如何正确计算出产品的MTBF？.doc

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1、MTBF计算方法一、定义平均无故障工作时间:MTBF（MeanTimeBetweenFail）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。其度量方法为：在规定的条件下和规定的期间内，产品寿命单位总数与故障总次数比。二、计算方法因为MTBF是一个统计值，通过取样、测试、计算后得到的值与真实值有一定的差异；而且具体到每个产品时，其失效间隔时间与MTBF又有一定的差异，又有置信度的概念，所以要想让客户认可，就必须把计算值与客户的要求高出一些（如多出1个数量级）。如客户要求我司产品的MTBF为25年，我们计算出来

2、为50年以上，则可以接受的，如果计算出来刚好是25年，反而让人觉得是不是用不到25年。6SQ博客空间#cb9dx+6SQ博客空间(N-Cr8`^J计算方法一：Bellcore计算公式：MTBF＝Ttot/(N*r)；6SQ博客空间+?NK^*oN!S5j  备注：N为失效数（当没有产品失效时N取1）；r为对应的系数（取值与失效数与置信度有关）；W[:h.5mp`D,w0Ttot为总运行时间。例如：kmz7POr4A-_$g{06SQ博客空间L$oQjx某一产品在“高温高湿贮存”的结果：11个样品

3、在85%RH、85℃下贮存2000Hrs时没有失效发生；4]fI(T)ZI采用Bellcore推荐的激活能Ea，为0.8eV；c#Q%sq;@"i!Y计算在温室下的运行时间；Gr_b+

4、~0    ①因为没有样品失效，所以N＝1；m{^-@~]0    ②r取0.92（对应60%的置信度）或2.30（对应90%的置信度）；iK/U$F:Zo)_#z![:C0    ③产品在室温下运行，相当于40℃/85%的贮存；G8@7ZzI5Q5f0    ④Ea为0.8eV，计算得到从85℃/85%到40℃/8

5、5%的加速倍数为42；/O3XE*u$CUQb0    ⑤60%的置信度下，MTBF＝Ttot/(N*r)＝（11*2000*42）/(1*0.92),结果即为114年；;f6b*C@

6、)YD{O0     90%的置信度下，MTBF＝Ttot/(N*r)＝（11*2000*41.6）/(1*2.30),结果即为45年；oS0l.Pd2og,v1L09kud0B

7、w6o0从上面的计算可以看出，此计算用到了两个条件：进行了高温高湿测试、产品对应的激活能取0.8，这两个条件在Bellcore里、针对光隔离器的文件12

8、21中有推荐使用。1、EA是基于失效机理的，失效机理不同EA不同!v"y.i3D%]2、EA的计算式通过试验数据，用统计的估计方法得出的，大概做法如下：3、%N+z5i,m#}&{/S根据AF=EXP(Ea/K(1/T1-1/T2)），进行2个温度点（或2个以上）的试验，由于AF等于两个条件下达到相同失效率的时间之比，所以AF可以通过试验结果直接得出，然后根据公式可直接计算出EA。原理是这样，不过标准中是要采用统计的方法进行未知量的点估计（比如简单无偏估计）。0Jj8~K

9、}
`06SQ博客空间n&c,bm+dm:h*

10、r7l很多时候，因为测试时间太长（如1000H、5000H等），测试条件有限、激活能难以确定用多少才合适，所以不可直接计算，需要进行一些相关的测试。如：p!wmk"wI*u0w+gh)O0L*s&x_0取9个样品，分三组，分别在85℃、105℃、127℃下运行，运行过种中“在线监测”产品性能（虽然产品本身有很多参数要测试，在我们的测试中取最主要的参数IL监测，光通信业认为当产品的IL变化量超过0.5dB时就认为产品失效）。实际测试中，产品在127℃下运行很快失效，当产品在105℃下运行失效，停止了测试，各种数据如下表：d.Z;

11、lWvVg"}1MM!f0/I$PKelpdq/U0温度值初始IL（dB）停止时间（h）停止IL（dB）IL变化量(dB)变化量均值127 ℃0.313000.810.500.500.465000.960.500.374000.870.50105 ℃0.358000.850.500.4466676SQ博客空间8HwW~iovJ0.388000.900.520.338000.650.3285 ℃0.328000.400.080.1033330.418000.530.120.348000.450.11s*c"b

12、9f;s_N0fo{Ot0从上表可以看出：6SQ博客空间9]9OAq9{[OS
Cbgi5_w0①①在127℃时，产品的寿命为400H，即（300＋500＋400）/3