MTBF 即平均故障間隔時(shí)間，是衡量產(chǎn)品可靠性的一個(gè)重要指標(biāo)。MTBF 測試和計(jì)算在目的、方法、數(shù)據(jù)來源等方面存在區(qū)別，以下是詳細(xì)介紹：

目的

• MTBF 測試的目的：通過實(shí)際的試驗(yàn)或運(yùn)行，模擬產(chǎn)品在正常使用條件下的故障情況，從而直接獲取產(chǎn)品的可靠性數(shù)據(jù)。它能夠更真實(shí)地反映產(chǎn)品在實(shí)際使用中的可靠性水平，為產(chǎn)品的質(zhì)量改進(jìn)、設(shè)計(jì)優(yōu)化以及用戶的使用和維護(hù)提供依據(jù)。

• MTBF 計(jì)算的目的：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段或無法進(jìn)行大量實(shí)際測試的情況下，根據(jù)產(chǎn)品的組成部分、已知的可靠性數(shù)據(jù)以及相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，對產(chǎn)品的 MTBF 進(jìn)行預(yù)估。這有助于在產(chǎn)品研發(fā)過程中評估設(shè)計(jì)方案的可靠性，指導(dǎo)零部件的選型和系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)化，提前發(fā)現(xiàn)潛在的可靠性問題，降低產(chǎn)品開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

方法

• MTBF 測試方法：

• 實(shí)驗(yàn)室測試：在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，按照預(yù)定的測試條件和測試程序，對產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)或間斷的運(yùn)行測試，直到出現(xiàn)規(guī)定數(shù)量的故障為止。這種方法可以精確控制測試條件，排除外界環(huán)境因素的干擾，但測試成本較高，測試時(shí)間可能較長。

• 現(xiàn)場測試：將產(chǎn)品安裝在實(shí)際使用現(xiàn)場，在真實(shí)的使用環(huán)境和工況下進(jìn)行運(yùn)行測試。通過收集大量產(chǎn)品在實(shí)際使用中的故障數(shù)據(jù)，來計(jì)算 MTBF。現(xiàn)場測試的結(jié)果更貼近實(shí)際情況，但數(shù)據(jù)收集和整理的難度較大，且受使用環(huán)境和操作方法等因素的影響。

• MTBF 計(jì)算方法：

• 基于可靠性預(yù)計(jì)手冊：參考相關(guān)的可靠性預(yù)計(jì)手冊，如 MIL-HDBK-217、GJB/Z 299 等，根據(jù)產(chǎn)品的類型、組成結(jié)構(gòu)、零部件的失效率以及工作環(huán)境等因素，查找相應(yīng)的失效率數(shù)據(jù)，并按照一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算。這種方法簡單易行，但預(yù)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性依賴于手冊數(shù)據(jù)的適用性和完整性。

• 基于故障樹分析：通過建立產(chǎn)品的故障樹模型，分析導(dǎo)致產(chǎn)品故障的各種可能原因及其邏輯關(guān)系，確定各基本事件的發(fā)生概率，進(jìn)而計(jì)算出產(chǎn)品的故障概率和 MTBF。故障樹分析能夠深入挖掘產(chǎn)品的故障機(jī)理，但需要對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能有深入的了解，且計(jì)算過程較為復(fù)雜。

• 基于相似產(chǎn)品類比：如果有與待評估產(chǎn)品相似的產(chǎn)品，且已知其 MTBF 數(shù)據(jù)，可以根據(jù)兩者在結(jié)構(gòu)、功能、材料、工藝等方面的相似程度，對 MTBF 進(jìn)行類比估算。這種方法的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確評估相似程度，并對差異因素進(jìn)行合理的修正。

數(shù)據(jù)來源

• MTBF 測試的數(shù)據(jù)來源：

• 測試設(shè)備記錄：在測試過程中，測試設(shè)備會(huì)自動(dòng)記錄產(chǎn)品的運(yùn)行時(shí)間、故障發(fā)生時(shí)間、故障現(xiàn)象等詳細(xì)信息。這些數(shù)據(jù)是 MTBF 測試的直接依據(jù)，具有較高的準(zhǔn)確性和可信度。

• 人工觀察與記錄：測試人員在現(xiàn)場對產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行觀察和記錄，包括一些測試設(shè)備無法自動(dòng)記錄的信息，如異常聲音、異味、外觀變化等。人工記錄的數(shù)據(jù)可以作為測試設(shè)備記錄的補(bǔ)充，有助于更全面地了解產(chǎn)品的故障情況。

• MTBF 計(jì)算的數(shù)據(jù)來源：

• 歷史數(shù)據(jù)：包括企業(yè)內(nèi)部積累的同類產(chǎn)品或相似零部件的故障數(shù)據(jù)、維修記錄等。這些數(shù)據(jù)反映了企業(yè)在以往生產(chǎn)和使用過程中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對于 MTBF 的計(jì)算具有重要參考價(jià)值。

• 供應(yīng)商數(shù)據(jù)：零部件供應(yīng)商提供的產(chǎn)品失效率、可靠性報(bào)告等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以作為計(jì)算產(chǎn)品 MTBF 的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，但需要注意數(shù)據(jù)的真實(shí)性和適用性。

• 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與研究報(bào)告：相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)術(shù)研究報(bào)告、市場調(diào)研數(shù)據(jù)等公開資料中可能包含一些通用的可靠性數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)公式，可用于 MTBF 的計(jì)算，但在使用時(shí)需要結(jié)合產(chǎn)品的具體情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

結(jié)果準(zhǔn)確性

• MTBF 測試結(jié)果準(zhǔn)確性：由于 MTBF 測試是基于實(shí)際的產(chǎn)品運(yùn)行和故障情況，因此其結(jié)果能夠較為準(zhǔn)確地反映產(chǎn)品的真實(shí)可靠性水平。但是，測試結(jié)果也會(huì)受到測試樣本數(shù)量、測試條件與實(shí)際使用條件的差異等因素的影響。一般來說，測試樣本數(shù)量越多，測試條件越接近實(shí)際使用情況，測試結(jié)果的準(zhǔn)確性就越高。

• MTBF 計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性：MTBF 計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性相對較低，因?yàn)樗腔诶碚撃Ｐ秃图僭O(shè)條件進(jìn)行的估算。計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性取決于所采用的計(jì)算方法、數(shù)據(jù)來源的可靠性以及對產(chǎn)品實(shí)際情況的考慮程度等因素。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期，由于缺乏實(shí)際數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果可能存在較大的誤差，但隨著設(shè)計(jì)的逐步完善和數(shù)據(jù)的不斷積累，計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性會(huì)逐漸提高。