平均無(wú)故障間隔時(shí)間MTBF測(cè)試的樣品數(shù)量需要多少

平均無(wú)故障間隔時(shí)間可靠性MTBF測(cè)試廣泛應(yīng)用于各類儀器儀表、醫(yī)療裝備、電子電氣設(shè)備等行業(yè)領(lǐng)域。在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、市場(chǎng)招投標(biāo)、醫(yī)療裝備注冊(cè)認(rèn)證時(shí)均需要提供第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的平均無(wú)故障間隔時(shí)間可靠性MTBF測(cè)試報(bào)告，一般需要各類產(chǎn)品的平均無(wú)故障間隔時(shí)間MTBF≥2000h、MTBF≥1000h、MTBF≥5000h、MTBF≥500h等測(cè)試要求。因產(chǎn)品而異，平均無(wú)故障間隔時(shí)間MTBF要求的驗(yàn)證目標(biāo)值有所不同。

平均無(wú)故障間隔時(shí)間可靠性試驗(yàn)（MTBF）是研究產(chǎn)品壽命特征的方法，這種方法可在實(shí)驗(yàn)室模擬各種使用條件來(lái)進(jìn)行。它是將產(chǎn)品放在特定的試驗(yàn)條件下考察其失效（損壞）隨時(shí)間變化規(guī)律。

一、平均無(wú)故障時(shí)間中的“時(shí)間”如何理解？

平均無(wú)故障時(shí)間，這個(gè)時(shí)間指的是所有受試設(shè)備的累積相關(guān)試驗(yàn)時(shí)間。時(shí)間可置換為距離、循環(huán)次數(shù)或其他適用于受試設(shè)備的量或單位。失效數(shù)是指試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的累積相關(guān)失效數(shù)。具體的可靠性試驗(yàn)應(yīng)對(duì)可以計(jì)入的相關(guān)試驗(yàn)時(shí)間及相關(guān)失效數(shù)加以明確的規(guī)定。

二、平均無(wú)故障間隔時(shí)間可靠性MTBF測(cè)試的樣品數(shù)量需要多少

1、普通的電工電子設(shè)備

平均無(wú)故障間隔時(shí)間的MTBF目標(biāo)值都相對(duì)較大一些，一般要求MTBF≥5000小時(shí)等，這時(shí)，需要提供的受試樣品數(shù)量越多，實(shí)際測(cè)試時(shí)間越短，測(cè)試的成本相對(duì)較低，例如選取GB/T5080.7序貫試驗(yàn)方案4：4，提供20臺(tái)樣品最為合適 ，實(shí)際測(cè)試時(shí)長(zhǎng)不到138小時(shí)。

2、醫(yī)用電氣設(shè)備

通常要求產(chǎn)品的貯存壽命和工作壽命都需要達(dá)到好幾年，這種情況下，MTBF的測(cè)試目標(biāo)值就非常大，比如：要求產(chǎn)品的工作壽命達(dá)到2年，需要MTBF≥17520小時(shí)，由于醫(yī)療裝備的樣品數(shù)量一般不會(huì)提供太多，對(duì)于大型的醫(yī)療整機(jī)裝備，有的可能只有1-2臺(tái)；對(duì)于小型的醫(yī)療零部件或許能提供10幾臺(tái)左右，這種情況，樣品數(shù)量少，也可以有解決的辦法，采用加速壽命試驗(yàn)的方式，通過(guò)加大產(chǎn)品的環(huán)境應(yīng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T34986。

3、非民用電子設(shè)備

非民用電子設(shè)備一般要求的平均無(wú)故障間隔時(shí)間MTBF的目標(biāo)值都相對(duì)較小，一般有要求MTBF≥500h、MTBF≥1000h、MTBF≥1500h、MTBF≥2000h等，一般提供的樣本數(shù)量為2臺(tái)，最多不超過(guò)20臺(tái)。

三、可靠性MTBF測(cè)試檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

GB/T 5080.7-1986《設(shè)備可靠性試驗(yàn) 恒定失效率假設(shè)下的失效率與平均無(wú)故障時(shí)間的驗(yàn)證試驗(yàn)方案》；

GJB 899A-2009《可靠性鑒定和驗(yàn)收試驗(yàn)》；

GJB 367A－2001《通信設(shè)備通用規(guī)范》  ；

GB/T 34986-2017《產(chǎn)品加速試驗(yàn)方法》。

四、如何進(jìn)行平均無(wú)故障間隔時(shí)間可靠性MTBF≥5000h的測(cè)試，可按照如下的方法進(jìn)行

1、確定測(cè)試樣品數(shù)量需要確定用于測(cè)試的受試樣品數(shù)量。例如，MTBF≥5000h的測(cè)試，可以提供55臺(tái)樣機(jī)進(jìn)行測(cè)試。

2、確定應(yīng)力條件確定可靠性試驗(yàn)的應(yīng)力條件，如低溫應(yīng)力（-30℃）、高溫應(yīng)力（+50℃）、振動(dòng)應(yīng)力（頻率范圍20Hz-350Hz-2000Hz,加速度均方根6.06Grms，振動(dòng)垂直方向，振動(dòng)時(shí)間為10min）電應(yīng)力（AC220V）等。

3、選擇合適的可靠性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)選擇適合的可靠性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，例如民用電子設(shè)備可以選擇GB/T5080.7-1986標(biāo)準(zhǔn)等。

4、選擇合適的試驗(yàn)方案類型根據(jù)GB/T5080.7-1986標(biāo)準(zhǔn)中的定時(shí)截尾試驗(yàn)方案表選擇合適的試驗(yàn)方案，例如5:4試驗(yàn)方案，實(shí)際試驗(yàn)時(shí)間為100小時(shí)。

5、編寫(xiě)可靠性試驗(yàn)大綱包含單位名稱、地址、產(chǎn)品名稱、型號(hào)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、故障判據(jù)、處理方式、工作狀態(tài)、交聯(lián)圖、測(cè)試方案、測(cè)試應(yīng)力條件選擇、可靠性試驗(yàn)應(yīng)力剖面圖等。

6、可靠性試驗(yàn)計(jì)劃和實(shí)施步驟編制可靠性計(jì)劃流程表和測(cè)試步驟。

7、選擇合適的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)選擇合適的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試，選擇具備CNAS資質(zhì)、CMA資質(zhì)的第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行可靠性試驗(yàn)。

8、安排研發(fā)人員到實(shí)驗(yàn)室研發(fā)人員到實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行受試樣品工作狀態(tài)的搭接，測(cè)試細(xì)節(jié)的溝通、測(cè)試狀態(tài)的監(jiān)測(cè)等。

9、測(cè)試通過(guò)后出具報(bào)告測(cè)試通過(guò)后，第三方機(jī)構(gòu)出具CNAS和CMA資質(zhì)的檢測(cè)報(bào)告。