Hoe wordt MTBF getest?

Wat is MTBF?

MTBF: gemiddelde tijd tussen mislukkingen

Doel van de test: het meten van de betrouwbaarheid van een product (met name elektrische producten)

Eenheid: Gewoonlijk in uren, zoals: 5000000 uur

Hoe wordt MTBF getest?

MTBF-testmethode

MTBF-voorspellingsmethode

De MTBF-voorspellingsmethode is het invoeren van verschillende factorparameters in de simulatie-testsoftware PCT. Neem een laptop (moederbord) als voorbeeld en voer de testomstandigheden in:Berekeningsstandaard, Berekeningsmethode, temperatuur, omgeving, kwaliteit van de onderdelen, enz. De software simuleert en modelleert de productparameters in de zoekdatabase en berekent de MTBF-waarde,die een geraamde waarde is.

Referentienormen voor betrouwbaarheidspredictiemethoden:
MIL-HDBK-217 "Handboek voor de voorspelling van de betrouwbaarheid van elektronische apparatuur"
Beschrijving: Voorgesteld door het Amerikaanse Department of Defense Reliability Analysis Center en het Rome Laboratory en werd een industriestandaard
GJB/Z 299B "Handboek voor de voorspelling van de betrouwbaarheid van elektronische apparatuur"
Beschrijving: de militaire standaard van mijn land
Bellcore SR-332 "Procedure voor het voorspellen van de betrouwbaarheid van elektronische apparatuur"
Beschrijving: AT&T Bell Laboratory stelde en werd de industriestandaard voor het berekenen van de MTBF-waarde van commerciële elektronische producten

MTBF-testmethode
Er zijn drie soorten MTBF-testmethoden:
1. volledige levensduurtest: volledige levensduurtest vereist dat alle monsters uiteindelijk falen in de test, en de MTBF kan worden berekend met behulp van een eenvoudig rekenkundig gemiddelde;
2. Truncatiesequentietest: Tijdens de test the tested equipment is continuously or at short intervals monitored and the accumulated relevant test time and the number of relevant failures are compared with the criteria for determining whether to acceptde test afwijzen of voortzetten;
3- Tijd- of vaste nummerverkortingstest: tijdens de test wordt de geteste apparatuur continu of met korte tussenpozen gecontroleerd.en de geaccumuleerde relevante testtijd wordt geaccumuleerd tot of overschrijdt de vooraf bepaalde relevante testtijd (aanvaarding) of het vooraf bepaalde aantal relevante storingen (afwijzing).
Opmerking: In de praktijk zullen alle te testen monsters tijdens de test falen, vooral voor producten met een hoog betrouwbaarheidsniveau.dus deze methode kan alleen worden gebruikt voor producten met een korte levensduur.

MTBF-test

Verzekerheidsmetode standaardreferentie:
GB/T 5080.7-1986 "Test van de betrouwbaarheid van de apparatuur - Validiteitstest van de veronderstelling van een constant falenpercentage"
GB/T 9813.1-2016 5.9 "Algemene specificaties voor computers - Deel 1: Desktop microcomputers - Betrouwbaarheidstest"
GB/T 9813.2-2016 5.9 "Algemene specificaties voor computers - Deel 2: draagbare microcomputers - betrouwbaarheidstest"
GB/T 14081-2010 5.9 "Algemene specificaties voor toetsenborden voor informatieverwerking - betrouwbaarheidstest"
GB/T 18220-2012 5.17 "Algemene specificatie voor betrouwbaarheidstests en levensduur van handheld informatieverwerkingsapparatuur voor informatietechnologie"

MTBF versnellingsmethode
In het productieproces van ondernemingen is het noodzakelijk om de betrouwbaarheid van de producten te begrijpen en de risico's van de producten na de verkoop te evalueren voordat ze de fabriek verlaten.onze traditionele MTBF-berekeningsmethode is duidelijk niet haalbaar, omdat wanneer de werkelijke MTBF-testwaarde van ons product uitkomt, het product bijna verouderd of vervangen is en de verkregen testwaarde niet langer betekenisvol is.we moeten andere methoden gebruiken om de MTBF-waarde van het product te simuleren en te berekenen, zoals: MTBF versnellingsmethode
De MTBF-versnellingsmethode is een methode voor het versnellen van de levensduurtest in het laboratorium.de MTBF-waarde van het product wordt geëvalueerd zonder de oorspronkelijke ontwerpkenmerken van het product te vernietigen;De versnellingsfactoren die van invloed zijn op elektronische producten zijn voornamelijk: temperatuur, vochtigheid, weerstand, spanning, enz.
Versnellingsmethode standaardreferentie:
GB/T 34986-2017 "Testmethode voor productversnelling"

MTBF versnellingsmethode
Neem een monitor van een medisch apparaatbedrijf in Shanghai als voorbeeld om het proces van het uitvoeren van een versnelde levenstest te introduceren.
Stap 1. Bepalen van het evaluatiepad op basis van de productkenmerken
De functie is enkelvoudig en de volledige machineverificatie is geselecteerd.
Stap 2. Bepaal het aantal monsters
Stap 3 Gezien de verwachte levensduur en betrouwbaarheid
De verwachte levensduur is 10 jaar, met een betrouwbaarheidsniveau van 99%.en de gemiddelde tijd tussen storingen wordt gepland om de verwachte levensduur van het product te simuleren, dat wil zeggen MTBF = 10 jaar = 87600h
Stap 4. Bepaal de klinische gebruikswijze
Stap 5 - Bepaal het klinisch gebruiksstressprofiel
Aangezien een bepaalde monitor wordt gebruikt om patiënten voor de operatie te controleren, is de klinische gebruikstress voornamelijk de temperatuur en vochtigheid.60% RH;
Stap 6. Bepaal de omvang van de stress
De maximaal toelaatbare temperatuur en vochtigheid van het product zijn:
Berging: maximaal toelaatbare temperatuur en luchtvochtigheid: 60°C 93% RH
Stand-by-modus maximaal toelaatbare temperatuur en luchtvochtigheid: 55°C 85% RH
Werkwijze Maximale toelaatbare temperatuur en luchtvochtigheid: 45°C 85% RH
Om schade aan het product bij te hoge temperaturen te voorkomen en om te voorkomen dat er meer variabelen worden ingevoerd als gevolg van temperatuurveranderingen, is het de bedoeling een constante temperatuur van 45°C te gebruiken.85% RH als testtemperatuur en -vochtigheid.
Stap 7. Selecteer het model van het falen
Op basis van het klinische stressprofiel verwijzen we naar het versnelde model van temperatuur- en vochtigheidsstress dat door D.S.Peck is voorgesteld: Peckmodel
Stap 8. Bepaal de coëfficiëntwaarden in het model op basis van literatuur
Raadpleeg Telcordia SR-332 2016 versie van de standaard voor de voorspelling van de betrouwbaarheid van elektronische producten en bepaal dat de coëfficiënt Ea 1,0 eV is en n 2 is.66.
Stap 9. Bereken de versnellingsfactor

Versnellingsmodel:

Waar n 2 is.66, Ea is 1,0 eV
Bereken de versnellingscoëfficiënt AF = 2,525 * 11,607 = 29.3
Stap 10. Bepaal de versnelde testtijd
Het betrouwbaarheidsniveau is 99% en de normale verdelingstabel is Z=2.58
De cumulatieve testtijd Ttot=MTBF*Z/AF=87600*2.58/29.3=7714h;
Stel een marge van 10% in, dan is de totale testtijd Ttot=8485h.
Verstrek 3 prototypes voor het testen, ervan uitgaande dat het monster geen storing heeft en dat elk apparaat de volledige testcyclus heeft voltooid, vereist elk prototype een testtijd van T=8485/3=2828h=117,8 dagen.
Stap 11 - Stress toepassen
Bij daadwerkelijk gebruik wordt het product 7 dagen per week, 5 uur per dag, 3 uur stand-by gebruikt en de rest is opslagtijd;
Om het daadwerkelijke gebruik van het product te simuleren, wordt het product gedurende een cyclus van 24 uur aan werkstress onderworpen.Dan wacht je drie uur., en slaat uiteindelijk 16 uur op.
Stap 12. Conclusie
De drie prototypes worden op de in punt 5 gespecificeerde wijze onderworpen aan werkstress bij 45°C en 85% RH.de ondergrens van de MTBF-waarde van het product wordt geacht 10 jaar te zijn (met een marge van 10%);.

MTBF-test

Uit de bovenstaande methoden kan worden geconcludeerd dat de testtijd, hoewel de getimede truncatietest en de sequentietest zeer nuttig zijn, te lang is.Vooral wanneer het product betrouwbaar is.
In de werkelijke productie, om de tijd tot de markt te verkorten, de productkosten te verlagen en te voldoen aan de vraag van mensen naar economische en efficiënte versnelde testmethoden,de versnelde testmethode lost het probleem effectiever opDeze methode verkort de testtijd door de spanningsgraad van het product te verhogen of de frequentie van het toepassen van wisselspanningen te verhogen.en ontdekt en vermindert de storing van het product, zodat het betrouwbaarheidsniveau van het product snel kan worden beoordeeld en verhoogd.