平均无故障时间100万小时

在看惠普商用台式机介绍的时候，细心的小伙伴可能早发现了这样的描述：

本产品通过了 105 万小时的 MTBF(平均无故障时间)认证…

不免心中惊讶，105 万小时那可是接近 120 年啊！难道惠普的商用台式机可以连续使用120年？！

今天小微就给大家来科普一下 MTBF 那些事儿。

  • 如何理解MTBF？

  • 浴盆曲线是什么?

  • 如何获取MTBF数值?

0 1 如何理解MTBF MTBF(Mean Time Between Failure)：即平均故障间隔时间，是衡量一个产品(尤其是电器产品)的可靠性指标，单位为“小时”。 产品的故障总数与寿命单位总数之比为“故障率”，用λ表示，故障率的倒数就是MTBF，即：MTBF = 1/λ。 对于惠普台式机来说，MTBF指标为 105 万小时，大约相当于 120 年，并不是说这 120 年中惠普电脑不会出现故障。 由λ= 1/MTBF ，代入公式得知λ= 1/MTBF = 1/120 年= 0.8%，也就是说 惠普的台式机平均 1000 台中只有 8 台有可能会出现故障。

是不是瞬间懂了呢？ 其实 MTBF 数值的得出，并不是简单粗暴的抽取一定数量样本，进行实际运行规定时间测试那么简单，而是通过一系列复杂的试验和计算的出来的。 对于消费者来说，我们需要知道的就是 平均无故障运行时间越长，产品的质量就越可靠。 0 2 浴盆曲线是什么 MTBF 平均无故障运行时间是有条件限制的。 前人已通过实践证明， 大多数设备的故障率是时间的函数，典型故障曲线称之为浴盆曲线(Bathtub curve，失效率曲线) ， 如下图。

曲线的形状呈两头高，中间低，具有明显的阶段性，可划分为三个阶段：

  • 早期的失效故障(随时间推移快速下降)

  • 使用寿命期的故障(故障率较低，且比较稳定)

  • 寿命后期的故障(接近产品的使用寿命，故障率剧增)

由浴盆曲线可知，在早期失效期，产品在开始使用时，失效率很高，但随着产品工作时间的增加，失效率迅速降低，这一阶段失效的原因大多是由于设计、原材料或制造过程中的缺陷造成的。 因此厂商会在产品在出厂前，先进行老炼筛选测试，以便及早发现、排除故障，或剔除不合格品，以保证产品的供货质量。

例如

拿电源来说，根据产品的不同，出厂前都需做适当的高温老炼(模拟产品在正常条件或异常条件下使用)，老炼完毕再测试包装入库。

0 3 如何获取MTBF值

  • 通过计算得出参考值

以惠普台式机为例，现在惠普台式机已经通过了 MTBF105 万小时认证，当然我们不可能连续运行 120 万小时来检验 MTBF 参数。 事实上，MTBF 普遍采用计算的方法来评估，目前国内接受度较高的主要有三个标准：MIL-HDBK-217 和 GJB/Z299B ，用于军工产品；  Bellcore ，由 AT&TBell 实验室提出并成为商用电子产品 MTBF 值计算的行业标准。 上述三个标准都包括了 IC 、二极管、电容器、继电器、连接器等常见元器件的失效模型。 但事实上，由于影响元器件失效率的因素众多，包括温度、电应力、环境应力、降额设计余量、机械结构等，这些因素不同，相应的影响系数也不一样，导致评估的 MTBF 结果千差万别。 在实际的操作中，会以较差的环境情况来评估，并借助于专业软件和其参数库，得出参考的 MTBF 值。

  • 通过加速寿命试验

MTBF 除可通过计算得到参考值外，也可以通过加速寿命试验的方法来获得。这种方法可用来预测产品的使用可靠性，但依然不能等同于实际使用的可靠性。 加速寿命的试验，可以用不同的应力或应力组合来筛选。

例如

根据美国环境科学学会在1981年及1984年发表的环境应力筛选有效性报告，在各种常用的筛选应力中，按其筛选效率加以比较，依次为温度循环、高温、随机振动、电应力、冷热冲击、定频正弦振动、低温、正弦扫描振动、复合环境、机械冲击、湿度、加速度、高度。其中温度循环和随机振动的效率最佳，如下图所示。

▲ 应力种类及筛选效果 综上，HP BPC 全线产品 105 万小时平均无故障运行时间，是通过特定的测试计算出来的，并非真的要测试 120 年哦。 内存怎么选？双通道内存很重要吗？ 笔记本电脑的低压处理器和标压处理器该如何取舍？ — End —

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