MTBF là gì?
MTBF: Thời gian trung bình giữa các lỗi
Tên đầy đủ tiếng Anh: Mean Time Between Failure
Mục đích thử nghiệm: đo chỉ số độ tin cậy của sản phẩm (đặc biệt là các sản phẩm điện)
Đơn vị: thường bằng giờ, ví dụ: 5000000 giờ

Làm thế nào để kiểm tra MTBF?

Phương pháp thử nghiệm MTBF
Phương pháp dự đoán MTBF
Phương pháp dự đoán MTBF là nhập các thông số các yếu tố ảnh hưởng khác nhau vào phần mềm thử nghiệm mô phỏng PCT, lấy một máy tính xách tay (bảng chủ) làm ví dụ và nhập các điều kiện thử nghiệm:Tiêu chuẩn tính (Tiêu chuẩn tính), Phương pháp tính toán (Calculate Method), nhiệt độ (Temperature), môi trường (Environment), chất lượng thành phần (Component Quality), v.v.phần mềm thực hiện mô hình hóa mô phỏng dựa trên các thông số sản phẩm trong cơ sở dữ liệu truy vấn và tính toán giá trị MTBF, đó là một giá trị ước tính.
Tiêu chuẩn tham chiếu phương pháp dự đoán độ tin cậy:
MIL-HDBK-217 "Hướng dẫn dự đoán độ tin cậy thiết bị điện tử"
Lưu ý: Trung tâm phân tích độ tin cậy của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ và Phòng thí nghiệm Rome đã đề xuất và trở thành một tiêu chuẩn công nghiệp
GJB/Z 299B "Hướng dẫn dự đoán độ tin cậy thiết bị điện tử"
Lưu ý: tiêu chuẩn quân sự của đất nước tôi
Bellcore SR-332 "Phương pháp dự đoán độ tin cậy thiết bị điện tử"
Lưu ý: Phòng thí nghiệm AT&TBell đã đề xuất và trở thành tiêu chuẩn công nghiệp để tính giá trị MTBF cho các sản phẩm điện tử thương mại.

Phương pháp thử nghiệm MTBF
Có ba loại phương pháp thử nghiệm MTBF:
1. Thử nghiệm toàn bộ cuộc sống: Thử nghiệm toàn bộ cuộc sống đòi hỏi rằng tất cả các mẫu cuối cùng sẽ thất bại trong quá trình thử nghiệm, và MTBF có thể được tính bằng cách sử dụng trung bình số học đơn giản;
2- Kiểm tra trình tự bị kiểm duyệt: Trong quá trình kiểm tra, 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, từ chối hoặc tiếp tục thử nghiệm. ;
3. Kiểm tra kiểm soát thời gian hoặc số lượng cố định: Trong quá trình kiểm tra, thiết bị được kiểm tra được theo dõi liên tục hoặc trong khoảng thời gian ngắn,và thời gian thử nghiệm có liên quan được tích lũy cho đến khi vượt quá thời gian thử nghiệm có liên quan được xác định trước (chấp nhận) hoặc một số lỗi có liên quan được xác định trước xảy ra (từ chối). nhận).
Lưu ý: Trong thực tế, tất cả các mẫu được thử nghiệm sẽ thất bại trong quá trình thử nghiệm.mười năm hoặc thậm chí hàng trăm năm, vì vậy phương pháp này chỉ có thể được sử dụng cho các sản phẩm có tuổi thọ ngắn hơn.

Xét nghiệm MTBF

Tiêu chuẩn tham chiếu cho các phương pháp thử nghiệm độ tin cậy:
GB/T 5080.7-1986 "Kiểm tra độ tin cậy thiết bị - Kiểm tra tính hợp lệ của giả định tỷ lệ thất bại liên tục"
GB/T 9813.1-2016 5.9 "Các thông số kỹ thuật chung cho máy tính Phần 1: Kiểm tra độ tin cậy máy vi tính máy tính để bàn"
GB/T 9813.2-2016 5.9 "Các thông số kỹ thuật chung cho máy tính Phần 2: Kiểm tra độ tin cậy của máy vi tính di động"
GB/T 14081-2010 5.9 "Các thông số kỹ thuật chung cho bàn phím xử lý thông tin - Kiểm tra độ tin cậy"
GB/T 18220-2012 5.17 "Các thông số kỹ thuật chung về kiểm tra độ tin cậy và tuổi thọ của thiết bị xử lý thông tin cầm tay công nghệ thông tin"

Phương pháp gia tốc MTBF
Trong quá trình sản xuất và sản xuất của các doanh nghiệp, cần phải hiểu độ tin cậy của sản phẩm trước khi rời khỏi nhà máy và đánh giá rủi ro sau bán của sản phẩm.Trong trường hợp này., phương pháp tính toán MTBF truyền thống của chúng tôi rõ ràng là không khả thi, bởi vì vào thời điểm giá trị thử nghiệm MTBF thực tế của sản phẩm của chúng tôi xuất hiện, sản phẩm đã gần như đến.Sau khi bị xóa hoặc cập nhật, các giá trị thử nghiệm thu được không còn ý nghĩa. Tại thời điểm này, chúng ta cần sử dụng các phương pháp khác để mô phỏng và tính toán giá trị MTBF sản phẩm, chẳng hạn như: phương pháp gia tốc MTBF
Phương pháp gia tốc MTBF là một phương pháp thử nghiệm cuộc sống tăng tốc trong phòng thí nghiệm.Giá trị MTBF của sản phẩm được đánh giá mà không phá hủy các đặc điểm thiết kế ban đầu của sản phẩmCác yếu tố gia tốc ảnh hưởng đến các sản phẩm điện tử chủ yếu bao gồm: nhiệt độ, độ ẩm, điện trở, điện áp, vv
Tiêu chuẩn tham chiếu thử nghiệm phương pháp tăng tốc:
GB/T 34986-2017 "Phương pháp thử nghiệm gia tốc sản phẩm"

Trường hợp phương pháp gia tốc MTBF
Lấy ví dụ về một màn hình từ một công ty thiết bị y tế ở Thượng Hải, chúng tôi sẽ giới thiệu quá trình thử nghiệm cuộc sống tăng tốc.
Bước 1: Xác định con đường đánh giá dựa trên các đặc điểm của sản phẩm
Một chức năng, chọn xác minh toàn bộ máy.
Bước 2. Xác định số lượng mẫu
3 máy hoàn chỉnh.
Bước 3. Với tuổi thọ dự kiến và mức độ tin cậy
Tuổi thọ dự kiến là 10 năm và mức độ tin cậy là 99%.Dự kiến sẽ sử dụng thời gian trung bình giữa các lỗi để mô phỏng tuổi thọ dự kiến của sản phẩm, tức là MTBF=10 năm=87600h
Bước 4. Xác định mô hình sử dụng lâm sàng
Một màn hình nhất định có ba chế độ trong khi sử dụng, cụ thể là chế độ lưu trữ, chế độ chờ và chế độ làm việc.
Bước 5. Xác định hồ sơ căng thẳng cho sử dụng lâm sàng
Xem xét rằng một máy theo dõi được sử dụng để theo dõi bệnh nhân trước khi phẫu thuật, căng thẳng lâm sàng chủ yếu là nhiệt độ và độ ẩm. Nhiệt độ hoạt động và độ ẩm của sản phẩm là 25 °C, 60% RH;
Bước 6. Xác định căng thẳng
Độ chịu nhiệt độ và độ ẩm tối đa của sản phẩm là:
Nhiệt độ và độ ẩm tối đa trong chế độ lưu trữ: 60°C 93%RH
Nhiệt độ và độ ẩm tối đa trong chế độ chờ: 55°C 85%RH
Chế độ làm việc nhiệt độ và độ ẩm tối đa: 45 °C 85% RH
Để tránh tổn thương sản phẩm ở nhiệt độ quá cao và tránh giới thiệu nhiều biến số hơn do thay đổi nhiệt độ,dự kiến sử dụng nhiệt độ và độ ẩm thử nghiệm là 45 °C và 85% RH.
Bước 7. Chọn mô hình thất bại
Theo hồ sơ căng thẳng lâm sàng, tham khảo mô hình tăng tốc của nhiệt độ và độ ẩm căng thẳng được đề xuất bởi DS Peck: Mô hình Peck
Bước 8. Xác định các giá trị hệ số trong mô hình dựa trên dữ liệu văn học
Kiểm tra phiên bản Telcordia SR-332 2016 của tiêu chuẩn dự đoán độ tin cậy sản phẩm điện tử. hệ số xác định Ea là 1.0eV và n là 2.66.
Bước 9. Tính toán nhân tăng tốc

Mô hình gia tốc:

Trong số đó, n là 2.66, Ea là 1.0eV
Tính toán yếu tố gia tốc AF = 2,525 * 11,607 = 29.3
Bước 10. Xác định thời gian thử nghiệm tăng tốc
Mức độ tin cậy là 99%. kiểm tra bảng phân bố bình thường và nhận Z=2.58
Thời gian thử nghiệm tích lũy Ttot=MTBF*Z/AF=87600*2.58/29.3=7714h;
Đặt biên là 10%, tổng thời gian thử nghiệm là Ttot = 8485h.
Ba nguyên mẫu được cung cấp để thử nghiệm. Giả sử các mẫu không bị trục trặc và mỗi thiết bị hoàn thành toàn bộ chu kỳ thử nghiệm, mỗi nguyên mẫu đòi hỏi thời gian thử nghiệm T = 8485 / 3 = 2828h = 117,8 ngày.
Bước 11. áp dụng căng thẳng
Khi sử dụng thực tế sản phẩm, nó được sử dụng 7 ngày một tuần, 5 giờ một ngày, 3 giờ chờ, và phần còn lại là thời gian lưu trữ;
Để mô phỏng việc sử dụng thực tế của sản phẩm, áp dụng áp lực làm việc cho sản phẩm trong một chu kỳ 24 giờ. Trong mỗi chu kỳ 24 giờ, nó sẽ làm việc liên tục trong 5 giờ,sau đó chờ đợi trong 3 giờ, và cuối cùng lưu trữ trong 16 giờ.
Bước 12. Kết luận
Ba mẫu thử nghiệm phải chịu áp lực làm việc theo cách được chỉ định trong phần 5 trong môi trường 45 °C và 85% RH. Nếu thử nghiệm tiếp tục trong 117,8 ngày mà không bị lỗi,giới hạn thấp nhất của giá trị MTBF của sản phẩm được coi là 10 năm (với biên 10%).

Xét nghiệm MTBF

Có thể kết luận từ các phương pháp trên rằng mặc dù các phương pháp như thử nghiệm kiểm duyệt theo thời gian và thử nghiệm theo trình tự rất hữu ích, thời gian thử nghiệm quá dài,đặc biệt là khi mức độ tin cậy của sản phẩm là đặc biệt cao.
Trong sản xuất thực tế, để rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường, giảm chi phí sản phẩm và đáp ứng nhu cầu của người dân về các phương pháp thử nghiệm tăng tốc kinh tế và hiệu quả,phương pháp thử nghiệm tăng tốc giải quyết các vấn đề hiệu quả hơnPhương pháp này rút ngắn thời gian thử nghiệm bằng cách tăng mức độ căng thẳng của thử nghiệm sản phẩm hoặc tăng tần suất ứng dụng căng thẳng xen kẽ,và phát hiện và giảm các chế độ thất bại của sản phẩm, để nhanh chóng đánh giá mức độ tin cậy của sản phẩm và tăng nó.