平均无故障时间(MTBF)

MTBF,即平均无故障时间，英文全称是“Mean Time Between Failure”。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，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。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。磁带机产品的MTBF值不应低于200000小时。

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，目前最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/Z 299B是我国军用标准；而Bellcore是由AT&T Bell 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。

其实，MTBF值如何算出并不是我们所关心的问题，我们应该把重点放在一个产品的MTBF 的值到底有多少上，对于用户来讲，应该选用MTBF值高的产品。

平均无故障时间MTBF测试及计算过程

一、寿命估算模型 常温下的故障及寿命的统计耗时耗力。为方便估算产品寿命，通常会进行批次性产品抽样，作加速寿命实验。 不同种类的产品，MTBF的计算方式也不尽相同，常用的加速模式有以下几种： 阿氏模型(Arrhenius Model)：如果温度是产品唯一的加速因素,则可采用阿氏模型, 一般情況下,电子零件完全适用阿氏模型,而电子和通讯类成品也可适用阿氏模型,原因是成品类的失效模式是由大部分电子零件所构成.因此,阿氏模型,广泛用于电子与通讯行业。 爱玲模型(Eyring Model)：如果引进温度以外的应力,如湿度,电压,机械应力等,则为爱玲模型。产品包括电灯,液晶显示元件,电容器等应用此模式。 反乘幂法则(Inverse Power Law)：适用于金属和非金属材料,轴承和电子装备等。 复合模式(Combination Model)：适用于同时考虑温度与电压作为环境应力的电子材料如电容。 二、常温下MTBF的估算方式 MTBF（Mean Time Between Failure），即平均失效间隔，指系统两次故障发生时间之间的时间段的平均值。 MTBF= 例子：从一批产品中抽取5PCS产品，在某一温度下，其实际工作时间、失效数如下图所示，求MTBF值。

解:带入公式计算 MTBF== ==131.8 二、MTBF阿氏模型 只有一项加速因子，如温度，且服从指数分布的加速寿命实验，可采用MTBF 阿氏模型计算公式进行估算。阿氏模型起源于瑞典物理化学家Svandte Arrhenius 1887年提出的阿氏反应方程式. R:反应速度speed of reaction A:溫度常数 a unknown non-thermal constant EA:活化能activation energy (eV) K:Boltzmann常数,等地8.623*10-5 eV/0K. T:为绝对溫度(Kelvin) Ea=(ln L2-ln L1)*k/(1/T2-1/T1) MTBF=L1*K Ea为活化能（eV）； T1、T2为加速寿命测试的实验温度（需换算为绝对温度参与计算）； T3为常温温度25℃，换算为绝对温度为298K； L1、L2分别为加速寿命测试温度T1、T2下测得的寿命； 寿命L= K为Boltzmann常数，值为8.62X (eV/K); 以同类型产品做参照，其计算过程如下：

故障的统计分析与典型的故障率分布曲线

题目：故障的统计分析与典型的故障率分布曲线 学号：5 姓名：王逢雨 [摘要] 机械故障诊断是一门起源于 20 世纪 60 年代的新兴学科，其突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结合。该学科经过半个世纪的发展逐渐成熟，在信号获取与传感技术、故障机理与征兆联系、信号处理与诊断方法、智能决策与诊断系统等方面形成较完善的理论体系，涌现了如全息谱诊断、小波有限元裂纹动态定量诊断等原创性理论成果，在机械、冶金、石化、能源和航空等行业取得了大量卓有成效的工程应用。统计分析工作是机械故障诊断中的核心环节，统计分析工作的质量和水平将会对机械设备的检修工作产生重要影响，关系到机械设备的安全与可靠运行。本文在对机械故障的特性等问题进行阐述的基础上，重点就机械故障统计分析工作中数据的收集和统计分析的方法进行重点探讨，希望对提高机械故障的管理水平能够有所帮助。 [关键词] 机械故障；统计分析；数据收集；方法 一、统计分析工作中机械故障的特性 二、机械设备在使用过程中，由于会受荷载应力等环境因素的影响，随着机械设备部件之间磨损的不断增加，结构参数与随之变化，进而会对机械功能的输出参数产生影响，甚至使其偏离正常值，直至产生机械故障。概括说来，主要有以下几方面的特性。 （一）耗损性 （二）在机械设备运行过程中，不断发生着质量与能量的变化，导致设备的磨损、疲劳、腐蚀与老化等，这是不可避免的，随着机械设备使用时间延长，故障发生的概率也在不断增加，即使可以采取一定的维修措施，但是由于机械故障的耗损性，不可能恢复到原先的状态，在经过统计分析工作后，必要时需要对设备进行报废。 （三）（二）渐损性 （四）机械故障的发生大多是长期运行的老化或疲劳引起的，所以具有渐损性，而且与设备的运行时间有一定的关系，所以做好机械设备的统计分析工作是很有必要的，当掌握了设备故障的渐损规律后，可以通过事前监控或测试等手段，有效预防机械故障的发生。 （五）（三）随机性 （六）虽然有的机械故障具有一定的规律性，但这并不是绝对的，因为机械故障的发生还会受到使用环境、制造技术、设备材料、操作方式等多种因素的影响，因此故障的发生会具有一定的分散性和随机性，这在一定程度上增肌了机械设备预防维修与统计分析工作的难度。 （七）（四）多样性 （八）随着科学技术的发展与应用，机械设备的工作原理日趋复杂，零部件的数量在不多增多，这就使得机械故障机理发生的形式日趋多样化。机械故障的发生不仅存在多种形式，而且分布模型及在各级的影响程度也不同，在统计分析工作中需要引起足够的重视。 （九）二、机械故障管理中统计数据的收集 （十）在对机械故障的统计分析工作中，数据的收集是最基础的环节，因此必须保障数据收集的及时性、准确性和规范性，这样才能为接下来的数据分析工作奠定良好的基础。

平均无故障时间的概述与应用

可靠性基本概念 平均无故障时间 何谓“平均无故障时间(MTBF)” ？ “平均无故障时间(MTBF)”有什么用？ “平均无故障时间(MTBF)” 和“平均故障前时间(MTTF)” “平均无故障时间(MTBF)”解读 平均无故障时间(MTBF)的应用 如何开始 如何计算 如何使用 基本流程、角色及职责 可靠性基本概念 可靠性Reliability ? 是指产品使用之后发生的故障，可靠性故障率是与时间相关的函数。 ? 可靠性表达方式有许多，主要有： ? 一段时间后的累积故障率（Cumulative fail %）。 ? 每10亿小时故障率“菲特” -FIT (Failures in Time) ? 平均无故障时间-MTBF (Mean Time between Failures) ? 可靠性是后质量部分的浴盆曲线即我们所认为的可靠性故障。 ? 可靠性的目标根据不同的因素而变化，如产品类型，产品寿命，使用的条件等。 平均无故障时间（MTBF）-何谓“平均无故障时间” What is MTBF MTBF (Mean Time Between Failure): 平均无故障时间，是衡量一个产品（尤其是电子产品）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，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。 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和故障次数的比值为MTBF。 备注： 这个数据的取得通常必须要产品被使用过一定的数量以及一定的时间后，才能较为正确地被「统计」出来，所以一个新产品上市后的MTBF值也只能当 「参考数值」，跟产品的实际「寿命数值」不一定能相符。 不过目前有许多厂商用模拟的方式，来评估一个产品的平均故障时间。他们利用更恶劣的环境来测试产品，增加产品的老化速度，以計算出产品的平均故障时间。 平均无故障时间有什么用？ 最流行的可靠性指标 最小化投入的可靠性初步分析 了解设计的薄弱环节 （KAIZEN）设计 质保能力分析（Warranty Analysis）

MTBF,即平均故障间隔时间

mtbf MTBF,即平均故障间隔时间，英文全称是"Mean Time Between Failure"。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，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。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)。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。 计算方法 失效时间是指上一次设备恢复正常状态(图中的up time)起，到设备此次失效那一刻(图中的down time)之间间隔的时间。 MTBF值是产品设计时要考虑的重要参数，可靠度工程师或设计师经常使用各种不同的方法与标准来估计产品的MTBF值。相关标准包括MIL-HDBK-217F、Telcordia SR332、Siemens Norm、Fides或UTE C 80-810(RDF2000)等。不过这些方法估计到的值和实际的平均故障间隔仍有相当的差距。计算平均故障间隔的目的是为了找出设计中的薄弱环节。 MTBF的数学式表达 另外，在工程学上，常用希腊字母θ来表示MTBF，既有: 在概率论中，可用?(t)形式的概率密度方程表示MTBF，既有: 此处?指的是直到下次失效经过时长的概率密度方程--满足标准概率密度方程--

故障时间 随着服务器的广泛应用，对服务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只硬盘，一年之内出了2次故障，则每个硬盘的故障率为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。即: MTBF=1/λ 笔者看到一款可用于服务器的WD Caviar RE2 7200 RPM 硬盘，MTBF 高达120万小时，保修5年。120万小时约为137年，并不是说该种硬盘每只均能工作137年不出故障。由MTBF=1/λ可知λ=1/MTBF=1/137年，即该硬盘的平均年故障率约为0.7%，一年内，平均1000只硬盘有7只会出故障。 下图所示为著名的浴盆曲线，左边斜线部分为早期故障率，其故障率一般较高且随着时间推移很快下降。曲线中部为使用寿命期，其故障率一般很低且基本固定。最右部为耗损期，失效率急速升高。电子产品制造商一般通过测试、老炼、筛选等手段将早期故障尽量剔除，然后提供给客户使用。当使用寿命期将尽，产品也即将进入故障高发期，需要报废或更新换代了。 由来 右图为浴盆曲线，那么浴盆曲线与产品寿命有什么关系呢? 电子产品的寿命一般都符合浴盆曲线，可分为三个阶段:

数控机床的平均无故障时间

MTBF即平均无故障时间，英文是“Mean Time Between Failure”，具体是指产品从一次故障到下一次故障的平均时间，是衡量一个产品的可靠性指标（仅用于发生故障经修理或更换零件能继续工作的设备或系统），单位为“小时”。数控机床常用它作为可靠性的定量指标。 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？当然不是，否则有那么多产品要用几十年都检测不完。MTBF值的计算方法，目前最通用的权威性标准是MIL-HDBK-217（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）、GJB/Z299B（中国军用标准）和Bellcore（AT&T Bell 实验室提出并成为民用产品MTBF的行业标准）。 MTBF计算中主要考虑的是产品中每个元器件的失效率。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，所以在计算可靠性指标时，必须考虑这些因素。而这些因素几乎无法通过人工进行计算，但借助于软件如MTBFcal和其庞大的参数库，就能够轻松地得出MTBF值。 每天工作三班的工厂如果要求24小时连续运转、无故障率P(t)＝99%以上，则机床的MTBF 必须大于4500小时。MTBF5000小时对由不同数量的数控机床构成的生产线要求就更高、更复杂了，我们这里只讨论单台机床： 如果主机与数控系统的失效率之比为10：1（数控系统的可靠性要比主机高一个数量级），数控系统的MTBF就要大于5万小时，而其中的数控装置、主轴及驱动部分等主要部分的MTBF就必须大于10万小时。 其实，我们不必关注MTBF值如何计算，只要知道选择MTBF值高的产品，将给我们带来更高的竞争力。 当然了，也不是MTBF值越高越好，可靠性越高机床成本也越高，根据实际需要选择适度可靠就行了

故障率的计算方法

故障率的计算方法 系统发生故障的频率和时间的关系可以用浴盆曲线来表达，如图1-1所示。。 1浴盆曲线原理 图 1-1浴盆曲线 从该曲线可以看出，系统故障率在系统早期投用和晚期老化后的故障率较高，而在使用中间段时随机故障率相对恒定。 2故障率计算公式 C=在考虑的时间范围Δt 内，发生故障的部件数 N=整个使用的部件数 Δt=考虑的时间范围 3平均无故障时间MTBF MTBF=1/λ 4可靠性计算公式 A S =MTBF/(MTBF+MDT) MDT=平均故障时间（或 MTTR=平均修复时间） 举例： ● MTBF=100h ，MDT=0.5h-→A=99.5%! ● MTBF=1year ，MDT=24h-→A=99.7% λ ≈ c N . ? t 故障频率 λ

因此，考虑系统的可靠性需同时考虑MTBF和MDT。 5如何增加系统的可靠性 从可靠性公式中可以看出，增加系统的可靠性可以从提高MTBF和MDT降低两个方面进行。 5.1增加系统的稳定性 增加稳定性，可从如下环节考虑： ●设备生产商 ●使用高质量部件 ●使用具有更高标准的部件 ●预烧 ●抗过载保护 ●质量控制 ●冗余 ●工厂设计人员 ●网络结构 ●冗余安装 ●符合安装条件需要 ●在合适的环境条件下使用 ●工厂操作人员 ●维护 ●快速故障诊断 ●自动故障诊断和定位（自测试） ●具有诊断功能 ●诊断工具的稳定性 ●训练有素的维护人员 ●快速修复 ●系统不停机情况下修复（在线修复） ●修复工程容易 ●快速备件发送 ●训练有素的专业人员 5.2整个系统的MTBF 对于串行系统而言，系统故障发生率是各部件故障发生率之和，如图1-2所示。举例： MTBF1 MTBF2 MTBF3

平均无故障时间(MTBF)

MTBF,即平均无故障时间，英文全称是“Mean Time Between Failure”。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，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。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。磁带机产品的MTBF值不应低于200000小时。 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，目前最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/Z 299B是我国军用标准；而Bellcore是由AT&T Bell 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。 其实，MTBF值如何算出并不是我们所关心的问题，我们应该把重点放在一个产品的MTBF 的值到底有多少上，对于用户来讲，应该选用MTBF值高的产品。

MTBF,即平均故障间隔时间

mtbf MTBF,即平均故障间隔时间,英文全称就是"Mean Time Between Failure"。就是衡量一个产品(尤其就是电器产品)的可靠性指标。单位为"小时"。它反映了产品的时间质量,就是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说,就是指相邻两次故障之间的平均工作时间,也称为平均故障间隔。概括地说,产品故障少的就就是可靠性高,产品的故障总数与寿命单位总数之比叫"故障率"(Failure rate)。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。 计算方法 失效时间就是指上一次设备恢复正常状态(图中的up time)起,到设备此次失效那一刻(图中的down time)之间间隔的时间。 MTBF值就是产品设计时要考虑的重要参数,可靠度工程师或设计师经常使用各种不同的方法与标准来估计产品的MTBF值。相关标准包括MIL-HDBK-217F、Telcordia SR332、Siemens Norm、Fides或UTE C 80-810(RDF2000)等。不过这些方法估计到的值与实际的平均故障间隔仍有相当的差距。计算平均故障间隔的目的就是为了找出设计中的薄弱环节。 MTBF的数学式表达 另外,在工程学上,常用希腊字母θ来表示MTBF,既有: 在概率论中,可用?(t)形式的概率密度方程表示MTBF,既有: 此处?指的就是直到下次失效经过时长的概率密度方程--满足标准概率密度方程--

故障时间 随着服务器的广泛应用,对服务器的可靠性提出了更高的要求。所谓"可靠性",就就是产品在规定条件下与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 成规定的功能就是出故障。概括地说,产品故障少的就就是可靠性高,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只硬盘,一年之内出了2次故障,则每个硬盘的故障率为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。即: MTBF=1/λ 笔者瞧到一款可用于服务器的WD Caviar RE2 7200 RPM 硬盘,MTBF 高达120万小时,保修5年。120万小时约为137年,并不就是说该种硬盘每只均能工作137年不出故障。由MTBF=1/λ可知λ=1/MTBF=1/137年,即该硬盘的平均年故障率约为0、7%,一年内,平均1000只硬盘有7只会出故障。 下图所示为著名的浴盆曲线,左边斜线部分为早期故障率,其故障率一般较高且随着时 间推移很快下降。曲线中部为使用寿命期,其故障率一般很低且基本固定。最右部为耗损期,失效率急速升高。电子产品制造商一般通过测试、老炼、筛选等手段将早期故障尽量剔除,然后提供给客户使用。当使用寿命期将尽,产品也即将进入故障高发期,需要报废或更新换代了。 由来 右图为浴盆曲线,那么浴盆曲线与产品寿命有什么关系呢? 电子产品的寿命一般都符合浴盆曲线,可分为三个阶段:

MTBF平均无故障时间

MTBF，即平均无故障时间，英文全称是“Mean Time Between Failure”。 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，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。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。 指自动分析仪在校验期间的总运行时间（H）与发生故障次数（次）的比值，以“MTBF”表示，单位为：H/次。 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。即： MTBF=1/λ 笔者最近看到一款可用于伺服器的WD Caviar RE2 7200 RPM 硬碟，MTBF 高达120万小时，保修 5年。120万小时约为137年，并不是说该种硬碟每只均能工作137年不出故障。由MTBF=1/λ可知λ=1/MTBF=1/137年，即该硬碟的平均年故障率约为0.7%，一年内，平均1000只硬碟有7只会出故障。上图所示为著名的“浴盆”曲线，左边斜线部分为早期故障率，其故障率一般较高且随着时间推移很快下降。曲线中部为使用寿命期，其故障率一般很低且基本固定。最右部为耗损期，失效率急速升高。电子产品制造商一般通过测试、老炼、筛选等手段将早期故障尽量剔除，然后提供给客户使用。当使用寿命期将尽，产品也即将进入故障高发期，需要报废或更新换代了。温度与器件的寿命明白了MTBF 和“浴盆”曲线的基本概念，我们对评估产品的使用寿命有了一定的掌握。在合适工作条件下器件使用寿命期内的故障率很低。广大电子爱好者都知道电子元器件的寿命，与工作温度是有密切关系的。以电脑主板上常用的也常出故障的电解电容器为例，其寿命会受到温度的影响。因此，应尽可能使电容器在较低的温度之下工作，如果电容器的实际工作温度超过了其规格范围，不仅其寿命会缩短，而且电容器会受到严重的损毁（例如电解液泄漏）。因此，在分析电脑主板上电容器的工作温度时，不仅要考虑机箱内整体环境温度及电容器自身的发热，还要考虑机箱内其他发热元件的热辐射（特别是CPU、稳压器、电源供应器等）。根据测试，通常2.0G的CPU消耗功率达56.7W，生成温度达70℃；而当频率提高至3.0G时， CPU温度往往超过90℃。在这样的高温烘烤下，主板上的电容器寿命会发生什么变化？为简化起见，不考虑纹波、频率、ESR等因素，电容器的估计寿命可用下述公式表示：其中，L0表示最高工作温度下的寿命，Tmax 表示最高工作温度，Ta表示实际环境温度。由此可见，如果环境温度每升高10℃，电容器寿命将下降一倍！由上图右面的曲线可明显看出，随着电容器工作环境温度的上升，其有效寿命急剧缩短。其中有效寿命（Useful life）是指该种电容器达到给定故障率的时间。

设备管理中的11个关键指标

设备管理中的11个关键指标 2019年10月3日 设备管理要进步，其水平也需要度量。在企业里，用于度量设备管理好坏的指标很多。例如设备的完好率，设备的可用率，设备综合效率，设备完全有效生产率，设备故障率，平均故障间隔期，平均修理时间，设备备件库存周转率，备件资金率，维修费用率，检修质量一次合格率，返修率等等。不同的指标用于度量不同的管理方向。 在这些指标里，设备的完好率用得最多，但其对管理的促进作用有限。所谓的完好率，是在检查期间，完好设备与设备总台数的比例。 设备完好率=完好设备数/设备总数 很多工厂的指标可以达到95%以上。理由很简单，在检查的那一刻，如果设备是运转的，没出故障，就算是完好的，于是这个指标就很好看。很好看，很高，就意味着没有多少可提升的空间了，就意味着没有什么可改善的了，也就意味着很难进步了。完好率这一指标是否有效反映设备管理状况，这要看如何应用，仁者见仁，智者见智。 另外一个指标是故障率，这个指标容易混淆，如果是故障频率则是故障次数与设备实际开动台时的比值，即： 故障频率=故障停机次数/设备实际开动台时

如果是故障停机率，则是故障停机台时与设备实际开动台时加上故障停机台时的比值，即： 故障停机率=故障停机台时/（设备实际开动台时+故障停机台时） 显然，故障停机率比较能够真实的反映设备状态。 设备的可用率在西方国家采用较多，而在我国有计划时间利用率和日历时间利用率两个不同提法。按照定义，西方定义的可用率实际上是日历时间利用率。 日历时间利用率=实际工作时间/日历时间 计划时间利用率=实际工作时间/计划工作时间 前者反映了设备的完全利用状况，也就是说即使是单班运行的设备，我们也按照24小时计算日历时间。因为无论工厂是否使用这台设备，都以折旧形式消耗着企业的资产。后者反映了设备的计划利用状况，如果是单班运行，其计划时间就是8小时。 设备的平均故障间隔期MTBF的另外一个提法叫做平均无故障工作时间。它与故障停机率互补的反映了故障频次，也就是设备的健康状况。两个指标取一个就可以了，不必利用相关指标度量一个内容。 设备平均故障间隔期=统计基期无故障运行总时间/故障次数 另外一个反映维修效率的指标是平均修理时间MTTR，它度量的是维修工作效率的改善状况。 平均修理时间=统计基期维修消耗的总时间/维修次数

无故障时间计算公式

MTBF是什么和MTBF计算的方法(2009-06-02 21:28:38) MTBF指标和计算方法 1）一般常用单位计算 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量之比叫“故障率”（Failure rate），常用λ表示。例如网上运行了100 台某设备，一年之内出了2次故障，则该设备的故障率为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。即： MTBF=1/λ 例如某型号YY产品的MTBF时间高达16万小时。16万小时约为18年，并不是说YY产品每台均能工作18年不出故障。由MTBF=1/λ可知λ=1/MTBF=1/18年（假如YY产品的寿命服从指数分布），即YY 产品平均年故障率约为5.5%，一年内，平均1000台设备有55台会出故障。 整机可靠性指标用平均故障间隔时间表示： MTBF=（T1+T2+…Tn）/ rn

式中：MTBF——整机的平均故障间隔时间，h； Ti——第i台被试整机的累计工作时间，h； rn——被试整机在试验期间内出现的故障总数。 2）通信上通过单个模块计算总值 MTBF－平均无故障时间，是指两次故障之间所经历的时间，是一种统计平均值，MTBF值的确定，通常采用两种方式: 1) 理论统计法：根据器件、组件及约束条件的实际情况，累计平均得到的。 2) 经验统计法：根据工厂或实验室破坏性记录，累计平均得到的数据。

1+0单机系统MTBF统计值 根据1+0单机系统的组成框图，总的MTBF统计值由以下公式给出： 1/MTBF总=1/MTBF发高频 +1/MTBF收高频 +1/MTBF调制 +1/MTBF基带 +1/MTBF电源 3）通信网络中串并联部件所导致的MTBF不同λ=1/MTBF (h) 如果两个部件串联工作，其中一个发生失效，整个功能就失效了，串联结构的： λ总=λ1+λ2 或MTBF总=1/（λ1+λ2） 对于并联或冗余的结构，虽然一个部件失效，但仍然维持功能的完整性(100%)；

设备完好率设备利用率设备故障率设备开动率OEEMTTR,MTTF,MTBF

设备完好率设备利用率设备故障率设备开动率 O E E M T T R,M T T F,M T B F Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

1、设备完好率 定义：设备完好率，指的是完好的生产设备在全部生产设备中的比重，它是反映企业设备技术状况和评价设备管理工作水平的一个重要指标。 计算公式：设备完好率=完好设备总台数/生产设备总台数× 100% 标准：所谓完好设备一般标准是： ①设备性能良好，如的精度达到工艺要求； ②设备运转正常，如零部件磨损、腐蚀程度不超过技术规定标准，润滑系 统正常、设备运转无超温、超压现象； ③、、油料等消耗正常，没有、、、的泄漏现象。对于各种不同类型的设 备，还要规定具体标准。例如的变速要齐全、滑动部分要灵敏、油路系统要等。 中的设备总台数包括在用、停用、封存的设备。在计算设备完好率时，除按全部设备计算外，还应分别计算各类设备的完好率。 2、设备利用率 定义：设备利用率是指每年度设备实际使用时间占计划用时的百分比。是指设备的使用效率。是反映设备工作状态及的技术经济。 在一般的企业当中，设备投资常常在总投资中占较大的比例。因此，设备能否充分利用，直接关系到投资效益，提高设备的利用率，等于相对降低了产品成本。所以，作为企业的管理者，在进行的时候，一定要充分认识到这一点。 一般包括：设备数量利用指标―实有设备安装率，已安装设备利用率；设备时间利用指标―设备制度台时利用率，设备计划台时利用率；设备能力利用

指标―设备负荷率；设备综合利用指标―设备综合利用率。过去，设备利用率一般仅指设备制度台时利用率。 计算公式： 公式一： 设备利用率=每小时实际/ 每小时×100% 公式二： 设备利用率=每班次（天）实际开机时数/ 每班次（天）应开机时数×100% 公式三： 设备利用率=某抽样时刻的开机台数/ 设备总台数×100% 3、设备故障率 定义：设备故障率是指事故（故障）停机时间与设备应开动时间的百分比，是考核设备技术状态、故障强度、维修质量和效率一个指标。 计算公式：故障造成的停机时间/设备工作运行时间×100% 4、设备开动率 定义：设备开动率是指在某一时间段内（如一班、一天等）开动机器生产所占的时间比率。 计算公式：设备实际开动时间/设备正常工作时间×100% 5、OEE 定义：设备综合效率是Overall Equipment Effectiveness，简称OEE。一般，每一个生产设备都有自己的最大理论产能，要实现这一产能必须保证没有任何干扰和质量损耗。当然，实际生产中是不可能达到这一要求，由于许

MTBF与MTTR计算

设备出现故障，或状态不好，就会直接影响到生产效率，单件工时。我们主要通过定期点检和及时维修来减少设备的影响。但定期点检是周期性的，而及时维修也是在设备出现明显故障才进行的。现实生产中往往是设备并没有出现明显故障时，可以继续生产，但状态就是不佳，这种情况往往不会采取措施，因为很难知道设备不佳的程度。为了有效评价设备状态，我们就要有一些具体的指标。 下面就介绍我们两个最常用的指标： 一、MTBF（Mean Time Between Failures）即平均故障间隔（时间/次） 计算公式为：MTBF（时间/次）=总运行时间/总故障次数 MTBF表示的是某设备故障发生期间的时间平均值 例：某设备的使用情形如下，MTBF是多少？ 100小时运行-3小时修理-120小时运行-2小时修理-140小时运行-4小时修理 MTBF=（100+120+140）/3=120（时间/次） 时间应用中我们将此公式稍微变换一下，就可有效地用来评价工装的状态了。 “我们用MTBF=产量/修理次数”，简单理解就是MTBF表示的是修一次工装可做多少个产品，从公式上可以看出MTBF越大则表示工装的状态越好。 有了反映工装状态的指标，就可以为我们的行动提供依据了。我们每周就可以挑出 MTBF小于一定标准的工装进行检修，使总体MTBF保持一个缴高的水平。 二、MTTR（Mean Time To Repair）（小时/次）平均修理时间 计算公式为：MTTR（时间/次）=总修复时间/故障次数 例：某设备的使用经过如下，MTTR是多少？ 100小时运行-3小时修理-120小时运行-2小时修理-140小时运行-4小时修理 MTTR=（3+2+4）/3=3（小时/次）

UPS平均无故障时间MTBF计算

UPS平均无故障时间MTBF计算 实现UPS系统的主要目的是改进可靠性，使其达到最佳技术性能，最终目标是完全消除发生故障或间断的可能。50年代，第一台静态UPS系统出现时，它们由一个整流器，电池及逆变器构成。逆变器用于稳定输出电源，并在发生整流器故障的情况下，向负载短时间供电（靠电池单独维持）。这种简单的UPS电路结构的可靠性，主要取决于逆变器的可靠性。逆变器的故障将直接导致负载失效。而且，失效时间（不提供负载电流）一直要延续到逆变器修复为止。在60年代早期，引入了静态旁路切换开关，从而当发生逆变器故障或过载时，能够无间断地将负载切换至备用电网供电电源。尽管备用电网供电电源远不如UPS那么可靠，但发生逆变器故障时，它可作为储备电源，在逆变器修理期间继续向负载供电。这一新的结构，切实提高了总体可靠性，使可靠性不再主要取决于逆变器的可靠性。带静态开关的新型UPS的可靠性，取决于备用电网供电电源的品质（MTBFMAINS）、UPS的修复时间（MTTRUPS）、并取决于静态开关的可靠性。此外，本文（第4页）还阐述了，MTBFMAINS和` MTTRUPS 对于UPS整体可靠性的影响。 近年来，依赖于计算机控制实时信息系统的日常活动呈指数上，对于高可靠UPS配置的需求已成千真万确的事实。特别重要的关键用电设备，不能仅靠单个带静态旁路开关的UPS这样的电源配置；具有（n+1）个并联冗余备用UPS的供电配置，正在成为当今的标准要求。本文阐述各种不同UPS配置的可靠性。整流器/升压电路，电池，逆变器，静态旁路及其它部件的可靠性指标，源于资料MIL-HDBK-217 F (Not.2 1995) 中列举的可靠性数据。以下计算，在NEWAVE CONCEPTPOWER（概念电源）UPS-系列产品得以实施，并得到现场统计的证实。可惜，因NEWAVE公司的规定，不能公布这些统计资料。 1.无静态旁路切换开关（SBS）的UPS单机 1

变频器的平均无故障时间MTBF的概述以及计算方法

The following method is used for calculation of MTBF (Mean Time Between Failure) based on field failures for ACS 400. Only complete inverter module returns are considered in the calculation. The same method can be used for essentially all products where field failures can be measure by quantity and in time. 1. Basic Formulas. The most common and simplest way of looking at reliability is to assume that an exponential distribution applies. The reliability (R) or proportion of drives that remains functional after a specific time (t) can then be expressed as: MTBF t e R -= This formula can be rewritten as: R MTBF ln 1-= MTBF can now be calculated when reliability (R) is known. Reliability in this case is just a number that expresses how many units that are functional after a period of time. For example, if we are looking at 1000 drives for 1 year and find that 50 of the drives failed during the year, R = (1000 – 50)/1000 = 0.95. MTBF can be calculated to be 19.5 years using the formula above. The reason why the unit of measure becomes years in this case is that we looked at the drives for 1 year. If the period of time had been ? year, MTBF would be 19.5 ? years = 9.75 years. Note that the crude method of just dividing the number of drives looked at (1000) with the number of failures (50), yields a similar result (20 years). The difference is in that using the exponential distribution takes into account the fact that the number of drives left in operation declines during the year. 2. Specific method used by New Berlin When MTBF is to be calculated, the period of time during which failures are counted must be determined. One major factor in selecting a time period is that failure rate has seasonal variations due to ambient temperature variations and variations in loading. For New Berlin this effectively means that the time during which failures are counted must be a multiple of 1 year. A 1 year period of time was chosen because if time is longer, the waiting period before an MTBF value can be calculated becomes too long. Another consideration is what batch of drives to use for each MTBF calculation. In New Berlin we choose the drives produced in each month since the amount of drives is sufficiently large (approx. 3000) to produce a reasonable amount of failures during a year. The amount of failures affects the error in the MTBF calculation (see below) and it should therefore be chosen accordingly. The third decision to make is when to start the year during which failures are counted. A dwell time after the production month is obviously necessary because it takes time for the drives to get into operation. In addition, the initial start up of drives and the initial period in operation is likely to have a higher failure rate (infant mortality) and an MTBF value should not include these extraordinary events.

平均无故障工作时间MTBF

2-2-5 可靠性分析报告 1.）设备的可靠性 设备可靠性通常由设备的平均无故障工作时间MTBF来描述，它定义为利用数学统计方法计算出的设备在发生两次故障之间的运行时间。对设备来讲，MTBF为两次停机（输出断电）故障之间十佳的统计平均值。设备的MTBF越大，则可靠性越高。为了叙述问题方便，又定义了设备的平均故障率λ： λ＝ 1/MTBF （1/h） 公式1 即设备在单位时间段内出现故障的概率。当取时间段为1年时，λ表示设备的年平均故障率。受元器件制造工艺及整机制造工艺的限制，目前同类产品的MTBF最高只能达到500kh，即年平均故障率为 24h×365/500kh＝1.8％。一般产品的MTBF通常在50～500kh之间。我方提供的设备单机的MTBF大于300kh。 设备的可靠性还要考虑设备的平均修复时间MTTR，它是设备发生故障后通过维修而重新投入使用所需的平均时间。 提高系统可靠性的方法主要有两个：一是提高工艺方面的因素；二是采用冗余技术。 2. ）多机并联冗余技术 对于如下图所示的由四台相同的单机设备并联冗余系统来讲，其整个系统的可靠性可表述为： EPS1 EPS2 系统 COM EPS3 EPS4 四台相同EPS双机并联冗余系统的可靠性 λSystem＝ 2λ4UPS ＋λcom 公式2 3λUPS＋μUPS 式中，λSystem为整个系统的平均故障率

λUPS为单机的平均故障率 λcom为公共环节的平均故障率 μUPS为的平均维修率 由公式2中可以看出，提高μUPS，减小λUPS和λcom可以减少 λSystem，一般情况下，MTBF>>MTTR，即μUPS>>λUPS，则公式2又可近似为： λSystem＝ 2λ4UPS ＋λcom μUPS ＝ 2λUPS ·λUPS ＋λcom μUPS 通常情况下，公共环节的设计原则是少而精，所及平均故障率极低。若忽略λcom，则有 λSystem≈ 2λUPS ·λUPS μUPS 又因2λUPS<< μUPS，即 2λUPS <<1， μUPS 故有 λSystem<<λUPS 即整个并机冗余系统的平均故障率比单机大大地降低了。但是，受元器件及生产工艺限制，λUPS和λcom不能无止境地减小，所以增大μUPS成为一个更为有效的措施。 式中本公司提供设备的 λUPS为300 kh μUPS为5％ 得出4台全冗余并机系统的平均无故障工作时间约为12000kh。