Apa itu MTBF?
MTBF: Rata-rata waktu antara kegagalan
Nama lengkap dalam bahasa Inggris: Mean Time Between Failure
Tujuan pengujian: mengukur indeks keandalan produk (terutama produk listrik)
Unit: biasanya dalam jam, seperti: 5000000 jam

Bagaimana untuk menguji MTBF?

Metode pengujian MTBF
Metode prediksi MTBF
Metode prediksi MTBF adalah memasukkan berbagai parameter faktor yang mempengaruhi ke dalam perangkat lunak uji simulasi PCT, mengambil laptop (motherboard) sebagai contoh, dan memasukkan kondisi uji:Standar perhitungan (standar perhitungan), Metode Perhitungan (Method Calculate), suhu (Temperature), lingkungan (Environment), kualitas komponen (Component Quality), dll.,perangkat lunak melakukan pemodelan simulasi berdasarkan parameter produk dalam database kueri dan menghitung nilai MTBF, yang merupakan nilai perkiraan.
Standar referensi metode prediksi keandalan:
MIL-HDBK-217 "Manual Prediksi Keandalan Peralatan Elektronik"
Catatan: Pusat Analisis Keandalan Departemen Pertahanan AS dan Laboratorium Roma mengusulkan dan menjadi standar industri
GJB/Z 299B "Handbook Prediksi Keandalan Peralatan Elektronik"
Catatan: standar militer negara saya
Bellcore SR-332 "Prosedur Prediksi Keandalan Peralatan Elektronik"
Catatan: AT&TBell Laboratories mengusulkan dan menjadi standar industri untuk menghitung nilai MTBF untuk produk elektronik komersial.

Metode percobaan MTBF
Ada tiga jenis metode eksperimen MTBF:
1. Uji seumur hidup penuh: Uji seumur hidup penuh mengharuskan bahwa semua sampel akhirnya akan gagal selama uji, dan MTBF dapat dihitung menggunakan rata-rata aritmatika sederhana;
2. tes berurutan disensor: Selama tes, the equipment under test is monitored continuously or at short intervals and the accumulated relevant test time and the number of relevant failures are compared with the criteria for determining whether to accept, menolak atau melanjutkan tes. ;
3. Tes sensor waktu atau nomor tetap: Selama tes, peralatan yang diuji dipantau secara terus menerus atau dalam interval singkat,dan waktu pengujian yang relevan dikumpulkan sampai atau melebihi waktu pengujian yang relevan yang ditentukan sebelumnya (penerimaan) atau jumlah kegagalan yang relevan yang ditentukan sebelumnya terjadi (penolakan). menerima).
Catatan: Dalam prakteknya, semua sampel yang akan diuji akan gagal selama proses pengujian.sepuluh tahun atau bahkan ratusan tahun, sehingga metode ini hanya dapat digunakan untuk Produk dengan umur yang lebih pendek.

Uji MTBF

Referensi standar untuk metode uji keandalan:
GB/T 5080.7-1986 "Uji Keandalan Peralatan - Uji Validitas Asumsi Tingkat Kegagalan Konstan"
GB/T 9813.1-2016 5.9 "Spesifikasi Umum untuk Komputer Bagian 1: Uji Keandalan Mikrokomputer Desktop"
GB/T 9813.2-2016 5.9 "Spesifikasi Umum untuk Komputer Bagian 2: Uji Keandalan Mikrokomputer Portable"
GB/T 14081-2010 5.9 "Spesifikasi Umum untuk Keyboard Pengolahan Informasi - Uji Keandalan"
GB/T 18220-2012 5.17 "Spesifikasi umum untuk pengujian keandalan dan masa pakai peralatan pemrosesan informasi genggam teknologi informasi"

Metode akselerasi MTBF
Dalam proses produksi dan manufaktur perusahaan, perlu untuk memahami keandalan produk sebelum meninggalkan pabrik dan mengevaluasi risiko setelah penjualan produk.Dalam kasus ini, metode perhitungan MTBF tradisional kami jelas tidak layak, karena pada saat nilai pengujian MTBF sebenarnya dari produk kami keluar, produk sudah hampir tiba.Setelah dihilangkan atau diperbaruiPada saat ini, kita perlu menggunakan metode lain untuk mensimulasikan dan menghitung nilai produk MTBF, seperti: metode percepatan MTBF
Metode akselerasi MTBF adalah metode pengujian kehidupan yang dipercepat di laboratorium.nilai MTBF dari produk dinilai tanpa menghancurkan karakteristik desain asli produkFaktor percepatan yang mempengaruhi produk elektronik terutama meliputi: suhu, kelembaban, resistensi, tegangan, dll.
Referensi standar uji metode dipercepat:
GB/T 34986-2017 "Metode Uji Produk yang Dipercepat"

Kasus metode akselerasi MTBF
Mengambil monitor dari perusahaan perangkat medis di Shanghai sebagai contoh, kita akan memperkenalkan proses pengujian kehidupan yang dipercepat.
Langkah 1. Menentukan jalur evaluasi berdasarkan karakteristik produk
Fungsi tunggal, pilih verifikasi seluruh mesin.
Langkah 2. Tentukan jumlah sampel
3 mesin lengkap.
Langkah 3. Mengingat jangka waktu layanan yang diharapkan dan tingkat kepercayaan
Kehidupan layanan yang diharapkan adalah 10 tahun, dan tingkat kepercayaan adalah 99%.Dianjurkan untuk menggunakan waktu rata-rata antara kegagalan untuk mensimulasikan umur layanan yang diharapkan dari produk, yaitu, MTBF=10 tahun=87600 jam
Langkah 4. Menentukan pola penggunaan klinis
Monitor tertentu memiliki tiga mode selama penggunaan, yaitu mode penyimpanan, mode siaga dan mode kerja.
Langkah 5. Tentukan profil stres untuk penggunaan klinis
Mengingat bahwa monitor digunakan untuk memantau pasien sebelum operasi, tekanan klinis terutama adalah suhu dan kelembaban.
Langkah 6. Tentukan stres
Toleransi suhu dan kelembaban maksimum produk adalah:
Toleransi suhu dan kelembaban maksimum dalam mode penyimpanan: 60°C 93%RH
Toleransi suhu dan kelembaban maksimum dalam mode siaga: 55°C 85%RH
Modus kerja toleransi suhu dan kelembaban maksimum: 45°C 85%RH
Untuk menghindari kerusakan produk pada suhu yang terlalu tinggi dan menghindari pengenalan lebih banyak variabel karena perubahan suhu,direncanakan untuk menggunakan suhu 45°C dan 85% RH konstan sebagai suhu dan kelembaban uji.
Langkah 7. Pilih model kegagalan
Menurut profil stres klinis, merujuk pada model dipercepat dari tekanan suhu dan kelembaban yang diusulkan oleh D.S. Peck: model Peck
Langkah 8. Tentukan nilai koefisien dalam model berdasarkan data literatur
Periksa versi Telcordia SR-332 2016 dari standar prediksi keandalan produk elektronik. Koefisien penentuan Ea adalah 1.0eV dan n adalah 2.66.
Langkah 9. Menghitung faktor akselerasi

Model akselerasi:

Di antara mereka, n adalah 2.66, Ea adalah 1,0 eV
Menghitung faktor akselerasi AF = 2,525 * 11,607 = 29.3
Langkah 10. Tentukan waktu pengujian yang dipercepat
Tingkat keandalan adalah 99%. periksa tabel distribusi normal dan dapatkan Z=2.58
Waktu pengujian kumulatif Ttot=MTBF*Z/AF=87600*2.58/29.3=7714h;
Dengan menetapkan margin 10%, total waktu pengujian adalah Ttot=8485h.
Tiga prototipe disediakan untuk pengujian. Dengan asumsi bahwa sampel tidak bermasalah dan setiap perangkat menyelesaikan seluruh siklus pengujian, setiap prototipe membutuhkan waktu pengujian T = 8485 / 3 = 2828h = 117,8 hari.
Langkah 11.
Dalam penggunaan produk yang sebenarnya, ia digunakan 7 hari seminggu, 5 jam sehari, 3 jam saat siaga, dan sisa waktu adalah waktu penyimpanan;
Untuk mensimulasikan penggunaan produk yang sebenarnya, tekanan kerja diterapkan pada produk dalam siklus 24 jam.maka tunggu selama 3 jam, dan akhirnya menyimpan selama 16 jam.
Tahap 12. Kesimpulan
Tiga prototipe ditempatkan pada tekanan kerja dengan cara yang ditentukan dalam Bagian 5 di lingkungan 45°C dan 85% RH. Jika tes dilanjutkan selama 117,8 hari tanpa kegagalan,batas bawah nilai MTBF produk dianggap 10 tahun (dengan margin 10%).

Uji MTBF

Dari metode di atas dapat disimpulkan bahwa meskipun metode seperti tes sensor berjam-jam dan tes berurutan sangat berguna, waktu pengujian terlalu lama,terutama ketika tingkat keandalan produk sangat tinggi.
Dalam produksi yang sebenarnya, untuk memperpendek waktu produk ke pasar, mengurangi biaya produk, dan memenuhi kebutuhan orang untuk metode pengujian cepat yang ekonomis dan efisien,metode pengujian dipercepat memecahkan masalah lebih efektifMetode ini memperpendek waktu pengujian dengan meningkatkan tingkat tegangan pengujian produk atau meningkatkan frekuensi aplikasi tegangan bergantian,dan menemukan dan mengurangi mode kegagalan produk, sehingga dapat dengan cepat mengevaluasi tingkat keandalan produk dan meningkatkannya.