品质协会(www.PinZhi.org)

 找回密码
 加入协会

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 10969|回复: 21

什么是MTBF?三个最常见的MTBF问题

[复制链接]

36

主题

24

回帖

15

精华

VIP会员

Rank: 6Rank: 6

积分
7745
品质币
7385
职位
1
发表于 2019-9-18 14:50:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
产品进入到维护管理阶段后,MTBF(平均故障间隔时间)是最关键的一个性能指标。
与MTTF(平均故障前时间)不同,MTTF指的是产品发生故障前已经使用的时间,不包含维修时间,而MTBF则包含了维修时间。

我们通过下图来说明MTBF的计算方法。


P1.jpg

T1与T2分别是两次故障之间所间隔的时间,假设产品只有这两次故障的话,那么MTBF=(T1+T2)/2。计算方法非常简单,但是MTBF这个指标的意义在哪?

一般来说,MTBF这个指标与产品的可靠性相关,MTBF越高越好,在寿命周期内的故障和维修次数也就越低。

理解了这个概念后,大家头脑中可能还是会有下面这些疑问:
  • 我们能够根据MTBF的时间来建立产品定期维护保养计划吗?
  • 我们能够根据MTBF来计算产品的失效率(Failure rate)吗?
  • 我们能够根据MTBF计算出某个时间点产品的失效概率(Probability of failure)吗?


接下来一一解答这三个问题。

一、我们能够根据MTBF的时间来建立产品定期维护保养计划吗?

答案是:不能
MTBF是根据一组数据计算得到的平均数。也就是说,将一组数据生成一个柱状图,其中平均值是MTBF。假设这个分布是正态分布,我们将得到下图所示的正态曲线,MTBF位于图表中间。


P2.jpg

看上面的正态曲线就能知道,50%的样本MTBF是小于平均值的,如果我们以等于MTBF时间的频率实施预防计划,它将有50%的失败概率。因此,我们不能完全根据MTBF的时间来建立产品定期维护保养计划。

可以考虑以MTBF的正态分布为基础,根据能接受的风险水平制定定期维护保养计划。

二、我们能够根据MTBF来计算产品的失效率(Failure rate)吗?

答案是:可以
故障率(Failure rate):在单位时间内(一般以年为单位),产品的故障总数与运行的产品总数之比叫做故障率,常用λ表示。

例如,共有100台设备运行,一年之内出了2次故障,那么该设备的故障率为2/100=0.02次/年。

当产品的寿命服从指数分布(见下图)时,故障率的倒数就是MTBF,即平均故障间隔时间。
MTBF = 1 / λ
P3.jpg

例如某产品A的MTBF为22万小时。22万小时约为25年,并不是说A产品能工作25年不出故障。因为MTBF=1/λ, 所以可以计算出故障率λ=1/MTBF=1/25=4%,即A产品的平均年故障率为4%,一年内,平均100台产品会有4台出故障。

要注意的一点是:虽然指数分布是可靠性分析中最适用的,根据该分布,随着时间的推移,故障率会趋于一个恒定值,见下图“浴盆曲线”的中间部分。但是对于工业产品,其曲线不会这么规则,会有很多的变异的存在,不能完全生搬硬套。


P4.jpg


三、我们能够根据MTBF计算出产品某个时间点的失效概率(Probability of failure)吗?

如前文所述,只有在指数分布中,才会有一个恒定的失效率,可以用MTBF的倒数来计算。在这个前提下,我们可以通过以下公式来计算产品在某个时间点的失效概率。
P5.jpg
对于其他数据模型,失效率不是一个恒定值,而是随时间的变化而变化。只能通过数据建模和参数统计曲线的确定来计算失效概率。

关注“质量优势”,关注原创质量文章
二维码 - 小.jpg
1. 问答、交流探讨的帖子,回帖时,请不要发纯表情等无价值回帖,无意义,太多了影响用户体验,经常这样账号会被扣分甚至禁号的;
2. 品质协会是个学习、交流分享的平台,所有资料和内容归作者和版权方所有,需要正版标准、资料的请去相关的官方网站等平台购买。

0

主题

212

回帖

0

精华

品质协会初级会员

Rank: 2

积分
329
品质币
117
职位
19
居住地
北京市
发表于 2019-9-20 10:56:57 | 显示全部楼层
学习了   
您需要登录后才可以回帖 登录 | 加入协会

本版积分规则

《品质协会规则》|品质币|手机版|品质B2B|联系我们|注册加入协会|品质协会(www.PinZhi.org) |网站地图

GMT+8, 2024-11-24 08:24 , Processed in 0.061939 second(s), 8 queries , Gzip On, Redis On.

Powered by 品质协会 © 2010-2024

品质人,让生活和环境变得更美好!!!

快速回复 返回顶部 返回列表