¿Qué es MTBF?
MTBF: tiempo medio entre fallas
Nombre completo: Tiempo medio entre el fracaso
Objetivo del ensayo: medir el índice de fiabilidad de un producto (especialmente productos eléctricos)
Unidad: generalmente en horas, por ejemplo: 5000000 horas

¿Cómo se prueba el MTBF?

Método de ensayo MTBF
Método de predicción de la MTBF
El método de predicción de MTBF consiste en introducir varios parámetros de factores de influencia en el software de prueba de simulación PCT, tomando un portátil (placa base) como ejemplo, e introducir las condiciones de prueba:Norma de cálculo (norma de cálculo), Método de cálculo (Método de cálculo), temperatura (Temperatura), entorno (Ambiente), calidad de los componentes (Calidad de los componentes), etc.,el software realiza un modelado de simulación basado en los parámetros del producto en la base de datos de consulta y calcula el valor MTBF, que es un valor estimado.
Normas de referencia para el método de predicción de la fiabilidad:
MIL-HDBK-217 "Manual de predicción de la fiabilidad de los equipos electrónicos"
Nota: El Centro de Análisis de Confiabilidad del Departamento de Defensa de los Estados Unidos y el Laboratorio de Roma propusieron y se convirtieron en un estándar industrial
GJB/Z 299B "Manual de predicción de la fiabilidad de los equipos electrónicos"
Nota: la bandera militar de mi país
Bellcore SR-332 "Procedimiento de predicción de la fiabilidad de los equipos electrónicos"
Nota: AT&TBell Laboratories propuso y se convirtió en el estándar de la industria para el cálculo de los valores MTBF para productos electrónicos comerciales.

Método experimental MTBF
Hay tres tipos de métodos experimentales de MTBF:
1. Prueba de vida útil completa: la prueba de vida útil completa requiere que todas las muestras eventualmente fallen durante la prueba, y el MTBF se puede calcular utilizando un promedio aritmético simple;
2- Prueba secuencial censurada: durante la prueba, 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, rechazar o continuar el ensayo. ;
3. Prueba de censura por tiempo o número fijo: durante el ensayo, el equipo sometido a ensayo se supervisa de forma continua o a intervalos cortos,y el tiempo de ensayo correspondiente se acumula hasta que se supera el tiempo de ensayo correspondiente predeterminado (aceptación) o se produce un número predeterminado de fallos correspondientes (rechazo). recibir).
Nota: En la práctica, todas las muestras a probar fallarán durante el proceso de ensayo, especialmente para productos con altos niveles de fiabilidad, el tiempo de ensayo puede ser de varios años,diez años o incluso cientos de años, por lo que este método sólo puede utilizarse para productos con una vida útil más corta.

Prueba de la FABM

Referencia estándar para los métodos de ensayo de fiabilidad:
GB/T 5080.7-1986 "Ensayo de fiabilidad del equipo - Prueba de validez de la suposición de tasa de falla constante"
GB/T 9813.1-2016 5.9 "Especificaciones generales para ordenadores Parte 1: Prueba de fiabilidad de microordenadores de escritorio"
GB/T 9813.2-2016 5.9 "Especificaciones generales para ordenadores Parte 2: Prueba de fiabilidad de microordenadores portátiles"
GB/T 14081-2010 5.9 "Especificaciones generales para teclados de procesamiento de información - Prueba de fiabilidad"
GB/T 18220-2012 5.17 "Especificaciones generales para ensayos de fiabilidad y vida útil de equipos portátiles de procesamiento de información de tecnología de la información"

Método de aceleración MTBF
En el proceso de producción y fabricación de las empresas, es necesario comprender la fiabilidad del producto antes de salir de la fábrica y evaluar el riesgo posventa del producto.En este caso, nuestro método tradicional de cálculo MTBF es obviamente no factible, porque en el momento en que el valor real de prueba MTBF de nuestro producto sale, el producto casi ha llegado.Después de haber sido eliminado o actualizado, los valores de ensayo obtenidos ya no son significativos. En este momento, necesitamos utilizar otros métodos para simular y calcular el valor del producto MTBF, tales como: método de aceleración MTBF
El método de aceleración MTBF es un método de prueba de vida acelerada en el laboratorio.el valor MTBF del producto se evalúa sin destruir las características de diseño originales del producto;Los factores de aceleración que afectan a los productos electrónicos incluyen principalmente: temperatura, humedad, resistencia, voltaje, etc.
El método acelerado de ensayo estándar de referencia:
El método de ensayo acelerado del producto

caso del método de aceleración MTBF
Tomando un monitor de una empresa de dispositivos médicos en Shanghai como ejemplo, introduciremos el proceso de pruebas de vida acelerada.
Paso 1. Determinar el camino de evaluación basado en las características del producto
Función única, elige la verificación de toda la máquina.
Paso 2. Determinar el número de muestras
3 máquinas completas.
Paso 3. Dada la vida útil prevista y el nivel de confianza
La vida útil esperada es de 10 años y el nivel de confianza es del 99%.Se prevé utilizar el tiempo medio entre fallos para simular la vida útil esperada del producto., es decir, MTBF=10 años=87600h
Paso 4. Determinar los patrones de uso clínico
Un determinado monitor tiene tres modos durante su uso, a saber, modo de almacenamiento, modo de espera y modo de trabajo.
Paso 5. Determinar el perfil de estrés para uso clínico
Considerando que se utiliza un monitor para controlar a los pacientes antes de la cirugía, la tensión clínica es principalmente la temperatura y la humedad.
Paso 6. Determine el estrés
La tolerancia máxima del producto a la temperatura y la humedad es:
Tolerancia máxima a la temperatura y la humedad en el modo de almacenamiento: 60°C 93%RH
Tolerancia máxima a la temperatura y la humedad en modo de espera: 55°C 85%RH
Modo de trabajo: tolerancia máxima a la temperatura y la humedad: 45°C 85%RH
Con el fin de evitar daños en el producto a temperaturas demasiado altas y evitar la introducción de más variables debido a los cambios de temperatura,se prevé utilizar una temperatura y humedad de ensayo constantes de 45°C y 85% de HRC.
Paso 7. Seleccione el modelo de fallo
Según el perfil de estrés clínico, se refiere al modelo acelerado de estrés de temperatura y humedad propuesto por D.S. Peck:
Paso 8. Determinar los valores de los coeficientes en el modelo basándose en datos de la literatura
Compruebe la versión 2016 de Telcordia SR-332 del estándar de predicción de fiabilidad de productos electrónicos. El coeficiente de determinación Ea es 1,0 eV y n es 2.66.
Paso 9. Calcular el factor de aceleración

Modelo de aceleración:

Entre ellos, n es 2.66, Ea es 1,0 eV
Calcular el factor de aceleración AF = 2,525 * 11,607 = 29.3
Paso 10. Determinar el tiempo de prueba acelerado
El nivel de confianza es de 99%.58
El tiempo de ensayo acumulado Ttot=MTBF*Z/AF=87600*2,58/29,3=7714h;
Si se establece un margen del 10%, el tiempo total de ensayo es Ttot=8485h.
Suponiendo que las muestras no funcionen mal y que cada dispositivo complete todo el ciclo de prueba, cada prototipo requiere tiempo de prueba T=8485/3=2828h=117,8 días.
Paso 11. Aplicación del estrés
En el uso real del producto, se utilizará 7 días a la semana, 5 horas al día, 3 horas en espera, y el resto del tiempo será el tiempo de almacenamiento;
Con el fin de simular el uso real del producto, se aplica una tensión de trabajo al producto en un ciclo de 24 horas.Entonces espera por 3 horas, y finalmente almacenar durante 16 horas.
Paso 12.Conclusión
Se someterán a tres prototipos a una tensión de trabajo de la manera especificada en la sección 5 en un ambiente de 45°C y 85% de H. Si el ensayo continúa durante 117,8 días sin fallas,el límite inferior del valor MTBF del producto se considera de 10 años (con un margen del 10%).

Prueba de la FABM

Se puede concluir a partir de los métodos anteriores que, aunque métodos como la prueba de censura cronometrada y la prueba secuencial son muy útiles, el tiempo de prueba es demasiado largo,especialmente cuando el nivel de fiabilidad del producto es particularmente alto.
En la producción real, con el fin de acortar el tiempo de comercialización del producto, reducir los costes del producto y satisfacer las necesidades de las personas de métodos de ensayo acelerado económicos y eficientes,Los métodos de ensayo acelerados resuelven los problemas de manera más eficazEste método acorta el tiempo de ensayo aumentando el nivel de tensión del producto de ensayo o aumentando la frecuencia de la aplicación de tensiones alternadas.y descubre y reduce los modos de falla del producto, con el fin de evaluar rápidamente el nivel de fiabilidad del producto y aumentarlo.