Warranty Analysis） “平均无故障时间(MTBF)” 和“平均故障前时
4、间(MTTF)”“平均无故障时间(MTBF)” 和“平均故障前时间(MTTF)”有何不同 “平均无故障时间(MTBF)” 适用于那些可修复的，并在修复后立即投入使用的产品和系统。 “平均故障前时间(MTTF)” 适用于那些不可修复产品。平均无故障时间（MTBF）-MTBF 解读(1 of 2) 简单来说，平均无故障时间(MTBF)就是菲特(FIT)的倒数. 例如：一个元器件的 FIT 为 200，求算它的 MTBF. MTBF = 109 hrs/200 = 5 million hours 我们用一个计算过程来说明一个产品的平均无故障时间为 40000 小时的意义 并不是指产品的寿命是 400
5、00 小时。 如果在市场中投放 10 个这样的产品，那么每个产品的平均无故障时间(MTBF)为 40,000/10= 4,000 hrs 如果在市场中投放 10000 个这样的产品，那么每个产品的平均无故障时间(MTBF)为40,000/10,000 = 4 hrs 如果在市场中投放 60000 个这样的产品，那么每个产品的平均无故障时间(MTBF)为 40,000/60,000 = 0.67 hrs or 40 minutes 根据统计学理论，每一个这样的产品到达 40000 小时的概率为 Probability = e-t/MTBF where t= MTBF = e-1 = 0.3677
6、 or 36.8% of units surviving (or 63.2% of units fail) 上述过程是基于随机故障并符合 Weibull 的分布曲线的假设，Beta 斜率为1。 平均无故障时间（MTBF）-MTBF 解读(2 of 2)以下的表述为错误: 对于一个产品， 其 MTBF = 5 years (43,800 hrs) 产品的寿命为五年 质保期为五年 产品能使用五年并且没有一次故障 第一次故障并修复后，下一次的故障是五年之后 在五年内，100% 的产品会故障 产品能满足使用一年没有故障以下的表述为正确:对于一个产品， 其 MTBF = 5 years (43,800
7、hrs)五年后，在已投放市场的产品中，有 63%发生故障一次或多次 平均年故障率为 20%FIT = 109/MTBF hrs = 109hrs/43,800 hrs = 22,831 FIT 案例 1（MTBF)1. 一百万小时的 MTBF 相当于多少菲特(FIT)？2. 一百万小时的 MTBF 相当于多少平均年故障率()？解答：1. FIT=109/106=1000FIT2. =10-9*1000*8760*100%或 1/(106/8760)=0.876%案例 2（MTBF)一款可用于伺服器的 WD Caviar RE2 7200 RPM 硬碟，MTBF 高达 120 万小时，保修 5 年。估算该硬碟的平均年故障率() ？若每年销售 100000 只硬碟，每返修一次约需费用￥100，那么保修费用估算总计约为多少？解答：MTBF=120 万小时=137 年。（不能理解为该种硬碟每只均能工作 137 年不出故障！） 平均年故障率 =1/137 年=0.7% 总保修费=5*（5*100000*0.7%）*100=￥1750000.如何使用-MTBF 与设计改善更换或改善元器件改善产品工作环境减少外加应力改变电路设计设计失效模式及后果分析(DFMEA)的重要补充支持失效分析
