什么是MTBF？
MTBF：即平均無故障壽命時間
英文全稱：Mean Time Between Failure
測試目的：衡量一個產品（尤其是電器產品）的可靠性指標
單位：通常以小時為單位，如：Ec. 5000000 hours
MTBF測試方法
MTBF預測法
MTBF預測法是通過在模擬測試軟件PCT中輸入各種影響因素參數，以筆記本電腦（主板）舉例，輸入測試條件：計算標準（Calculate standard），計算方法（Calculate Method），溫度（Temperature），環境（Environment ），部件質量（Component Quality）等，由軟件根據查詢數據庫中產品各參數進行模擬建模并計算出MTBF值，這是一個預估值。
可靠性預測法參考標準：
MIL-HDBK-217 《電子設備可靠性預計手冊》
說明：美國國防部可靠性分析中心及Rome實驗室提出并成為行業標準
GJB/Z 299B 《電子設備可靠性預計手冊》
說明：我國軍用標準
Bellcore SR-332 《電子設備可靠性預計程序》
說明：AT&TBell實驗室提出并成為商用電子產品MTBF值計算的行業標準
MTBF實驗法
MTBF實驗法分為三種：
1、全壽命試驗：全壽命試驗要求所有樣品都在試驗中終都失效，只需要采用簡單的算術平均值就可以計算出MTBF；
2、截尾貫序試驗：在試驗期間，對受試設備進行連續地或短間隔地監測并將累積的相關試驗時間和相關失效數與確定是否接收、拒收或繼續試驗的判據進行比較；
3、定時或定數截尾試驗：在試驗期間對受試設備進行連續地或短間隔地監測，累積相關試驗時間直至或超過預定的相關試驗時間（接收）或發生了預定的相關失效數（拒收）。
注：在實際中，所有待測樣品在測試過程中都會失效，特別是對可靠性水平高的產品，測試時間可能是幾年、十年甚至幾百年，所以這種方法只能用于使用壽命較短的產品。
可靠性試驗法的標準參考：
GB/T 5080.7-1986 《設備可靠性試驗 恒定失效率假設的有效性檢驗》
GB/T 9813.1-2016 5.9 《計算機通用規范 第1部分：臺式微型計算機 可靠性試驗》
GB/T 9813.2-2016 5.9 《計算機通用規范 第2部分：便攜式微型計算機 可靠性試驗》
GB/T 14081-2010 5.9 《信息處理用鍵盤通用規范 可靠性試驗》
GB/T 18220-2012 5.17 《信息技術手持式信息處理設備通用規范可靠性及壽命試驗
MTBF加速法
在企業生產制造過程中，出廠前需要了解產品的可靠性，評估產品的售后風險，這種情況用我們傳統的MTBF計算方式顯然不行，因為等我們產品實際MTBF測試值出來后，產品差不多已經到淘汰或者更新換代了，得到的測試數值已經意義不大，這時候就需要我們用其他方法模擬并計算出產品MTBF值，如：MTBF加速法
MTBF加速法是在實驗室中以加速壽命試驗的方法，在可接受的試驗時間里，不破壞產品原有設計特性的情況下評估產品的MTBF值，影響電子產品的加速因子主要包括：溫度、濕度、電阻、電壓等。
加速法測試標準參考：
GB/T 34986-2017 《產品加速試驗方法》
MTBF加速法案例
以上海某醫療器械公司某監測儀為例，介紹加速壽命試驗的開展過程。
Step1.根據產品特點確定評價路徑
功能單一，選擇整機驗證。
Step 2.確定樣品數量
整機3臺。
Step 3.給定預期使用期限和置信度
預期使用期限10年，置信度99%。產品預期使用期限10年，計劃用平均無故障時間來模擬產品的預期使用壽命，即MTBF=10年=87600h
Step 4.確定臨床使用模式
某監測儀使用階段有三種模式，分別為貯存模式、待機模式和工作模式。
Step 5.確定臨床使用應力剖面
考慮到某監測儀用于手術前對患者的監測，臨床使用應力主要為溫度和濕度。產品的使用溫濕度為25℃，60%RH；
Step 6.確定應力大小
產品的耐受溫濕度為：
貯存模式耐受溫濕度：60℃ 93%RH
待機模式耐受溫濕度：55℃ 85%RH
工作模式耐受溫濕度：45℃ 85%RH
為避免產品在過高溫度下損壞，且避免因溫度變化引入更多的變量，計劃采用恒定45℃，85%RH為試驗溫濕度。
Step 7.選擇失效模型
根據臨床使用應力剖面，參考D.S.Peck提出的溫度和濕度應力的加速模型：Peck模型
Step 8.根據文獻資料確定模型中系數數值
查閱Telcordia SR-332 2016版電子產品可靠性預計標準，確定系數Ea取1.0eV，n取2.66。
Step 9.計算加速因子
加速模型：
其中，n取2.66，Ea取1.0eV
計算加速系數AF=2.525*11.607=29.3
Step 10.確定加速試驗時間
置信度為99%，查正態分布表得Z=2.58
累計試驗時間Ttot=MTBF*Z/AF=87600*2.58/29.3=7714h；
設置10%的裕度，則總測試時間為Ttot=8485h。
提供3臺樣機進行試驗，假設樣品未出現故障，每臺設備都完成了整個試驗周期，則每臺樣機需要測試時間T=8485/3=2828h=117.8天。
Step 11.應力施加
產品實際使用中，每周使用7天，每天使用5小時，待機3小時,其余時間為貯存時間；
為模擬產品實際使用情況，以24h為周期對產品施加工作應力，每24h循環中先連續工作5h，然后待機3h，后貯存16h。
Step 12.結論
3臺樣機在45℃，85%RH環境下以第5節中規定的方式施加工作應力，若持續試驗117.8天無故障，則認為產品的MTBF値下限為10年（其中裕度10%）。
由以上各方法總結出，定時截尾試驗、序貫試驗等方法雖然非常有用，但試驗時間太過漫長，尤其是在產品可靠性水平特別高的情況下。
在實際生產中，為了縮短產品上市時間，降低產品成本，滿足人們對經濟加速試驗方法的需求，加速試驗方法更為有效的解決了問題。該方法通過提高產品試驗的應力水平或者增大交變應力施加的頻度而縮短試驗時間，并發現和減少產品的失效模式，以便快速評估產品的可靠性水平并使其得到增長。北京可靠性實驗室彭光瓊136-9109-3503. 作者：可靠性及EMC測試 /read/cv27416300/?spm_id_from=333.999.0.0 出處：bilibili