mtbf平均故障间隔测试

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MTBFMean Time Between Failure,平均故障间隔时间)

MTBF概述

MTBF,平均故障间隔时间又称平均无故障时间,英文全称是“Mean Time Between Failures”指可修复产品两次相邻故障之间的平均时间,记为MTBF。MTBF是衡量一个产品(尤其是电器产品)的可靠性指标。单位为“小时”。它反映了产品的时间质量,是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说,它仅适用于可维修产品。同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF。磁盘阵列产品一般MTBF不能低于50000小时。

  随着伺服器的广泛应用,对伺服器的可靠性提出了更高的要求。所谓“可靠性”,就是产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力;反之,产品或其一部分不能或将不能完成规定的功能是出故障。概括地说,产品故障少的就是可靠性高,产品的故障总数与寿命单位总数之比叫“故障率”(Failure rate),常用λ表示。例如正在运行中的100只硬碟,一年之内出了2次故障,则每个硬碟的故障率为0.02次/年。当产品的寿命服从指数分布时,其故障率的倒数就叫做平均故障间隔时间(Mean Time Between Failures),简称MTBF。

MTBF的计算

设有一个可修复的产品在使用过程中,共计发生过N0次故障,每次故障后经过修复又和新的一样继续投入使用,其工作时间分别为:t_1,t_2,t_3,\cdots,t_0,那么产品的平均故障间隔时间,也就是平均寿命为Q为:

Q=MTBF=\frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N_0}T_i

通常,我们在产品的手册或包装上能够看到这个MTBF值,如8000小时,2万小时,那么,MTBF的数值是怎样算出来的呢,假设一台电脑的MTBF 为3万小时,是不是把这台电脑连续运行3万小时检测出来的呢?答案是否定的,如果是那样的话,我们有那么多产品要用几十年都检测不完的。其实,关于 MTBF值的计算方法,目前通用的权威性标准是MIL-HDBK-217、GJB/Z299B和Bellcore,分别用于军工产品和民用产品。其中,MIL-HDBK-217是由美国国防部可靠性分析中心及Rome实验室提出并成为行业标准,专门用于军工产品MTBF值计算,GJB/Z299B是我国军用标准;而Bellcore是由AT&TBell实验室提出并成为商用电子产品MTBF值计算的行业标准。

  MTBF计算中主要考虑的是产品中每个器件的失效率。但由于器件在不同的环境、不同的使用条件下其失效率会有很大的区别,例如,同一产品在不同的环境下,如在实验室和海洋平台上,其可靠性值肯定是不同的;又如一个额定电压为16V的电容在实际电压为25V和5V下的失效率肯定是不同的。所以,在计算可靠性指标时,必须考虑上述多种因素。所有上述这些因素,几乎无法通过人工进行计算,但借助于软件如MTBFcal软件和其庞大的参数库,我们就能够轻松的得出MTBF值。



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