MTBFをテストするには?

MTBFとは?

MTBF: 失敗の間の平均時間

試験目的:製品の信頼性を測定する (特に電気製品)

単位:通常,時間で表します.例えば: 5000000時間

MTBFをテストするには?

MTBF試験方法

MTBF予測方法

MTBF予測方法は,シミュレーションテストソフトウェアPCTに様々な影響因子パラメータを入力することです.ラップトップ (マザーボード) を例として,テスト条件を入力します.計算基準, 計算方法,温度,環境,コンポーネント品質など. ソフトウェアは,クエリデータベース内の製品パラメータをシミュレートし,モデル化し,MTBF値を計算します.推定値である.

信頼性の予測方法の基準基準:
MIL-HDBK-217 "電子機器の信頼性予測手帳"
記述: 米国国防省信頼性分析センターとローマ研究所によって提案され,業界標準になりました
GJB/Z 299B "電子機器の信頼性予測手帳"
記述:我が国の軍事基準
Bellcore SR-332 "電子機器の信頼性の予測手順"
AT&T Bell Laboratoryは,商業用電子製品のMTBF値を計算するための業界標準を提案し,それとなった.

MTBF試験方法
MTBF 試験方法は 3 種類あります.
1完全寿命試験: 完全寿命試験は,すべてのサンプルが最終的に試験に失敗することを要求し,MTBFは単純な算術平均を用いて計算できます.
2短縮連続試験: 試験中に, 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 accept試験を拒否するか,継続するか,
3試験中に,試験装置は継続的にまたは短時間間隔で監視される.累積された関連試験時間は,事前に決定された関連試験時間 (承認) を満たすまで,またはそれ以上になるまで累積されるか,または事前に決定された数の関連障害が発生する (拒否).
注: 実用的には,試験されるすべてのサンプルが試験中に失敗します.特に信頼性が高い製品の場合.試験時間は数年,10年,あるいは数百年かもしれません.この方法は短寿命の製品にのみ使用できます.

MTBF試験

信頼性試験方法の標準基準:
GB/T 5080.7-1986 "設備の信頼性試験 - 恒定故障率仮定の有効性試験"
GB/T 9813.1-2016 5.9 "コンピュータの一般仕様 - 第1部分:デスクトップマイクロコンピュータ - 信頼性試験"
GB/T 9813.2-2016 5.9 "コンピュータの一般仕様 - 第2部分:携帯マイクロコンピュータ - 信頼性試験"
GB/T 14081-2010 5.9 "情報処理キーボードの一般仕様 - 信頼性試験"
GB/T 18220-2012 5.17 "情報技術ハンドホールド情報処理機器の信頼性および使用寿命試験に関する一般仕様"

MTBF加速方法
企業における製造プロセスでは,製品の信頼性を理解し,工場を出る前に製品の販売後のリスクを評価する必要があります.MTBFを計算する従来の方法は明らかに実行不可能です製品がほぼ時代遅れや交換されているので,得られたテスト値はもはや意味がありません. この時点で,製品のMTBF値をシミュレートして計算するために他の方法を使う必要がありますMTBF加速法など
MTBF加速法 (MTBF Acceleration Method) は,実験室での生命試験を加速させる方法です.製品のMTBF値は,製品の元の設計特性を破壊することなく評価されます.電子製品に影響する加速要因は主に:温度,湿度,抵抗,電圧などです.
加速方法試験基準:
GB/T 34986-2017 "製品加速試験方法"

MTBF 加速方法ケース
上海の医療機器会社のモニターを例に挙げると 加速生命検査のプロセスを紹介できます
ステップ 1. 製品特性に基づいて評価経路を決定
機能は単一で,マシン全体の検証が選択されます.
ステップ2 サンプル数を決定する
ステップ 3. 期待される使用寿命と信頼性
期待される使用寿命は99%の信頼度で10年です 製品の使用寿命は10年です障害間の平均時間は,製品の使用寿命をシミュレートするために使用する予定です.つまり MTBF = 10年 = 87600h
ステップ4. 臨床使用方法を決定する
特定のモニターの使用段階には,ストレージモード,待機モード,作業モードという3つのモードがあります. ステップ5.臨床使用ストレスプロファイルを決定します.
あるモニタが手術前の患者のモニタリングに使用されるので,臨床使用のストレスは主に温度と湿度です.製品の動作温度と湿度は25°Cです.60%RH;
ステップ 6. ストレス 程度 を 決定 する
製品の最大許容可能な温度と湿度は:
保存モード 最大許容温度と湿度: 60°C 93%RH
待機モード 最大許容温度と湿度: 55°C 85%RH
作業モード 最大許容される温度と湿度: 45°C 85%RH
高すぎる温度で製品の損傷を避けるため,温度変化によるより多くの変数を導入しないために,恒常45°Cを使用することが計画されています.85%RH の試験温度と湿度.
ステップ 7. 失敗モデルを選択
臨床ストレスプロフィールに基づいて,DS.Peckが提案した温度と湿度ストレス加速モデルを参照してください: Peckモデル
ステップ8. 文献に基づくモデルにおける係数値を決定
電子製品の信頼性の予測基準のTelcordia SR-332 2016版を参照し,係数がEaが1.0eV,nが2であることを確認します.66.
ステップ 9. 加速因子 を 計算 する

加速モデル:

n は 2 です.66Ea は 1.0eV
加速係数 AF=2.525*11.607=29 を計算する.3
ステップ 10. 加速 試験 時間 を 決定 する
信頼度は99%で,通常の分布表はZ=2です58
累積試験時間 Ttot=MTBF*Z/AF=87600*2.58/29.3=7714h
10%の限界を設定すると,総試験時間はTtot=8485hになります.
試験用のプロトタイプを3つ提供します.サンプルに故障がないと仮定し,各装置が試験サイクル全体を完了すると,各プロトタイプは試験時間T=8485/3=2828h=117.8日が必要です.
ステップ 11 ストレス の 適用
実際の使用では,1週間に7日,5時間,1日に3時間待機状態で使用し,残りの時間は保管時間です.
製品の実際の使用をシミュレートするために,製品は24時間のサイクルで作業ストレスにさらされます.各24時間のサイクルでは,まず5時間連続で動作します.3時間待機する16時間貯蔵されます.
ステップ 12 結論
3つのプロトタイプは,45°Cと85%RHの環境下では,第5節に規定する方法で作業ストレスを受ける.連続試験で117.8日間失敗がない場合,製品のMTBF値の下限は10年 (10%の利差で) と考えられる..

MTBF試験

上記の方法から,タイムカットテストとシーケンステストが非常に有用であるにもかかわらず,試験時間はあまりにも長いと結論付けることができます.特に製品の信頼性が特に高い場合.
実際の生産では,市場への出荷時間を短縮し,製品コストを削減し,経済的で効率的な加速試験方法に対する人々の需要を満たすために,加速試験方法により問題をより効果的に解決するこの方法は,製品の試験のストレスのレベルを増加させたり,交互ストレスの適用頻度を増加させたりすることで,試験時間を短くします.製品の故障状態を検出し,軽減します製品の信頼性のレベルを迅速に評価し,それを高めるために.