MTBF(平均故障間隔)是可靠度工程及制造工程學(xué)的名詞,取自英文“Mean Time Between Failures”的縮寫,意即是產(chǎn)品在操作使用或測試期間的平均連續(xù)無故障時間,需要注意的是,這里探討的MTBF并非一個實測值,而是在產(chǎn)品設(shè)計階段工程師依據(jù)理論所估算出的參考值。使用平均故障間隔時,一般假設(shè)故障的系統(tǒng)可以立刻修復(fù)。倘若故障的系統(tǒng)無法修復(fù),一般改用MTTF(故障前平均時間)來說明。
MTBF認(rèn)證常見問題
1、能否根據(jù)MTBF的時間為產(chǎn)品建立定期維護保養(yǎng)計劃
答案:不能
MTBF是根據(jù)一組數(shù)據(jù)計算得到的平均數(shù)。也就是說,將一組數(shù)據(jù)生成一個柱狀圖,其中平均值是MTBF。假設(shè)這個分布是正態(tài)分布,我們將得到下圖所示的正態(tài)曲線,MTBF位于圖表中間。
觀察上面的正態(tài)曲線就能知道,50%的樣本MTBF是小于平均值的,如果我們以等于MTBF時間的頻率實施預(yù)防計劃,它將有50%的失敗概率。因此,我們不能完全根據(jù)MTBF的時間來建立產(chǎn)品定期維護保養(yǎng)計劃。但是,可以考慮以MTBF的正態(tài)分布為基礎(chǔ),根據(jù)能接受的風(fēng)險水平制定定期維護保養(yǎng)計劃。
2、能否根據(jù)MTBF來計算出產(chǎn)品的失效率
答案:可以
故障率:在單位時間內(nèi)(一般以年為單位),產(chǎn)品的故障總數(shù)與運行的產(chǎn)品總數(shù)之比叫做故障率,常用λ表示。
例如,共有1000臺設(shè)備運行,一年之內(nèi)出了2次故障,那么該設(shè)備的故障率為2/1000=0.002次/年。
當(dāng)產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布時,故障率的倒數(shù)就是MTBF(MTBF = 1 / λ),即平均故障間隔時間。
例如某產(chǎn)品A的MTBF為22萬小時。22萬小時約為25年,并不是說A產(chǎn)品能工作25年不出故障。因為MTBF=1/λ, 所以可以計算出故障率λ=1/MTBF=1/25=4%,即A產(chǎn)品的平均年故障率為4%,一年內(nèi),平均100臺產(chǎn)品會有4臺出故障。
要注意的一點是:雖然指數(shù)分布是可靠性分析中最適用的,根據(jù)該分布,隨著時間的推移,故障率會趨于一個恒定值,見下圖“浴盆曲線”的中間部分。但是對于工業(yè)產(chǎn)品,其曲線不會這么規(guī)則,會有很多的變異的存在,不能完全生搬硬套。
3、能否根據(jù)MTBF計算出產(chǎn)品在某個時間點的失效概率
如前文所述,只有在指數(shù)分布中,才會有一個恒定的失效率,可以用MTBF的倒數(shù)來計算。在這個前提下,我們可以通過以下公式來計算產(chǎn)品在某個時間點的失效概率。
對于其他數(shù)據(jù)模型,失效率不是一個恒定值,而是隨時間的變化而變化。只能通過數(shù)據(jù)建模和參數(shù)統(tǒng)計曲線的確定來計算失效概率。